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高中物理人教版 (2019)必修 第一册1 质点 参考系教学设计
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这是一份高中物理人教版 (2019)必修 第一册1 质点 参考系教学设计，共5页。教案主要包含了任务情景，学习任务一，学习任务二，学习小结，学习评价自测等内容，欢迎下载使用。
【任务情景】
小华的手机软件上记录了他某一次运动的轨迹，如图所示。
你认为通过这个轨迹能否判断出他使用的交通工具是什么？如果能，请说出你的理由。如果不能，请你思考：生成这样的轨迹与所选择的交通工具有关吗？将小华和交通工具看成一个“点”，手机软件记录了这个“点”的运动轨迹。那么，在研究其它物体的运动时，在什么条件下能将研究对象看成一个点呢？
【学习任务一】建立质点模型，理解质点概念
教师活动：组织学生交流和讨论。
情景一：将一块小石头从高处释放，石头下落。在下落过程，可以认为石头上的每一点运动情况都完全相同。
提问1：在研究“石头下落的时间”问题时，研究石头上的任意一点，和研究整个石头的结果一样吗？为什么？
预测学生回答：一样。因为石头上每点运动都相同，所以任意一点从高空下落的时间都认为是一样的，可以用任意一点的运动反映石头下落的运动情况。
提问2：这个“点”和数学中学过的点一样吗？
预测学生回答：不一样。将石头的质量全部赋予到这个点上，这是有质量的点。
提问3：若研究“石头的形状”问题时，能否将石头看成质点？
预测学生回答：不能。将石头看成质点，是忽略了石头的大小和形状的，所以质点模型不能研究与大小和形状有关的问题。
学生讨论总结：在研究物体运动时，可以把有大小和形状的物体简化成质点，但不是任何情况下都可以将物体看成质点的，能否看成质点是有条件的。
【学习任务二】讨论将物体看成质点的条件
教师活动：组织学生交流和讨论。
情景二：我们居住的地球在绕太阳公转，同时又在自转，因此地球各部分离太阳的距离不断变化。但是地球的直径约为1.3×104 km，公转轨道半径约为1.5×108km，二者相差将近10000倍。
提问1：在研究地球公转的运行轨迹时，能否将地球看作质点？为什么？
预测学生回答：能看成质点。
问题提示：
1.地球的直径相对于公转半径的长度来说有什么特点？
预测学生回答：地球的直径相对于公转半径来说小得多，可以忽略。
2.地球的大小和自转这两个因素，对研究地球公转轨道问题的结果有影响吗？
预测学生回答：在研究地球公转运动轨道时，地球的大小和形状对该问题的结果影响很小，可以忽略。地球的自转对研究的“公转轨迹”问题的结果的影响可以忽略不计，所以在研究该问题时可以将地球看成质点。
提问2：在研究地球昼夜变化问题时，能否将地球看作质点？说出你的理由。
问题提示：影响地球上昼夜变化的因素有哪些？如果把地球看成质点，还能研究这个问题吗？
预测学生回答：不能。地球的大小、形状和自转等因素导致地球上的昼夜变化，若将地球看成质点，就不能研究昼夜变化的问题了。
提问3：结合上面两个问题，请讨论将物体看成质点的条件是什么？
学生讨论总结：
1.在研究物理问题时，可以抓住主要问题——质量，忽略干扰因素，如物
体的大小和形状等，建立质点模型。这样不仅可以将问题简化，还不会影响到研究的结果。
2.能否把物体看成质点，与物体体积的大小无关，要根据具体研究的问题，
从“看成质点后该问题还能否研究”及“看成质点后对运动的结果有无影响”这两个角度进行分析判定。
教师引导提升：在物理学中，突出问题的主要因素，忽略次要因素，建立理想化的物理模型，并将其作为研究对象，是经常采用的科学的研究方法。质点这一理想化模型就是这种方法的具体应用。
情景三：如图,一辆公交车从北京市区开往郊区，请你为公交车创设两个问题，在一个问题中可以将它看成质点，另一个问题中不可以将它看成质点，说出你的理由。
