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    《第一章 运动的描述》学习活动设计一:物体在什么情况下可以看作质点 教案

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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;

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