高中物理 1.1運動的認識教案 新人教版必修1

1、1.1運動的認識課堂教案課 題§1.1運動的認識課 型新授課（1課時）教 學 目 標知識與技能1認識建立質點模型的意義和方法，能根據具體情況將物體簡化為質點。知道它是一種科學的抽象，知道科學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，會根據實際情況選定參考系。3認識一維直線坐標系，掌握坐標系的簡單應用過程與方法1體會物理模型在探索自然規(guī)律中的作用，初步掌握科學抽象理想化模型的方法讓學生將生活實際與物理概念相聯(lián)系，通過具體事例引出質點的這個理想化的模型通過幾個具體的例子讓學生自主討論，在討論與交流中自主升華為物理中的概念2通過參考系的學習，知道從不同角度研究問題的方法。讓

2、學生從熟悉的常見現象和已有的生活經驗出發(fā)，體驗不同參考系中運動的相對性，揭示參考系在確定物體運動時客觀存在的必要性和合理性，促使學生形成勤于觀察、勤于思考的習慣，提高學生自主獲取知識的能力3體會用坐標方法描述物體位置的優(yōu)越性，可用不同的方法設計實驗并體會比較，增強學生發(fā)現問題并力求解決問題的意識和能力情感態(tài)度與價值觀1認識運動是宇宙中的普遍現象運動和靜止的相對性培養(yǎng)學生熱愛自然，關心科技發(fā)展、勇于探索的精神2通過質點概念和參考系的學習，體會物理規(guī)律與生活的聯(lián)系3滲透抓住主要因素，忽略次要因素的哲學思想4滲透具體問題具體分析的辯證唯物主義思想，幫助學生建立辯證唯物主義的世界觀5通過本節(jié)學習，激發(fā)

3、學生學習高中物理課程的興趣教學重點、難點重點：1理解質點概念以及初步建立質點概念所采用的抽象思維方法2在研究具體問題時，如何選取參考系3如何用數學上的坐標軸與實際的物理情景結合起來建立坐標系難點：在什么情況下可以把物體看作質點，即將一個實際的物體抽象為質點的條件教學方法 探究、講解、討論、練習教學手段錄像資料、多媒體課件教 學 活 動新課導入 師：請同學們觀看一段錄像后思考問題(有關運動的話題) (放映錄像)選擇有關反映物體運動的畫面播放給學生看(可搜集整電視片科技之光和動物世界中的圖像)如：雄鷹、小鳥在空中飛翔，飛機在天空中劃過，行星、衛(wèi)星在宇宙中運行，航天員楊利偉在宇航艙中給地球拍照，汽車

4、在公路飛馳，輪船在海水中搏擊海浪。 師：雄鷹在空中翱翔，足球在綠茵場上飛滾，連靜靜的山川也在“坐地日行八萬里”宇宙中的一切物體都在不停地運動，無論是巨大的天體，還是微小的原子、分子等請大家根據剛才觀看的錄像片，回顧初中學過的機械運動，提出一些關于運動的話題 教師總結學生發(fā)言，講述機械運動 機械運動：簡稱“運動”指物體與物體間或是物體的一部分和另部分間相對位置隨時間發(fā)生改變的過程，是最基本、最簡單、最普遍的運動形式機械運動是空間位置隨時間變化的體現這里涉及到空間和時間的問題 師：古希臘杰出的哲學家、科學家、圣賢亞里士多德曾說過“不了解運動，就不了解自然”，這句話向我們提出了嚴峻的挑戰(zhàn)我們要充滿信

5、心，迎接這一挑戰(zhàn) 指導學生快速閱讀教材第一段，并粗看這節(jié)課的黑體字標題，提出問題：要描述物體的機械運動，本節(jié)課將從哪幾個方面去描述? 學生通過閱讀、思考，對本節(jié)涉及的概念有個總體印象，知道這些概念都是為了進一步描述物體的運動而引入的，要研究物體的運動首先從學好這些基本概念人手 師：我們在剛才的錄像片中看到：汽車在公路上飛馳，江水在咆哮著奔向遠方，鳥兒在飛翔，樹葉在搖動，高山上流水，瀑布直瀉千尺，雪花在空中飛舞 (放映錄像)(播放“神舟”五號升空的錄像片)“2003年10月15日，一個令人驕傲的日子，一個彪炳史冊的日子，我國第一艘載人飛船滿載著全國人民的希望成功升空” 師：飛船在茫茫太空中遨游，

