人教版 (2019)必修 第一册第一章 运动的描述1 质点 参考系教案设计

这是一份人教版 (2019)必修 第一册第一章 运动的描述1 质点 参考系教案设计，共5页。教案主要包含了教学目标，重点难点，核心素养发展，教学过程等内容，欢迎下载使用。
【教学目标】
1．理解质点的概念．知道它是一种科学抽象，知道物体在什么情况下可以看作质点，知道这种科学抽象是一种普遍的研究方法。
2．知道参考系的概念．知道对同一物体选择不同的参考系时，观察的结果可能不同，通常选择参考系时，要考虑研究问题的方便。
【重点难点】
重点：对质点概念的理解，物体可以看作质点的条件；研究实际问题时，如何选取参考系。
难点：什么情况下可以将物体看作质点。
【核心素养发展】
核心知识
1.知道质点的概念及条件
2.知道参考系的概念及作用
核心能力
1.体验质点的条件及意义,初步掌握“科学抽象”这种研究方法。
2.体会用坐标方法描述物体位置的优越性，可用不同的方法设计实验并体会比较。增强学生问题并力求解决问题的意识和能力。
科学品质
1.认识运动是宇宙中的普遍现象，运动和静止的相对性，培养学生热爱自然，关心科技发展，勇于探索的精神。
2.通过分析不同参考系中的运动现象不同，帮助学生建立辩证唯物主义的世界观。
【教学过程】
自然界的一切物体都在不停地运动，江河奔流不息，鸟儿自由飞翔，车辆高速行驶，火箭发射，天体运转，电子绕核运动……
物体的空间位置随时间的变化，称为机械运动，简称运动。按物体上各部分的运动情况是否相同可以将运动分为平动（物体上各点的运动情况都相同）和转动（物体上各点以某一点为轴运动）；按照物体的运动轨迹又可以将运动分为直线运动和曲线运动。在物理学中，研究物体做机械运动规律的分支叫做力学。
为了描述物体的运动，我们首先要来学习几个相关的概念。（板书课题）

（一）物体和质点
“质点”的引入：自然界中大多数物体的运动是比较复杂的。比如：鸽子在天空中飞翔时，身体各部分的运动情况并不一样，身体向前飞行时，翅膀还在上下拍动；人在向前奔跑的时候，不仅躯干在向前运动，手臂也在前后摆动。要准确地描述这些物体的运动显得比较困难。但我们一定要将物体各部分运动情况都描述清楚吗？不一定。当我们要研究鸽子或人的运动快慢的时候，可以忽略翅膀和手臂的运动，将它们“浓缩”为一个只有质量没有形状和大小的点，而这对我们所要研究的问题并没有太大的影响。为了使研究的问题简化，可以，将物体看成一个只有质量而没有大小和形状的点。
1．质点：用来代替物体的有质量而没有形状和大小的点。
2．质点是一个理想模型，实际并不存在。但不同于几何中的点

