
【教學(xué)目標(biāo)】
1.理解質(zhì)點的概念.知道它是一種科學(xué)抽象,知道物體在什么情況下可以看作質(zhì)點,知道這種科學(xué)抽象是一種普遍的研究方法。
2.知道參考系的概念.知道對同一物體選擇不同的參考系時,觀察的結(jié)果可能不同,通常選擇參考系時,要考慮研究問題的方便。
【重點難點】
重點:對質(zhì)點概念的理解,物體可以看作質(zhì)點的條件;研究實際問題時,如何選取參考系。
難點:什么情況下可以將物體看作質(zhì)點。
【核心素養(yǎng)發(fā)展】
核心知識
1.知道質(zhì)點的概念及條件
2.知道參考系的概念及作用
核心能力
1.體驗質(zhì)點的條件及意義,初步掌握“科學(xué)抽象”這種研究方法。
2.體會用坐標(biāo)方法描述物體位置的優(yōu)越性,可用不同的方法設(shè)計實驗并體會比較。增強學(xué)生問題并力求解決問題的意識和能力。
科學(xué)品質(zhì)
1.認識運動是宇宙中的普遍現(xiàn)象,運動和靜止的相對性,培養(yǎng)學(xué)生熱愛自然,關(guān)心科技發(fā)展,勇于探索的精神。
2.通過分析不同參考系中的運動現(xiàn)象不同,幫助學(xué)生建立辯證唯物主義的世界觀。
【教學(xué)過程】
自然界的一切物體都在不停地運動,江河奔流不息,鳥兒自由飛翔,車輛高速行駛,火箭發(fā)射,天體運轉(zhuǎn),電子繞核運動……
物體的空間位置隨時間的變化,稱為機械運動,簡稱運動。按物體上各部分的運動情況是否相同可以將運動分為平動(物體上各點的運動情況都相同)和轉(zhuǎn)動(物體上各點以某一點為軸運動);按照物體的運動軌跡又可以將運動分為直線運動和曲線運動。在物理學(xué)中,研究物體做機械運動規(guī)律的分支叫做力學(xué)。
為了描述物體的運動,我們首先要來學(xué)習(xí)幾個相關(guān)的概念。(板書課題)
(一)物體和質(zhì)點
“質(zhì)點”的引入:自然界中大多數(shù)物體的運動是比較復(fù)雜的。比如:鴿子在天空中飛翔時,身體各部分的運動情況并不一樣,身體向前飛行時,翅膀還在上下拍動;人在向前奔跑的時候,不僅軀干在向前運動,手臂也在前后擺動。要準確地描述這些物體的運動顯得比較困難。但我們一定要將物體各部分運動情況都描述清楚嗎?不一定。當(dāng)我們要研究鴿子或人的運動快慢的時候,可以忽略翅膀和手臂的運動,將它們“濃縮”為一個只有質(zhì)量沒有形狀和大小的點,而這對我們所要研究的問題并沒有太大的影響。為了使研究的問題簡化,可以,將物體看成一個只有質(zhì)量而沒有大小和形狀的點。
1.質(zhì)點:用來代替物體的有質(zhì)量而沒有形狀和大小的點。
2.質(zhì)點是一個理想模型,實際并不存在。但不同于幾何中的點
3.視作質(zhì)點的條件:物體的大小和形狀對所研究的問題的影響可忽略不計。
例1:在下述問題中,能夠把研究對象當(dāng)作質(zhì)點的是( )
A.研究地球繞太陽公轉(zhuǎn)一周所需的時間
B.研究地球的自轉(zhuǎn)運動
C.研究在平直公路上飛馳的汽車的速度
D.研究火車通過長江大橋所需的時間
E.正在進行花樣溜冰的運動員
F.研究比賽時乒乓球的旋轉(zhuǎn)
例2:下列關(guān)于質(zhì)點的說法中,正確的是( )
A.只要是體積很小的物體都可看成質(zhì)點
B.只要是質(zhì)量很小的物體都可看成質(zhì)點
C.只有低速運動的物體才可看成質(zhì)點,高速運動的物體不可看做質(zhì)點
D.由于所研究的問題不同,同一物體有時可以看做質(zhì)點,有時不能看做質(zhì)點
(舉例:研究地球公轉(zhuǎn)時,可以把地球視為質(zhì)點;而研究地球的自轉(zhuǎn)時,就不能將地球視為質(zhì)點?;疖囆旭偂?br>注意:⑴物體能否看作質(zhì)點不是看物體的大小,而是要根據(jù)具體的問題來確定。(學(xué)生舉例)
⑵“質(zhì)點”不是幾何中的點。
(二)參考系
“參考系”的引入:平常,我們看到房屋、樹木是靜止的,但汽車里的乘客卻發(fā)現(xiàn)路邊的房屋、樹木是向后退的。為什么人們的看法會存在這樣的差異呢?
