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1、2022年人教版高中物理必修1 第1章1-1 質(zhì)點(diǎn)、參考系和坐標(biāo)系 教案
物理核心素養(yǎng)主要由“物理觀念”“科學(xué)思維”“科學(xué)探究”“科學(xué)態(tài)度與責(zé)任”四個方面構(gòu)成。
教材分析:
本節(jié)教科書的第一段道出了全章教科書的目標(biāo),就是研究“怎樣描述物體的機(jī)械運(yùn)動”。教科書一開始就從參考系中明確地抽象出了坐標(biāo)系的概念,指導(dǎo)思想是強(qiáng)調(diào)一般性的科學(xué)方法,即為這樣的思想做準(zhǔn)備:解決問題時首先把實(shí)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,并尋求解決的方法。
要研究物體位置的變化問題,首先必須解決位置確定問題,教科書把“物體和質(zhì)點(diǎn)”當(dāng)作一個知識點(diǎn),說明質(zhì)點(diǎn)是針對物體而言的,實(shí)際的“物體”都“占有一定的空
2、間”,在通常的運(yùn)動過程中,“不同部位的運(yùn)動情況是不相同的”,從而“給描述運(yùn)動帶來了困難”,解決問題的關(guān)鍵是“能否用一個點(diǎn)來代替物體”。
教學(xué)目標(biāo):
(一)物理觀念
1.認(rèn)識建立質(zhì)點(diǎn)模型的意義和方法能根據(jù)具體情況將物體簡化為質(zhì)點(diǎn),知道它是一種科學(xué)
的抽象,知道科學(xué)抽象是一種普遍的研究方法。
2.理解參考系的選取在物理中的作用,會根據(jù)實(shí)際情況選定參考系。
3.認(rèn)識一維直線坐標(biāo)系,掌握坐標(biāo)系的簡單應(yīng)用。
(二)科學(xué)思維、科學(xué)探究
1.體驗(yàn)質(zhì)點(diǎn)的條件及意義,初步掌握科學(xué)抽象這種研究方法。
2.體驗(yàn)不同參考系中運(yùn)動的相對性,促使學(xué)生形成勤于觀察、勤于思考的習(xí)慣,提高學(xué)生自主獲取知識的能
3、力。
3.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(jì)實(shí)驗(yàn)并體會比較。增強(qiáng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題并力求解決問題的意識和能力。
(三)科學(xué)態(tài)度與責(zé)任
1.認(rèn)識運(yùn)動是宇宙中的普遍現(xiàn)象,運(yùn)動和靜止的相對性,培養(yǎng)學(xué)生熱愛自然、勇于探索的
精神。
?2.滲透抓住主要因素,忽略次要因素的哲學(xué)思想。
?3.滲透具體問題具體分析的辯證唯物主義思想。
教學(xué)重點(diǎn):
1.在研究問題時,如何選取參考系。
2.質(zhì)點(diǎn)概念的理解。
教學(xué)難點(diǎn):在什么情況下可以把物體看作質(zhì)點(diǎn)。
教學(xué)過程:
(一)引入新課
他們的位置發(fā)生了變化嗎?怎樣描述物體的運(yùn)動
4、?
我們知道宇宙中的一切物體都在不停地運(yùn)動著,機(jī)械運(yùn)動是最基本、最普遍的運(yùn)動形式,那么什么是機(jī)械運(yùn)動呢?請列舉幾個運(yùn)動物體的例子。
? 機(jī)械運(yùn)動簡稱運(yùn)動,指物體與物體間或物體的一部分和另一部分間相對位置隨時間發(fā)生改變的過程。
(二)新課教學(xué)
1.物體和質(zhì)點(diǎn)
問題:選擇以上一個較復(fù)雜的運(yùn)動(例如鳥的飛行),我們?nèi)绾蚊枋鏊?
引導(dǎo)學(xué)生分析:
(1)描述起來有什么困難?
(2)我們能不能把它當(dāng)作一個點(diǎn)來處理?
(3)在什么條件下可以把物體當(dāng)作質(zhì)點(diǎn)來處理?
小結(jié)
(1)只有質(zhì)量,沒有形狀和大小的點(diǎn)叫做質(zhì)點(diǎn)。
(2)質(zhì)點(diǎn)是一種科學(xué)抽象,一一種理想化的
5、模型,這種忽略次要因素、突出主要因素(質(zhì)量)的處理方法是一種非常重要的科學(xué)研究方法。
(3)一個物體能否看成質(zhì)點(diǎn)取決于它的形狀和大小在所研究問題中是否可以忽略不計(jì),而跟自身體積的大小、質(zhì)量的多少和運(yùn)動速度的大小無關(guān)。
(4)一個物體能否被看成質(zhì)點(diǎn),取決于所研究的問題的性質(zhì),同一個物體在不同的問題中,
有的能被看作質(zhì)點(diǎn),有的卻不能被看成質(zhì)點(diǎn)。
學(xué)生討論:
(1)是不是只有很小的物體才能看作質(zhì)點(diǎn)?