3．视作质点的条件：物体的大小和形状对所研究的问题的影响可忽略不计。
例1：在下述问题中，能够把研究对象当作质点的是（ ）
A．研究地球绕太阳公转一周所需的时间
B．研究地球的自转运动
C．研究在平直公路上飞驰的汽车的速度
D．研究火车通过长江大桥所需的时间
E．正在进行花样溜冰的运动员
F．研究比赛时乒乓球的旋转
例2：下列关于质点的说法中，正确的是（ ）
A．只要是体积很小的物体都可看成质点
B．只要是质量很小的物体都可看成质点
C．只有低速运动的物体才可看成质点，高速运动的物体不可看做质点
D．由于所研究的问题不同，同一物体有时可以看做质点，有时不能看做质点
（举例：研究地球公转时，可以把地球视为质点；而研究地球的自转时，就不能将地球视为质点。火车行驶……）
注意：⑴物体能否看作质点不是看物体的大小，而是要根据具体的问题来确定。（学生举例）
⑵“质点”不是几何中的点。
（二）参考系
“参考系”的引入：平常，我们看到房屋、树木是静止的，但汽车里的乘客却发现路边的房屋、树木是向后退的。为什么人们的看法会存在这样的差异呢？
地面上的人以地面为标准，房屋、树木相对于地面静止；乘客以汽车为标准，房屋、树木相对于汽车后退。上述事例说明：运动具有相对性。所以，要描述一个物体的运动首先必须选定某个其他物体做参考，我们称这个物体为参考系（“参考系”是“参照物”的科学名称）。
1．定义：为了描述一个物体的运动而选定的用来作为参考的物体。
对于同一物体，选取的参考系不同，物体的运动情况也可能不同。
2．参考系的选择
参考系的选择理论上是任意的，但在实际问题中，应以研究问题方便为原则，常取地面为参考系。
提问：研究地面物体的运动，一般以地面为参考系；
研究月亮或人造卫星的运动，应选取地球为参考系；
研究行星的运动，应选取太阳为参考系。
例：甲、乙、丙三架观光电梯，甲中乘客看一高楼在向下运动；乙中乘客看甲在向下运动；丙中乘客看甲、乙都在向上运动，由此可判断这三架电梯相对于地面的运动情况可能是（ C D ）
A．甲向下、乙向下、丙向下 B．甲向下、乙向下、丙向上
C．甲向上、乙向上、丙向上 D．甲向上、乙向上、丙向下
过渡：我们在选定了参考系以后，就可以来描述物体的运动情况。如何更准确地来描述物体的位置及位置变化呢？比如说你正沿着笔直的水泥路从学校大门向教学楼走来，如果问你的准确位置，你可以怎样描述呢？……
【作业】
1．书后练习
教学体会
本节学习的质点等概念是运动学乃至整个力学的最基本、最重要的概念。一方面，这些概念的运用贯穿于力学中的各个章节，另一方面还提供了重要的科学思维方法：解决问题时，首先把实际问题抽象成物理模型，然后用数学方法描述这个模型，并寻求解决的办法。
学习质点的概念时，重在让学生理解体会质点是一种理想化的模型，是对实际物体的近似，是一种科学抽象，其含义：自然界中任何一种事物及其运动变化，都是比较复杂的，研究问题，要突出问题的主要方面，忽略次要因素。让学生在自主学习中，通过对多个实例的讨论分析，逐渐领会这种科学思维方法，学会独立分析，切忌机械记忆。
资料袋
骑马旅行和风洞
300多年前，《堂·吉诃德》的作者塞万提斯在描写骑士和他的侍从骑着木马旅行时，有这样一段故事：
人们对堂·吉诃德说：“请骑在马背上，只要你把马脖子上的套管一扭动，木马就会腾空而起，平平稳稳地把你送到玛朗布鲁诺等待你的地方。不过，为了不使你因高速奔驰而头晕，一定要蒙上你的眼睛才乘坐。”堂·吉诃德和他的侍从上了马，他们的眼睛也蒙了起来。堂·吉诃德摸到了那个套管，用力一扭。堂·吉诃德对侍从说：“我们的旅行开始了！我诅咒，我一生从来没有骑过这样快、这样平稳的马。”侍从说：“是的，我觉得迎面而来的大风，就好像有许多风箱朝我们鼓风一样。”事实上，真的是人们正在用几个巨大的风箱朝着他们鼓风，木马却还呆在原地，一步也没动。
塞万提斯是根据运动的相对性原理来编写这段故事的。由运动的相对性原理可知：一个人相对于周围的物体向前运动，和他自己静止不动，周围的物体向后运动，其感觉完全一样。
运动的相对性原理，在现代科学技术上有着广泛的应用，研制飞机时，使用的风洞就是根据这个原理设计的。
飞机在高空飞行时，气流对飞机的阻力和升力起着重要的作用。要取得气流与飞机飞行之间联系的数据，本应驾飞机飞行，进行实验。但是，这样做既危险又浪费。于是人们根据相对性原理，把飞机悬吊在大型管道——风洞中不动，然后让空气从风洞中向后高速流去，以此代替飞机在高空的飞行。这种试验方法，大大方便了实验工作的顺利进行，也大大促进了飞机制造工业的发展。
一一摘自《物理世界》