预测学生回答：在研究公交车从北京开往目的地的运动轨迹时，可以将其看成质点等；在研究公交车车轮的转动情况时，不能将其看成质点等。
【学习小结】
教师：组织学生回答一开始的任务情景中的问题
参考答案：根据软件上记录的轨迹，无法判断出小华选择的交通工具。因为无论小华乘坐的是什么交通工具，在研究他们运动的轨迹时都将小华和交通工具一起看成了质点，是以质点为研究对象对运动轨迹进行研究，因此不能根据轨迹看出他乘坐的交通工具是什么。
【学习评价自测】
1.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.只要是形状规则的物体都可看成质点
D.质量很大或体积很大的物体都一定不能看成质点
E.由于所研究的问题不同，同一物体有时可以看作质点，有时不能看作质点
答案：E
解析：质点是指在研究物体的运动时，忽略物体的大小和形状，而突出“物体具有质量”这个要素，把物体简化为一个有质量的点，建立一种理想化的模型。一个物体能否看作质点由研究的问题决定，而与物体的质量和体积等因素无关。所以正确选项为E。
2.“质点”是一种理想的模型，在研究具体问题时，如果物体的大小和形状可以忽略，就可以将物体看成一个有质量的“点”。在研究下列问题时，可以将物体看成“质点”的是（ ）
A.研究某学生骑车从学校回家的运动轨迹时，可以把学生和车看成质点
B.研究某学生骑车姿势变化时可以把学生和车看成质点
C.求行驶着的汽车轮缘上某一点对地的速度时，可以将车轮看成质点
D.研究火车从北京到上海需要的时间，可以将火车看成质点
答案：AD
解析：A项，研究某学生从学校回家的运动轨迹时，学生和车的形状、大小可忽略，能看成质点，所以A选项是正确的；B项，研究某同学骑车姿势的变化时，研究对象为学生骑车姿势，不可忽略学生的形状变化，故B项错误；C项，研究车轮的转动时不能把车轮看成质点，因为看成质点的话就没有转动可言了，故C项错误；D项，因为火车长度与北京到上海的路程长度相比较很小，可以忽略，所以可以看作质点。故D项正确；
【任务情景】
小华的手机软件上记录了他某一次运动的轨迹，如图所示。
你认为通过这个轨迹能否判断出他使用的交通工具是什么？如果能，请说出你的理由。如果不能，请你思考：生成这样的轨迹与所选择的交通工具有关吗？将小华和交通工具看成一个“点”，手机软件记录了这个“点”的运动轨迹。那么，在研究其它物体的运动时，在什么条件下能将研究对象看成一个点呢？
【学习任务一】建立质点模型，理解质点概念
教师活动：组织学生交流和讨论。
情景一：将一块小石头从高处释放，石头下落。在下落过程，可以认为石头上的每一点运动情况都完全相同。
提问1：在研究“石头下落的时间”问题时，研究石头上的任意一点，和研究整个石头的结果一样吗？为什么？
预测学生回答：一样。因为石头上每点运动都相同，所以任意一点从高空下落的时间都认为是一样的，可以用任意一点的运动反映石头下落的运动情况。
提问2：这个“点”和数学中学过的点一样吗？
预测学生回答：不一样。将石头的质量全部赋予到这个点上，这是有质量的点。
提问3：若研究“石头的形状”问题时，能否将石头看成质点？
预测学生回答：不能。将石头看成质点，是忽略了石头的大小和形状的，所以质点模型不能研究与大小和形状有关的问题。
学生讨论总结：在研究物体运动时，可以把有大小和形状的物体简化成质点，但不是任何情况下都可以将物体看成质点的，能否看成质点是有条件的。
【学习任务二】讨论将物体看成质点的条件
教师活动：组织学生交流和讨论。
情景二：我们居住的地球在绕太阳公转，同时又在自转，因此地球各部分离太阳的距离不断变化。但是地球的直径约为1.3×104 km，公转轨道半径约为1.5×108km，二者相差将近10000倍。
提问1：在研究地球公转的运行轨迹时，能否将地球看作质点？为什么？