(2)地球的自轉(zhuǎn)和轉(zhuǎn)動的車輪能否被看作質(zhì)點(diǎn)?
?(3)物理中的“質(zhì)點(diǎn)”和幾何中的點(diǎn)有什么相同和不同之處?
2參考系
?導(dǎo)入
?坐在教室里的同學(xué)看到其他同學(xué)都是靜止的,卻不知道他們都在
6、繞著太陽在高速運(yùn)動著,這里面蘊(yùn)含了什么問題呢?
?學(xué)生活動
?讓學(xué)生觀察圖1.1-3和1.1-4,閱讀圖右文字,回答以下問題
?(1)得出什么結(jié)論?
?(2)就圖1.1-4能否提出一些問題?(例如為什么跳傘者總是在飛機(jī)的正下方)?目的是為了培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力和提取有用知識的能力。
小結(jié)
(1)參考系是參照物的科學(xué)名稱,是假定不動的物體。
?(2)運(yùn)動和靜止都是相對的。
(3)參考系的選擇是任意的,一般選擇地面或相對地面靜止的物體。
?學(xué)生討論:
(1)小小竹排江中游,巍巍青山兩岸走
(2)月亮在蓮花般的云朵里穿行
(3)坐地日行八萬里,巡天遙看一千河
?在上述三例中,
7、各個物體的運(yùn)動分別是以什么物體為參考系的。
3坐標(biāo)系
?創(chuàng)設(shè)實(shí)例:從一中到冶浦橋的公交車或劉翔的110m欄。?提出問題:怎樣定量(準(zhǔn)確)地描述車或劉翔所在的位置。
教師提示:你的描述必須能反映物體(或人)的運(yùn)動特點(diǎn)(直線)、運(yùn)動方向、各點(diǎn)之間的距離等因素。?
學(xué)生討論
?教師總結(jié)
?(1)為了定量描述物體的位置隨時間的變化規(guī)律,我們可以在參考系上建立適當(dāng)?shù)淖鴺?biāo)系,這個坐標(biāo)系應(yīng)該包含原點(diǎn)、正方向和單位長度。
?(2)對于質(zhì)點(diǎn)的直線運(yùn)動,一般選取質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動軌跡為坐標(biāo)軸,
質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動的方向?yàn)樽鴺?biāo)軸的正方向,選取計(jì)時起點(diǎn)為坐標(biāo)軸的原點(diǎn)。單位長度的選定要根據(jù)具體情況。
?(3)位置的表示
8、方法,例: x=5m。
?學(xué)生討論:如果物體在平面上運(yùn)動(例如滑冰運(yùn)動員),我們應(yīng)如何建立坐標(biāo)系?
小結(jié)
可以建立一個直角坐標(biāo)系,此時可以用(x, y)表示物體的位置。
(三)課堂小結(jié)
本節(jié)課通過學(xué)生熟知的實(shí)例分析,讓學(xué)生很自然地領(lǐng)會到“在某些情況下,真的可以不考慮物體的大小和形狀”,“突出物體具有質(zhì)量這一要素,把它簡化為一個有質(zhì)量的點(diǎn)”。這充分說明了將物體簡化成質(zhì)點(diǎn)的條件性,質(zhì)點(diǎn)的兩大基本屬性。
為了強(qiáng)調(diào)坐標(biāo)的概念,教科書用數(shù)學(xué)和物理學(xué)中通用的符號,即在直線運(yùn)動中用x表示質(zhì)點(diǎn)的位置及坐標(biāo),用△x=x1-x2表示質(zhì)點(diǎn)的位移。在表示物理量的變化時,“△”實(shí)際上是我們以前都在使用的符號,學(xué)生不會感到困難。相反,由于有了明確表示物理量的變化量的符號,學(xué)生更易區(qū)分某物理量與這個物理量的變化量。
明確地把某個物理量與這個物理量的變化區(qū)分開,這是本書的特點(diǎn)。物理學(xué)中經(jīng)常要區(qū)分這兩種物理量,有意識地強(qiáng)調(diào)它們的區(qū)別,對于以后的學(xué)習(xí)會有好處。下一節(jié)中,時刻與時間間隔的關(guān)系也是這樣。
(四) 布置作業(yè)
問題與練習(xí)