6、假如你是文學家，你如何描述它的運動呢? 參考：文學家的描述：光明日報)2003年10月17日第一版，作者歐陽中石“凌云戲月游銀漢，轉瞬翔天過太空” 師：如果你是科學家，你又將如何描述呢?這就是我們今天要研究的課題認識運動板書：§1.1運動的認識新課教學一、物體和質點針對上面看過的錄像，老師提出問題：請你描述出一些運動，詳細描述物體的運動有什么困難?足球 向前 球體 滾動雄鷹 向前 翅膀 上下發(fā)現描述物體運動不容易，我們需要了解物體各部分運動的區(qū)別嗎? 問：可以將問題簡化嗎？為什么？要準確描述物體的運動，特別是物體各部分的詳細運動情況，并不是一件很容易的事因為物體本身都有一定的大小和形

7、狀，物體各部分的運動情況一般并不一樣 師：在剛才看過的錄像片中，我們見到了楊利偉，看到了“神舟”五號據報道，“神舟”五號飛船載人艙長74m，直徑28m，用長58 m、重達480t的“長征”2號火箭發(fā)射升空后，顯示在指揮部熒光屏上的僅是一個小小的光點科學家研究它在空中的位置、離開地面的高度、飛行的速度、運動軌道等問題時，需要考慮它本身的大小和形狀嗎? 生：不需要，我們可以用熒光屏上的小光點代替這個“龐大”的飛船呀! 引入質點：用來代替物體的有質量的點（板）根據所研究問題的性質和需要，抓住問題中的主要因素，忽略次要因素，建立一種理想化的模型，使復雜問題得到簡化，這是一種重要的科學研究方法 引子；乒

8、乓球小而輕，直徑僅4cm，質量約27 g運動員研究各種旋轉球的打法時，要關注球的受力部位和受力方向對旋轉的影響這種情況下，必須考慮到球的大小和形狀，不能把它簡化為一個點 討論與交流(供參考) 1地球是一個龐然大物，直徑約為12 800km，與太陽相距15Xl08 km研究地球繞太陽的公轉時，能不能把它看成質點?研究地面上各處季節(jié)變化時，能不能把它看成質點? 參考答案：若研究地球繞太陽公轉時，由于地球本身的大小比地球到太陽的距離小得多，則可以把地球看作質點；但若研究地面上各處季節(jié)變化時，則不能把其看作質點 2撐桿跳高是一項非常刺激的體育運動項目，一般來說可以把撐桿跳運動分為如下幾個階段：助跑、撐

9、桿起跳、越過橫桿討論并思考后回答，在下列幾種情況下運動員能否被看作質點，從中體會質點模型的建立過程 (1)教練員針對訓練錄像糾正運動員的錯誤時，能否將運動員看成質點? (2)分析運動員的助跑速度時，能否將其看成質點? (3)測量其所跳高度(判斷其是否打破紀錄)時，能否將其看成質點? 參考答案：(1)不能，糾正錯誤動作時不能忽略運動員的姿勢及動作，也就是說不能忽略運動員的形狀和大小(2)能，分析助跑速度時，可以忽略運動員的姿勢及動作(3)能 3物理中的“質點”跟幾何中的點有什么相同和不同之處? 參考答案：相同之處為：都是沒有形狀和大小的點不同之處為：質點是實際物體的抽象，它具有一定的物理內涵，不

10、僅具有物體的全部質量，而且是一個相對的概念；幾何學中的點沒有質量，僅表示一個位置，而且應該是“絕對得小” 師：請同學們對質點進行小結： 生：對質點小結：1質點是一種科學抽象，是一種理想化的模型2質點是對實際物體的近似，這也是物理學中常用的一種重要的研究方法3一個物體能否看成質點，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，而跟自身體積的大小、質量的多少和運動速度的大小無關 4一個物體能否被看作質點，取決于所研究問題的性質即使是同個物體，在研究的問題不同時，有的情況下可以看作質點，而有的情況可能不可以看作質點. (課堂探究) 親自做一做、試一試，書本在下列情景中能否被看成質點 1沿一個方

11、向推動桌面上的書本，如果測量書本移動的距離，是否可以將書本視為質點，為什么? 2如果測定書本經過桌面上方某一定點所需要的時間，是否可以將書本視為質點，為什么? 3還有什么情況下書本可以被視為質點?什么情況下書本不能被視為質點? 參考答案： 1沿同一個方向移動書本時，書本各部分的運動情況完全相同，可以將它視為質點 2相對桌面上方的某一定點來說，書本本身的長度(或寬度)不能忽略，并對經過該定點位置所需要的時間起決定作用，所以這種情況下不能將書視為質點。 3答案視學生提出的問題而定(根據學生提出的各種情景，老師進行準確恰當的點撥) 說明：將物體看作質點的條件： (1)平動的物體可以看作質點，一般研究

