《质点　参考系和坐标系》教学设计

武汉市洪山高级中学    丁广华

【三维目标】

知识与技能

１．认识建立质点模型的意义和方法能根据具体情况将物体简化为质点，知道它是一种科学的抽象，知道科学抽象是一种普遍的研究方法。

２．理解参考系的选取在物理中的作用，会根据实际情况选定参考系。

３．认识一维直线坐标系，掌握坐标系的简单应用。

过程与方法

１．体会物理模型在探索自然规律中的作用，初步掌握科学抽象理想化模型的方法。

２．通过参考系的学习，知道从不同角度研究问题的方法。

３．体会用坐标方法描述物体位置的优越性。

情感态度与价值观

１．认识运动是宇宙中的普遍现象，运动和静止的相对性，培养学生热爱自然、勇于探索的精神。

２．渗透抓住主要因素，忽略次要因素的哲学思想。

３．渗透具体问题具体分析的辩证唯物主义思想。

教学重点

１．理解质点概念以及初步建立质点要点所采用的抽象思维方法。

２．在研究具体问题时，如何选取参考系。

３．如何用数学上的坐标轴与实际的物理情景结合起来建立坐标系。

教学难点  
在什么情况下可以把物体看作质点。

课时安排  １课时

教学过程

导入

我们知道宇宙中的一切物体都在不停地运动着，机械运动是最基本、最普遍的运动形式，那么什么是机械运动呢？请列举几个运动物体的例子。

机械运动简称运动，指物体与物体间或物体的一部分和另一部分间相对位置随时间发生改变的过程。

新课教学

一、物体和质点

问题：选择以上一个较复杂的运动（例如鸟的飞行），我们如何描述它？

引导学生分析：

１．描述起来有什么困难？

２．我们能不能把它当作一个点来处理？

３．在什么条件下可以把物体当作质点来处理？

小结

１．只有质量，没有形状和大小的点叫做质点。

２．质点是一种科学抽象，一一种理想化的模型，这种忽略次要因素、突出主要因素（质量）的处理方法是一种非常重要的科学研究方法。

３．一个物体能否看成质点，取决于它的形状和大小在所研究问题中是否可以忽略不计，而跟自身体积的大小、质量的多少和运动速度的大小无关。

４．一个物体能否被看成质点，取决于所研究的问题的性质，同一个物体在不同的问题中，有的能被看作质点，有的却不能被看成质点。

学生讨论：１。是不是只有很小的物体才能看作质点？

２．地球的自转和转动的车轮能否被看作质点？

３．物理中的“质点”和几何中的点有什么相同和不同之处？

二、参考系

导入

坐在教室里的同学看到其他同学都是静止的，却不知道他们都在绕着太阳在高速运动着，这里面蕴含了什么问题呢？

学生活动

让学生观察图1.1-3和1.1-4，阅读图右文字，回答以下问题

１．得出什么结论？

２．就图1.1-4能否提出一些问题？（例如为什么跳伞者总是在飞机的正下方）

目的是为了培养学生的观察能力和提取有用知识的能力。

小结

１．参考系是参照物的科学名称，是假定不动的物体。

２．运动和静止都是相对的。

３．参考系的选择是任意的，一般选择地面或相对地面静止的物体。

学生讨论：１。小小竹排江中游，巍巍青山两岸走

２．月亮在莲花般的云朵里穿行

３．坐地日行八万里，巡天遥看一千河

在上述三例中，各个物体的运动分别是以什么物体为参考系的。

三、坐标系

创设实例：从一中到冶浦桥的公交车或刘翔的110m栏。

提出问题：怎样定量（准确）地描述车或刘翔所在的位置。

教师提示：你的描述必须能反映物体（或人）的运动特点（直线）、运动方向、各点之间的距离等因素。

学生讨论

教师总结

１．为了定量描述物体的位置随时间的变化规律，我们可以在参考系上建立适当的坐标系，这个坐标系应该包含原点、正方向和单位长度。

２．对于质点的直线运动，一般选取质点的运动轨迹为坐标轴，质点运动的方向为坐标轴的正方向，选取计时起点为坐标轴的原点。单位长度的选定要根据具体情况。

３．位置的表示方法，例：x=5m。

学生讨论：如果物体在平面上运动（例如滑冰运动员），我们应如何建立坐标系？

小结

可以建立一个直角坐标系，此时可以用（x，y）表示物体的位置。

巩固练习

1．下列物体能看做质点的是                         （          ）

A．沿着斜面下滑的木块           B。研究斜面上的木块是下滑还是翻滚

C。电扇的叶片                   D。自转中的地球

2．下列关于质点的说法中，正确的是（       ）

A．地球很大，一定不能看做质点     B。原子核很小，一定能看做质点     

C。同一物体在不同的情况中，有时可看做质点，有时则不可看做质点         D。质点是一种理想化模型，无实际意义

３．下列说法中正确的是（　　　　）

Ａ。研究物体的运动，首先必须选定参考系

Ｂ。参考系必须选择地面

Ｃ。研究同一物体的运动时，选取地面或相对地面静止的物体为参考系，所得出的关于物体运动的结论是相同的

Ｄ。选取不同的参考系，所得出的关于物体运动的结论可能是不同的

４．诗句“满眼风波多闪灼，看山恰似走来迎，仔细看山山不动，是船行”中，“看山恰似走来迎”和“是船行”所选的参考系分别为（　　　　）

Ａ。船和山　　　　　　　Ｂ。山和船

Ｃ。地面和山　　　　　　Ｄ。河岸和流水

布置作业

教材第13页问题与练习