地面上的人以地面為標(biāo)準,房屋、樹木相對于地面靜止;乘客以汽車為標(biāo)準,房屋、樹木相對于汽車后退。上述事例說明:運動具有相對性。所以,要描述一個物體的運動首先必須選定某個其他物體做參考,我們稱這個物體為參考系(“參考系”是“參照物”的科學(xué)名稱)。
1.定義:為了描述一個物體的運動而選定的用來作為參考的物體。
對于同一物體,選取的參考系不同,物體的運動情況也可能不同。
2.參考系的選擇
參考系的選擇理論上是任意的,但在實際問題中,應(yīng)以研究問題方便為原則,常取地面為參考系。
提問:研究地面物體的運動,一般以地面為參考系;
研究月亮或人造衛(wèi)星的運動,應(yīng)選取地球為參考系;
研究行星的運動,應(yīng)選取太陽為參考系。
例:甲、乙、丙三架觀光電梯,甲中乘客看一高樓在向下運動;乙中乘客看甲在向下運動;丙中乘客看甲、乙都在向上運動,由此可判斷這三架電梯相對于地面的運動情況可能是( 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
過渡:我們在選定了參考系以后,就可以來描述物體的運動情況。如何更準確地來描述物體的位置及位置變化呢?比如說你正沿著筆直的水泥路從學(xué)校大門向教學(xué)樓走來,如果問你的準確位置,你可以怎樣描述呢?……
【作業(yè)】
1.書后練習(xí)
教學(xué)體會
本節(jié)學(xué)習(xí)的質(zhì)點等概念是運動學(xué)乃至整個力學(xué)的最基本、最重要的概念。一方面,這些概念的運用貫穿于力學(xué)中的各個章節(jié),另一方面還提供了重要的科學(xué)思維方法:解決問題時,首先把實際問題抽象成物理模型,然后用數(shù)學(xué)方法描述這個模型,并尋求解決的辦法。
學(xué)習(xí)質(zhì)點的概念時,重在讓學(xué)生理解體會質(zhì)點是一種理想化的模型,是對實際物體的近似,是一種科學(xué)抽象,其含義:自然界中任何一種事物及其運動變化,都是比較復(fù)雜的,研究問題,要突出問題的主要方面,忽略次要因素。讓學(xué)生在自主學(xué)習(xí)中,通過對多個實例的討論分析,逐漸領(lǐng)會這種科學(xué)思維方法,學(xué)會獨立分析,切忌機械記憶。
資料袋
騎馬旅行和風(fēng)洞
300多年前,《堂·吉訶德》的作者塞萬提斯在描寫騎士和他的侍從騎著木馬旅行時,有這樣一段故事:
人們對堂·吉訶德說:“請騎在馬背上,只要你把馬脖子上的套管一扭動,木馬就會騰空而起,平平穩(wěn)穩(wěn)地把你送到瑪朗布魯諾等待你的地方。不過,為了不使你因高速奔馳而頭暈,一定要蒙上你的眼睛才乘坐。”堂·吉訶德和他的侍從上了馬,他們的眼睛也蒙了起來。堂·吉訶德摸到了那個套管,用力一扭。堂·吉訶德對侍從說:“我們的旅行開始了!我詛咒,我一生從來沒有騎過這樣快、這樣平穩(wěn)的馬?!笔虖恼f:“是的,我覺得迎面而來的大風(fēng),就好像有許多風(fēng)箱朝我們鼓風(fēng)一樣?!笔聦嵣?,真的是人們正在用幾個巨大的風(fēng)箱朝著他們鼓風(fēng),木馬卻還呆在原地,一步也沒動。
塞萬提斯是根據(jù)運動的相對性原理來編寫這段故事的。由運動的相對性原理可知:一個人相對于周圍的物體向前運動,和他自己靜止不動,周圍的物體向后運動,其感覺完全一樣。
運動的相對性原理,在現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)上有著廣泛的應(yīng)用,研制飛機時,使用的風(fēng)洞就是根據(jù)這個原理設(shè)計的。
飛機在高空飛行時,氣流對飛機的阻力和升力起著重要的作用。要取得氣流與飛機飛行之間聯(lián)系的數(shù)據(jù),本應(yīng)駕飛機飛行,進行實驗。但是,這樣做既危險又浪費。于是人們根據(jù)相對性原理,把飛機懸吊在大型管道——風(fēng)洞中不動,然后讓空氣從風(fēng)洞中向后高速流去,以此代替飛機在高空的飛行。這種試驗方法,大大方便了實驗工作的順利進行,也大大促進了飛機制造工業(yè)的發(fā)展。
一一摘自《物理世界》
這是一份高中物理人教版 (2019)必修 第一冊1 質(zhì)點 參考系教案設(shè)計,共5頁。教案主要包含了物體和質(zhì)點,參考系等內(nèi)容,歡迎下載使用。
這是一份高中物理人教版 (2019)必修 第一冊1 質(zhì)點 參考系教案設(shè)計,共10頁。教案主要包含了物體和質(zhì)點,參考系等內(nèi)容,歡迎下載使用。
這是一份高中物理人教版 (2019)必修 第一冊第一章 運動的描述1 質(zhì)點 參考系教學(xué)設(shè)計,共5頁。教案主要包含了教材分析,學(xué)情分析,教學(xué)目標(biāo)與核心素養(yǎng),教學(xué)重難點,教學(xué)過程等內(nèi)容,歡迎下載使用。
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