12、物體的轉動時不能把物體看作質點 (2)物體有轉動，但物體的轉動不是我們所要研究的主要問題時，物體本身的形狀和大小已變成了次要因素 (3)物體本身的大小對所研究的問題不能忽略時，不能把物體看作質點，如研究火車過橋的時間時就不能把火車看作質點 課堂訓練) 1下列關于質點的說法中，正確的是 A體積很小的物體都可看成質點 B質量很小的物體都可看成質點C.不論物體的質量多大，只要物體的尺寸跟物體間距相比甚小時，就可以看成質點D只有低速運動的物體才可看成質點，高速運動的物體不可看作質點答案：C 2在以下的哪些情況中可將物體看成質點? (1)研究某學生騎車回校的速度 (2)對這位學生騎車姿勢進行生理學分析

13、(3)研究火星探測器從地球到火星的飛行軌跡 (4)研究火星探測器降落火星后如何探測火星的表面 答案：(1)(3) 3下列情形中的物體可以看作質點的是（ ） A.跳水冠軍郭晶晶在跳水比賽中 B.一枚硬幣用力上拋，猜測它落地時是正面朝上還是反面朝上 C.奧運會冠軍邢慧娜在萬米長跑中 D花樣滑冰運動員在比賽中 答案：C 二、參考系 引子：請你設想一下，你和一位同伴正坐在火車中去旅行在飛快地離去，鐵路邊的人看到火車中的乘客，而乘客自己卻認為自己是靜止的； 教師可展示F1ash動畫課件，動畫內容描述為： 兩位同學在路邊看到急馳而過的一輛小汽車，大聲叫喊， “唉呀!你看他們跑得真快啊!” 車中的人對司機說

14、：“你動了嗎?” 引導學生分析片中的對話為什么路邊的同學說車上的人跑得快? 為什么車中的一個人又認為他和司機沒有動? 投影教材中的圖113圖，讓學生自己分析，教師加以引導 生1：車中兩個小孩都是靜止的，他們都沒動 生2：這兩個小孩是運動的，因為在車窗玻璃上有幾個線條表示“風”，這是畫家描述運動時常用的手法 師：兩個小孩和車都是運動的，這是相對地面來說的，而兩個小孩之間是相對靜止的，他們的相對位置沒有改變 師：平時我們說樹木、房屋是靜止的，行駛的汽車是運動的，這是以地面作標準來說的坐在行駛的火車里的乘客，認為自己是靜止的，而在車廂里走動的乘務員在運動，他還認為路旁的樹木在向后倒退，這些都是以車廂

15、作標準來說的在描述一個物體的運動時，選來作為標準的另外的物體參考系 參考系：任何運動都是相對于某個參照物而言的，這個選來作標準的參照物稱為參考系 討論與交流 與同桌和前排(或后排)同學組成四人一組，思考并交流討論下列描述中隱含的參考系 展示問題： 1電影閃閃的紅星中有兩句歌詞：“小小竹排江中游，巍巍青山兩岸走”這其中分別描述了兩種運動情景，那么它們分別是以什么為參考系的? 2“月亮在蓮花般的云朵里穿行” 3坐在美麗的校園內學習毛澤東的詩句“坐地日行八萬里，巡天遙看一千河”時，我們感覺是靜止不動的這與詩句里的描述是否矛盾?說明理由 4敦煌曲子詞中有這樣的詩句：“滿眼風波多閃爍，看山恰似走來迎，仔

16、細看山山不動，是船行”其中“看山恰似走來迎”和“是船行”所選的參考系分別是什么? 課堂交流(分四小組進行) 師：下述物理過程中選擇什么為參考系較恰當? 課件投影問題： 12004年，所有的目光都集中在火星繼美國宇航局的兩臺火星探險漫游者“勇氣”號和“機遇”號之后，歐洲的火星快車飛船已順利地將“獵兔犬”2號火星登陸車投放至火星表面從地球表面向火星發(fā)射火星探測器的過程中，若要研究探測器的運動情況，各應選擇什么為參考系? 2在印度洋海嘯救災中，從水平勻速航行的飛機上向受災的地區(qū)空投救災物資在不考慮空氣阻力的情況下，飛機上的人以飛機作參考系，他看到投下的物體是沿什么路線下落的?地面上的人以地面作參考系

