關於高中物理必修1的教案

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爲質點。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．認識一維直線座標系，掌握座標系的簡單應用．

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繫，透過具體事例引出質點的這個理想化的模型．透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爲物理中的概念．

2．透過參考系的學習，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的生活經驗出發，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，促使學生形成勤於觀察、勤于思考的習慣，提高學生自主獲取知識的能力．

3．體會用座標方法描述物體位置的優越性，可用不同的方法設計實驗並體會比較，增強學生髮現問題併力求解決問題的意識和能力．

情感態度與價值觀

1．認識運動是宇宙中的普遍現象．運動和靜止的相對性．培養學生熱愛自然，關心科技發展、勇於探索的精神．

2．透過質點概念和參考系的學習，體會物理規律與生活的聯繫

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．透過本節學習，激發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採用的抽象思維方法．

2．在研究具

體問題時，如何選取參考系．

3．如何用數學上的座標軸與實際的物理情景結合起來建立座標系．

難點：在什麼情況下可以把物體看作質點，即將一個實際的物體抽象爲質點的條件． 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

課時安排：

新授課（1課時）

教學過程：

[新課匯入]

師：請同學們觀看一段錄像後思考問題(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(可蒐集整電視片《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、衛星在

宇宙中執行，航天員楊利偉在宇航艙中給地球拍照，汽車在公路飛馳，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“坐地日行八萬裏”??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．請大家根據剛纔觀看的錄像片，回顧初中學過的機械運動，提出一些關於運動的話題．

教師總結學生髮言，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．這裏涉及到空間和時間的問題．

師：古希臘傑出的哲學家、科學家、聖賢——亞里士多德曾說過“不瞭解運動，就不瞭解自然”，這句話向我們提出了嚴峻的挑戰．我們要充滿信心，迎接這一挑戰．

指導學生快速閱讀教材第一段，並粗看這節課的黑體字標題，提出問題：要描述物體的機械運動，本節課將從哪幾個方面去描述?

學生透過閱讀、思考，對本節涉及的概念有個總體印象，知道這些概念都是爲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：我們在剛纔的錄像片中看到：汽車在公路上飛馳，江水在咆哮着奔向遠方，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着全國人民的希望成功升空．” 師：飛船在茫茫太空中遨遊，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“凌雲戲月遊銀漢，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麼困難?

足球 向前球體滾動

雄鷹 向前翅膀上下

發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別嗎?

問：可以將問題簡化嗎？爲什麼？

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，並不是一件很容易的事．因爲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並不一樣．

師：在剛纔看過的錄像片中，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7．4m，直徑2．8m，用長58 m、重達480t的“長征”2號火箭發射．升空後，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，使複雜問題得到簡化，這是一種

重要的科學研究方法．

引子；乒乓球小而輕，直徑僅4cm，質量約2．7 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，不能把它簡化爲一個點．

[討論與交流](供參考)

1．地球是一個龐然大物，直徑約爲12 800km，與太陽相距1．5Xl08 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，由於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變化時，則不能把其看作質點．

2．撐杆跳高是一項非常刺激的體育運動項目，一般來說可以把撐杆跳運動分爲如下幾個階段：助跑、撐杆起跳、越過橫杆．討論並思考後回答，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”跟幾何中的點有什麼相同和不同之處?

參考答案：相同之處爲：都是沒有形狀和大小的點．不同之處爲：質點是實際物體的抽象，它具有一定的物理內涵，不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，取決於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，取決於所研究問題的性質．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，是否可以將書本視爲質點，爲什麼?

2．如果測定書本經過桌面上方某一定點所需要的時間，是否可以將書本視爲質點，爲什麼?

3．還有什麼情況下書本可以被視爲質點?什麼情況下書本不能被視爲質點?

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，可以將它視爲質點．

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，並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爲質點。

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．下列關於質點的說法中，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纔可看成質點，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．

(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後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，而乘客自己卻認爲自己是靜止的；

教師可展示F1ash動畫課件，動畫內容描述爲：

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：“你動了嗎?”

引導學生分析片中的對話．爲什麼路邊的同學說車上的人跑得快? 爲什麼車中的一個人又認爲他和司機沒有動?

投影教材中的圖1．1—3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，因爲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．坐在行駛的火車裏的乘客，認爲自己是靜止的，而在車廂裏走動的乘務員在運動，他還認爲路旁的樹木在向後倒退，這些都是以車廂作標準來說的．在描述一個物體的運動時，選來作爲標準的另外的物體——參考系．

參考系：任何運動都是相對於某個參照物而言的，這個選來作標準的參照物稱爲參考系．

[討論與交流] 與同桌和前排(或後排)同學組成四人一組，思考並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，那麼它們分別是以什麼爲參考系的?

2．“月亮在蓮花般的雲朵裏穿行．”

3．坐在美麗的校園內學習毛澤東的詩句“坐地日行八萬裏，巡天遙看一千河”時，我們感覺是靜止不動的．這與詩句裏的描述是否矛盾?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麼?

[課堂交流](分四小組進行)

師：下述物理過程中選擇什麼爲參考系較恰當?

課件投影問題：

1．2004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遊者“勇氣”號和“機遇”號之後，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，各應選擇什麼爲參考系?

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麼路線下落的?地面上的人以地面作參考系，觀察被投下的物體又是沿着什麼路線下落的?

3．第一次世界大戰期間的一次空戰中，一個法國飛行員正在2 000米高的空中飛行，忽然，他發現臉旁好像有一個小東西在飛舞，他以爲是一隻小昆蟲，於是就伸手輕鬆地把它抓了過來，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。請根據上述資訊討論回答以下問題，並注意體會參考系的選取與運動的相對性．

(1)子彈飛得那麼快(一般爲幾百米每秒)，爲什麼沒有把他的手打穿?體會一下，同一物體相對於不同的參考系運動狀態相同嗎?

(2)受類似現象的啓發，人們實現了飛機在飛行途中進行空中加油，在航天飛行中，宇宙飛船發射到太空和正在繞地球運動的空間站實行空中對接．實現“空中加油”和“空中對接”應滿足的基本條件是什麼?

4．1997年6月10日，在我國西昌衛星發射中心用“長征一號”運載火箭成功發射的“風雲二號A”氣象衛星，是我國研製成功的第一顆靜止氣象衛星，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製的第二顆“風雲二號B”氣象衛星成功發射上天，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，向地面傳回中國及周邊地區的高質量的氣象資料．

(1)上述材料中的“靜止氣象衛星”最終定點在東經105°赤道上空，是以誰爲參考系來描述衛星的運動的?

(2)具有上述特點的衛星稱爲“同步衛星”．除了“氣象衛星”外，“同步衛星”還有什麼用途?

[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，則直升機相對於地面的運動情況是怎樣的?