《质点参考系和坐标系》教学设计
科目:物理教学对象:高一年级课时:1课时
作者:李国政工作单位:西安东城第一中学
教学目标
1、知识和技能:理解质点的定义,研究物体某种运动时会判断其能否被看做质点,初步体会物理模型在探索自然规律中的作用。
知道参考系的概念,要求能在选取不同参考系后描述同一物体的运动情况。
知道为了定量描述物体的位置和位置的变化,需要在参考系上建立适当的坐标系。
2,过程与方法:由学生创设问题情境,教师引导学生领悟质点概念的建立过程,体验物理研究的科学思维方法,通过对机械运动的描述,体会参考系选择的重要性。分析质点运动的实例,学会用坐标系来描述质点位置的变化。
3,情感态度与价值观:
(1)通过学生的观察、探究体验,使学生保持对科学的求知欲,乐于探索自然现象和日常
生活中的物理学道理。
(2)通过小组讨论,培养学生相互合作、共同探索的团队精神,并使学生学会合作与交流,逐步形成严谨求实的科学态度。
(3)体验物理学研究问题的方法——科学抽象,养成正确处理问题的方法,学会在研究问题中突出主要矛盾的哲学价值观。
(4)根据学生的分层情况,不同层次学生分工不同,每个学生都能参与到课堂活动中,关注学生的个体差异。
重点
质点概念的建立过程。
会正确选择参考系描述物体的运动,并在参考系上建立坐标系。
难点
建立质点概念的科学思维方法。
教学资源准备
学生搜集视频:神州卫星的发射,鸟的飞行、行星的运动等运动视频
教具:乒乓球、小车、皮球、装有金鱼的鱼缸、悠悠球、双节棍
教学手段:多媒体教学
教学过程
学生预习成果展示:
由一名学生展示自己的预习结果,并板书本节课需要的掌握知识点(不必写出详细内容),学生举手阐述自己在预习过程中存在的疑惑。在此基础上,老师根据学生的板书内容逐项引导学生进行新课,在教学过程中由学生对疑惑问题逐一解决。
一,机械运动
【问题探究】——C层学生操作
学生展示搜集的视频:神5升空
学生活动:1.对打乒乓球2.秀球技3.学生表演悠悠球4.表演双节棍
(设置目的:提高学生的参与度、激发学生学习兴趣)
【总结归纳】——B层学生总结
概念:物体相对于其他物体位置的变化。简称运动
【拓展延伸】——学生小组讨论,由A层学生整理讨论结果,向全体学生展示。
请大家举出生活中有关物体做机械运动的其他例子
二,质点
【问题探究】——学生生成问题
学生展示小鸟飞行视频,并生成以下问题:
1.要准确描述飞鸟身上各点的位置随时间的变化容易吗?困难和麻烦出在哪?
2.如果我们研究它从北方的某个地方飞到南方的某个地方,需要了解它各部分的区别吗?
3.那么如何来描述它的运动呢?
【总结归纳】——B层学生总结
1)概念:忽略物体自身大小和形状,只考虑其质量。
2)条件:物体自身的大小和形状对研究问题无影响。
3)理想化模型:抓住主要特征,忽略次要因素。
【拓展延伸】——学生小组讨论,由A层学生整理讨论结果,向全体学生展示
1)举例说明研究物体的运动时,哪些物体可以被看作质点,而哪些不能被看作质点?
2)以前还学过哪些理想模型(轻杆,轻弹簧,轻绳,光滑小球),其分别忽略了物体的哪个次要因素?
三、参考系
【问题探究】通过一首诗来探究参考系的选取——A层学生诵读
《襄邑道中》
飞花两岸照船红,
百里榆堤半日风。
卧看满天云不动,
不知云与我俱东。
【总结归纳】——B层学生归纳
概念:描述物体运动时,选择标准的其他物体。
【拓展延伸】——学生小组讨论,学生自荐向全体学生展示
1.回忆有关描述物体运动的诗句,并指出选取的参考系是什么?
2.同一物体,选不同的参考系,运动情况是否相同,请举例说明?
四、坐标系
【问题探究】——学生独立思考,举手展示思考结果
生活中有关运动的例子很多,请依次举出三种运动:直线运动、平面运动、空间运动
1)物体落地
2)板擦擦黑板
3)鱼在水里游
如何准确研究物体的位 置及位置变化?
【总结归纳】——B层学生归纳
1、概念:为了定量地描述物体的位置及位置的变化,需要在参考系上建立适当的坐标系。
2、分类:
一维坐标系(直线坐标系)
二维坐标系(平面直角坐标系)
三维坐标系(立体直角坐标系)
3、要素:原点、单位长度、正方向
【拓展延伸】——学生小组讨论,由A层学生整理讨论结果,向全体学生展示
学生活动:举出三个不同物体的运动,要求其需要用三种不同的坐标系描述其位置
【自我测评】
1、在下列物体的运动中,可视作质点的物体有()
A.从北京开往广州的一列火车
B.研究转动的汽车轮胎
C.研究绕地球运动时的航天飞机
D.表演精彩芭蕾舞演员
E.参加一百米跑竞赛的运动员在冲刺过程中
F.在斜下推力的作用下,沿水平面滑动的箱子
G.计算子弹从枪口到靶心的飞行时间
H.测量子弹船过一张薄纸的时间。
2、描述物体地运动,关于参考系,下列说法中正确地是()
(A)早晨太阳从东方升起,参考系是地面
(B)地球绕太阳近似做圆周运动,参考系是太阳
(C)研究地面上物体的运动只能取地面为参考系
(D)在不同参考系中描述物体的运动,简繁程度会不同
【小组合作学习】
3、一深4米的井中用水桶提水,出井口后再往上提了1米,选井口处为原点,水桶竖直向上提升的路线为x轴,向上为正方向,则水桶在水面时的位置坐标为,最后水桶的位置坐标是。如果选水面为坐标原点,那么水桶在水面时的位置坐标为,最后水桶的位置坐标为。
【板书设计】(阴影部分为预习学生的板书,后面内容为上课时其他同学补充的知识点)
1、机械运动:物体相对于其他物体位置的变化。简称运动
2、质点:概念:用来代替物体的有质量的点叫质点。
条件:物体的大小和形状对研究的问题的影响可忽略不计。
相关判断
理想模型:抓住主要特征,忽略次要因素。
3、参考系:概念:选来作为标准的另外的物体。
如何选择
4、坐标系:概念:为了定量地描述物体的位置及位置的变化,需要在参考系上建立适当的坐标系。
分类:一纬坐标系、二维坐标系、三维坐标系
三要素:原点、正方向、单位长度。
【作业】《必做题》
1.复习本节课内容,预习第二节课,并完成导学案相关内容。
2.(1)GPS定位系统是怎样确定地面置?
(2)冰场上的花样滑冰运动员,要描述他们的位置,你认为应该怎样建立坐标系?
(3)在教室中建立一个坐标系,确定你坐位的坐标。
《选做题》
3.思考课本第13页“问题与练习”中各题,要求准确回答。
(第1、2题为全体学生作业,第3题为选做题,要求A层学生必须完成、B层学生自愿完成、C层学生可不必完成)