17、，觀察被投下的物體又是沿著什么路線下落的? 3第一次世界大戰(zhàn)期間的一次空戰(zhàn)中，一個法國飛行員正在2 000米高的空中飛行，忽然，他發(fā)現臉旁好像有一個小東西在飛舞，他以為是一只小昆蟲，于是就伸手輕松地把它抓了過來，仔細一看，把他嚇出一身冷汗來他抓住的不是別的，是德國飛機射向他的一顆子彈。請根據上述信息討論回答以下問題，并注意體會參考系的選取與運動的相對性 (1)子彈飛得那么快(一般為幾百米每秒)，為什么沒有把他的手打穿?體會一下，同一物體相對于不同的參考系運動狀態(tài)相同嗎? (2)受類似現象的啟發(fā)，人們實現了飛機在飛行途中進行空中加油，在航天飛行中，宇宙飛船發(fā)射到太空和正在繞地球運動的空間站實行空

18、中對接實現“空中加油”和“空中對接”應滿足的基本條件是什么? 41997年6月10日，在我國西昌衛(wèi)星發(fā)射中心用“長征一號”運載火箭成功發(fā)射的“風云二號A”氣象衛(wèi)星，是我國研制成功的第一顆靜止氣象衛(wèi)星，設計工作歷時三年2000年6月25日，“長征三號”運載火箭又將我國自行研制的第二顆“風云二號B”氣象衛(wèi)星成功發(fā)射上天，在太空中順利完成與A星的“新老交替”，最終定點在東經105°赤道上空，向地面?zhèn)骰刂袊爸苓叺貐^(qū)的高質量的氣象資料 (1)上述材料中的“靜止氣象衛(wèi)星”最終定點在東經105°赤道上空，是以誰為參考系來描述衛(wèi)星的運動的? (2)具有上述特點的衛(wèi)星稱為“同步衛(wèi)星”除了“

19、氣象衛(wèi)星”外，“同步衛(wèi)星”還有什么用途? 課堂探究 一跳傘運動員在下落過程中，看到身旁的直升機在向上運動，則直升機相對于地面的運動情況是怎樣的? 參考答案：跳傘運動員在下落過程中，看到身旁的直升機在向上運動，是以自己作參考系，即以跳傘運動員為標準，它們間的距離在不斷增大如果以地面為參考系，這種情況的出現有以下幾種可能性：(1)直升機靜止在空中不動；(2)直升機向上升；(3)直升機下落，但速度比跳 說明：為了確定物體的位置和描述物體的運動而被選作參考的物體或物體系叫做參考系如果物體相對于參考系的位置在變化，則表明物體相對于該參考系在運動；如果物體相對于參考系的位置不變，則表明物體相對于該參考系是

20、靜止的同一物體相對于不同的參考系，運動狀態(tài)可以不同在運動學中，參考系的選擇可以是任意的研究和描述物體運動，只有在選定參考系后才能進行如何選擇參考系，必須從具體情況來考慮例如，一個星際火箭在岡0發(fā)射時，主要研究它相對于地面的運動，所以把地球選作參考系但是，當火箭進入繞太陽運行的軌道時，為研究方便，便將太陽選作參考系為研究物體在地面上的運動，選地球作參考系最方便，例如，觀察坐在飛機里的乘客，若以飛機為參考系來看，乘客是靜止的；若以地面為參考系來看，乘客是在運動因此，選擇參考系是研究問題的關鍵之一 組織學生小結并作好適時適度的引導： (1)運動和靜止都是相對于參考系的 (2)參考系的選取是任意的 (

21、3)選擇不同的參考系，觀察的結果可能不一樣，也可能一樣 (4)選擇參考系時，應使物體運動的描述盡可能簡單、方便 (5)比較兩個物體的運動情況，必須選擇同一參考系才有意義三、坐標系 展示問題：（小偷偷東西被發(fā)現，原因GPS來確定方位） 有時需要準確地描述某個物體所在的位置，如地理上用緯度和經度來確定某個地點在軍事、大地測量等領域常采用全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)(GPS)來確定方位 要準確地描述物體的位置及位置變化需要建立坐標系如果物體在一維空間運動，即沿一條直線運動，只需建立直線坐標系，就能準確表達物體的位置；如果物體在二維空間運動，即在同一平面運動，就需要建立平面直角坐標系來描述物體的位置；當物體在三維

22、空間運動時，則需要建立三維直角坐標系來描述 課堂探究 創(chuàng)設一個實例讓學生思考，可以結合本地實際選取相應的例子 參考示例： 如圖111所示，一輛汽車從天安門沿長安街駛向西單、南菜園方向，思考汽車的位置隨時間怎樣變化? 問題： 1如何選擇坐標軸和正方向? 2如何選擇坐標原點?3如何確定坐標軸上的刻度值?師：對質點的直線運動，一般選質點的運動軌跡為坐標軸，質點運動的方向為坐標軸的正方向，選取質點經過坐標軸原點的時刻為時間的起點 師：畫坐標系時，必須標上原點、正方向和單位長度課堂訓練一質點在x軸上運動，各個時刻的位置坐標如下表： (1)請在下面的x軸上標出質點在各時刻的位置(2)哪個時刻離坐標原點最遠