预测学生回答：能看成质点。
问题提示：
1.地球的直径相对于公转半径的长度来说有什么特点？
预测学生回答：地球的直径相对于公转半径来说小得多，可以忽略。
2.地球的大小和自转这两个因素，对研究地球公转轨道问题的结果有影响吗？
预测学生回答：在研究地球公转运动轨道时，地球的大小和形状对该问题的结果影响很小，可以忽略。地球的自转对研究的“公转轨迹”问题的结果的影响可以忽略不计，所以在研究该问题时可以将地球看成质点。
提问2：在研究地球昼夜变化问题时，能否将地球看作质点？说出你的理由。
问题提示：影响地球上昼夜变化的因素有哪些？如果把地球看成质点，还能研究这个问题吗？
预测学生回答：不能。地球的大小、形状和自转等因素导致地球上的昼夜变化，若将地球看成质点，就不能研究昼夜变化的问题了。
提问3：结合上面两个问题，请讨论将物体看成质点的条件是什么？
学生讨论总结：
1.在研究物理问题时，可以抓住主要问题——质量，忽略干扰因素，如物
体的大小和形状等，建立质点模型。这样不仅可以将问题简化，还不会影响到研究的结果。
2.能否把物体看成质点，与物体体积的大小无关，要根据具体研究的问题，
从“看成质点后该问题还能否研究”及“看成质点后对运动的结果有无影响”这两个角度进行分析判定。
教师引导提升：在物理学中，突出问题的主要因素，忽略次要因素，建立理想化的物理模型，并将其作为研究对象，是经常采用的科学的研究方法。质点这一理想化模型就是这种方法的具体应用。
情景三：如图,一辆公交车从北京市区开往郊区，请你为公交车创设两个问题，在一个问题中可以将它看成质点，另一个问题中不可以将它看成质点，说出你的理由。
预测学生回答：在研究公交车从北京开往目的地的运动轨迹时，可以将其看成质点等；在研究公交车车轮的转动情况时，不能将其看成质点等。
【学习小结】
教师：组织学生回答一开始的任务情景中的问题
参考答案：根据软件上记录的轨迹，无法判断出小华选择的交通工具。因为无论小华乘坐的是什么交通工具，在研究他们运动的轨迹时都将小华和交通工具一起看成了质点，是以质点为研究对象对运动轨迹进行研究，因此不能根据轨迹看出他乘坐的交通工具是什么。
【学习评价自测】
1.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.只要是形状规则的物体都可看成质点
D.质量很大或体积很大的物体都一定不能看成质点
E.由于所研究的问题不同，同一物体有时可以看作质点，有时不能看作质点
答案：E
解析：质点是指在研究物体的运动时，忽略物体的大小和形状，而突出“物体具有质量”这个要素，把物体简化为一个有质量的点，建立一种理想化的模型。一个物体能否看作质点由研究的问题决定，而与物体的质量和体积等因素无关。所以正确选项为E。
2.“质点”是一种理想的模型，在研究具体问题时，如果物体的大小和形状可以忽略，就可以将物体看成一个有质量的“点”。在研究下列问题时，可以将物体看成“质点”的是（ ）
A.研究某学生骑车从学校回家的运动轨迹时，可以把学生和车看成质点
B.研究某学生骑车姿势变化时可以把学生和车看成质点
C.求行驶着的汽车轮缘上某一点对地的速度时，可以将车轮看成质点
D.研究火车从北京到上海需要的时间，可以将火车看成质点
答案：AD
解析：A项，研究某学生从学校回家的运动轨迹时，学生和车的形状、大小可忽略，能看成质点，所以A选项是正确的；B项，研究某同学骑车姿势的变化时，研究对象为学生骑车姿势，不可忽略学生的形状变化，故B项错误；C项，研究车轮的转动时不能把车轮看成质点，因为看成质点的话就没有转动可言了，故C项错误；D项，因为火车长度与北京到上海的路程长度相比较很小，可以忽略，所以可以看作质点。故D项正确；
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