1 1質點 參考係和座標系教案

2023-01-18 00:54:05 字數 2673 閱讀 3408

[教學目標]

一、知識與技能:

(1)理解質點的概念,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)理解參考係的選取在物理中的作用,會根據實際情況選定參考係。

(3)會用座標系描述物體的位置和位置的變化。

二、過程與方法:

(1)體會物理模型在探索自然規律中的作用,讓學生將生活實際與物理概念相聯絡,通過幾個具體的例子讓學生自主討論,在討論與交流中,自主昇華為物理概念。

(2)通過參考係的學習,知道從不同角度研究問題的方法,讓學生從熟悉的常見現象和已有經驗出發,體驗不同參考係中運動的相對性,揭示參考係在確定物體運動時客觀存在的必要性和合理性,促使學生形成勤於觀察、勤於思考的習慣,提高學生自主獲取知識的能力。

三、情感態度與價值觀:

[教學過程]

一、匯入新課

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。運動是宇宙間永恆的主題,也是日常生活中常見的現象。

李白用「飛流直下三千尺,疑是銀河落九天」,來描繪氣勢磅礴的瀑布。畫家也用美麗的畫筆描繪出動感十足的情景。那麼作為我們未來的科學家,我們怎樣描繪物體的機械運動呢

二、新授內容

1.物體和質點

研究物體的運動,第一步是要確定物體的位置。物體都具有大小和形狀,在運動中物體的各點的位置變化一般說來是不同的,所以要詳細描述物體的位置及其變化,並不是一件簡單的事情。

例如:(1)投擲手榴彈時怎麼樣測量投擲距離?

(2)把教室的課桌向後推出0.5m怎麼樣測量距離?

(3)你從校門口向校園內走100m,你現在在哪兒?

在學生議論過程中,引導學生想到我們在處理這些問題時,常常不考慮物體各部分的差異,把物體簡化成為沒有大小、形狀的點,或者說用乙個有質量的點來代替物體。

引入質點是為了使物體的位置有乙個確切的概念,使物體的複雜運動轉化成點的運動。

(1)質點的定義:用來代替物體的有質量的點叫做質點。即沒有形狀、大小、體積而具有質量的乙個點,質點具有物體的全部質量。

(2)質點是人們為了使實際問題簡化而引入的理想化模型。引入理想化模型,抓住主要矛盾,忽略次要矛盾,盡可能把複雜問題簡單化,是物理學上經常用到的一種研究問題的方法——科學抽象。

物理學對實際問題的簡化,必須從實際出發,撇開不考慮的只能是與當前考察無關的因素,和對當前考察影響很小的次要因素。

(3)關於質點簡化的條件性

乙個物體能否抽象成質點,並不是取決於物體的形狀和體積大小,這要看具體情況而定。

①平動的物體一般可以看作質點

做平動的物體,由於物體上各點的運動情況相同,可以用乙個點代表整個物體的運動,在這種情況下,物體的大小、形狀就無關緊要了,可以把整個物體當質點。

例如:平直公路上行駛的汽車,車身上各部分的運動情況相同,當我們把汽車作為乙個整體來研究它的運動的時候,就可以把汽車當作質點。當然,假如我們需要研究汽車輪胎的運動,由於輪胎上各部分運動情況不相同,那就不能把它看作質點了。

要注意的是:同一物體在不同情況下有時可看質點,有時不可以看作質點,一列火車從北京開到上海,研究火車的執行的時間,可將火車看成質點,而火車過橋時,計算火車過橋的時間,不可以將火車看成質點。

②有轉動但轉動為次要因素

例如:研究地球公轉時,可把地球看作質點;研究地球自轉時,不能把地球看質點。

③物體的形狀、大小可忽略

再如:桌球旋轉對球的運動的較大的影響,運動員在發球、擊球時都要考慮,就不能把桌球簡單看作質點。

2.參考係

參考係是研究機械運動的標準,要研究乙個物體的運動,首先必須選取參考係。

(1)要描述乙個物體的運動,就必須選擇另外乙個物體作為標準,這個被選來作為標準的另外的物體就叫做參考係。乙個物體一旦被選為參考係,就認為它是靜止的。在選定參考係後要假定自己站在參考係中去觀察物體的運動。

(請同學們思考課本p12圖1.1-4。並思考觀察結果為什麼不同。)

(2)選擇不同的參考係來觀察同乙個物體的運動,觀察的結果可能會有所不同。

(3) 比較兩個物體的運動時必須選擇同一參照系,比較才有意義。

(4)在運動學中,參考係的選取是任意的,但在實際選擇參考係時應以運動的描述盡可能簡單為原則。在沒有特別說明時,通常以地面為參考係。例如,描述地面上物體的運動時,通常選地面或相對於地面而靜止不動的其他物體作為參考係。

3.座標系

位置就是質點在某時刻所在的空間的一點。物體做機械運動時,其位置發生變化,為了定量地描述物體的位置及位置的變化,需要在參考係上建立適當的座標系。座標系是在參考係的基礎上抽象出來的概念,是抽象化的參考係。

(1)座標系即參考係的具體化,是在參考係上建立的,座標系相對參考係是靜止的。具體有:

① 一維座標:描述物體在一條直線上運動,即物體做一維運動時,可以以這條直線為x軸,在直線上規定原點、正方向和單位長度,建立直線座標系。如圖1—1—1所示,若某一物體運動到a點,此時它的位置座標xa=3m,若它運動到b點,則此時它的座標xb=-2m(「-」表示沿x軸負方向)。

② 二維座標:平面直角座標,描述物體在一平面內運動,即二維運動時,需採用兩個座標確定它的位置,如圖1—1—2。

③ 三維座標:立體座標系,描述物體在空間的運動。

(2) gps定位儀——確定地球物體的具體方位,提供準

確時間。

要注意以下幾點:

(a)座標系相對參考係是靜止的。

(b)座標的三要素:原點、正方向、標度單位。

(c)用座標表示質點的位置。

(d)用座標的變化描述質點的位置改變。

1 1 質點參考係和座標系

第一節 三維目標 知識與技能 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。理解參考係的選取在物理中的作用,會根據實際情況選定參考係。認識一維直線座標系,掌握座標系的簡單應用。過程與方法 體會物理模型在探索自然規律中的作用,初步...

1 1質點參考係和座標系

1.1質點參考係和座標系 主備課知識與技能 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。理解參考係的選取在物理中的作用,會根據實際情況選定參考係。認識一維直線座標系,掌握座標系的簡單應用。過程與方法 體會物理模型在探索自然規律...

1 1質點 參考係和座標係導學案

第一章運動的描述 學習目標 1.掌握質點的概念,能夠判斷什麼樣的物體可視為質點 2.知道參考係的概念,並能判斷物體在不同參考係下的運動情況 3.認識座標系,並能建立座標系來確定物體的位置及位置變化 學習重點 1.質點模型的建立 2.參考係的重要性 自主學習 1 機械運動物體的變化,也就是物體的隨時間...