23、?有多遠?參考答案：（1)如圖113標注： (2)在第4s末的位置坐標是一7 m，說明這一時刻質點離開坐標原點的距離為7m，在x軸的負向上，為最遠，而其他幾個都不是最遠的問題：田徑場上，描述百米運動員在運動中的位置，需建立什么樣的坐標系?描述800米賽跑運動員在運動中的位置需建立什么樣的坐標系?足球場上，描述足球運動員的位置需建立什么樣的坐標系?要描述足球的位置呢? 參考答案；百米運動員是在一條直線上運動，所以應建立直線坐標系；800米賽跑運動員不是在一條直線上運動，而是在一個平面內運動，所以應建立平面直角坐標系；足球運動員也是在球場平面內運動，也要建立平面直角坐標系，而足球的運動可以在草坪上

24、進行，也可以在空中飛行，所以要建立立體空間直角坐標系 學生閱讀教材“科學漫步”欄目并思考書中提出的問題 參考答案：從GPS定位器上顯示屏中的信息可以知道：第1行的“西”和第2行的“航向267°”表示的是航向，如圖I14所示“航速00km”說明定位器現在相對地面靜止第3行的“航程10 kin'是指從出發(fā)到現在的里程，“累計13：32”是指從開始啟動定位器到現在的時間第4行的“N39°55451”和“Ell6°23504”是指定位器所處位置在北緯39°55451、東經116°23504第5行“時間：10：29：57”顯示的是北京時間10點2

25、9分57秒通過地理知識或查閱地圖手冊可以知道定位器此刻正處于北京市城區(qū)的西部小結 本節(jié)學習的參考系和質點的概念是運動學甚至整個力學的最基本、最重要的概念，并且還提供了重要的科學思維方法了解參考系的概念，對于觀察、比較、研究物體的運動有實際的意義同學們要明白，嚴格意義上的“有質量的點”實際上是不存在的，是一種理想化模型，是對實際物體的近似，是一種科學抽象自然界中任何一種事物及其運動變化，都是比較復雜的，研究問題，要暫時撇開起作用很小的因素，抓住主要因素如果在我們研究的問題中，物體的形狀、大小，以及物體上各部分運動的差異是次要的或不起作用的，就可以把它看成質點 布置作業(yè) 教材第13頁問題與練習學

26、生 活 動生1：宇宙中一切物體都處在永恒的運動中 生2：運動是絕對的，靜止是相對的 生3：物體空間位置隨時間的變化就是機械運動，片中記錄了大量物體的運動情景 生4：描述物體的運動要選擇參照物生5：“坐地日行八萬里”，我怎么沒感覺到呢? 學生討論：學生討論：因為物體本身都有一定的大小和形狀，物體各部分的運動情況一般并不一樣1解析：一個實際物體能否看成質點，跟它體積的絕對大小、質量的多少以及運動速度的高低無關，決定于物體的尺寸與物體間距相比的相對大小例如，地球可稱得上是個龐然大物，其直徑約為128X107m，質量達到6X1024kg，在太空中繞太陽運動的速度每秒幾百米由于其直徑與地球離太陽的距離(

27、約15X1011m)相比甚小，因此在研究地球的公轉運動時，完全可以忽略地球的形狀、大小及地球自身的運動，把它看成一個質點2解析：根據質點的定義，研究學生騎車回校的速度只是討論學生與學校之間的位置隨時間的變化關系，無須討論學生的騎車動作和自行車的行駛方法原理，故可把其看成質點對學生的騎車姿勢進行分析時，學生的身軀和四肢就構成研究的對象，故不能把學生看成質點火星探測器的大小相對地球與火星的距離在尺寸上完全可以忽略不計，故可把其看成質點當火星探測器在火星表面探測火星，則探測器的動作直接影響探測的效果，所以，此時火星探測器不能看成質點3解析：在跳水比賽中，人們要觀察跳水運動員的優(yōu)美動作，包括空中的和入水時的動作，所以不能看作質點，故A錯硬幣是正面朝上還是反面朝上，與硬幣的形狀有密切關系，所以不能看作質點，故B錯邢慧娜在萬米長跑中是可以看成質點的，因為在長跑中主要看她所用的時間，不考慮本身的形狀和大小，所