關(guān)于高中物理必修1的教案
教學(xué)目標：
知識與技能
1．認識建立質(zhì)點(diǎn)模型的意義和方法，能根據具體情況將物體簡(jiǎn)化為質(zhì)點(diǎn)。知道它是一種科學(xué)的抽象，知道科學(xué)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(huì )根據實(shí)際情況選定參考系。
3．認識一維直線(xiàn)坐標系，掌握坐標系的簡(jiǎn)單應用．
過(guò)程與方法
1．體會(huì )物理模型在探索自然規律中的作用，初步掌握科學(xué)抽象理想化模型的方法．讓學(xué)生將生活實(shí)際與物理概念相聯(lián)系，通過(guò)具體事例引出質(zhì)點(diǎn)的這個(gè)理想化的模型．通過(guò)幾個(gè)具體的例子讓學(xué)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(guò)參考系的學(xué)習，知道從不同角度研究問(wèn)題的方法。讓學(xué)生從熟悉的常見(jiàn)現象和已有的生活經(jīng)驗出發(fā)，體驗不同參考系中運動(dòng)的相對性，揭示參考系在確定物體運動(dòng)時(shí)客觀(guān)存在的必要性和合理性，促使學(xué)生形成勤于觀(guān)察、勤于思考的習慣，提高學(xué)生自主獲取知識的能力．
3．體會(huì )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(shí)驗并體會(huì )比較，增強學(xué)生發(fā)現問(wèn)題并力求解決問(wèn)題的意識和能力．
情感態(tài)度與價(jià)值觀(guān)
1．認識運動(dòng)是宇宙中的普遍現象．運動(dòng)和靜止的相對性．培養學(xué)生熱愛(ài)自然，關(guān)心科技發(fā)展、勇于探索的精神．
2．通過(guò)質(zhì)點(diǎn)概念和參考系的學(xué)習，體會(huì )物理規律與生活的聯(lián)系
3．滲透抓住主要因素，忽略次要因素的哲學(xué)思想．
4．滲透具體問(wèn)題具體分析的辯證唯物主義思想，幫助學(xué)生建立辯證唯物主義的世界觀(guān)．
5．通過(guò)本節學(xué)習，激發(fā)學(xué)生學(xué)習高中物理課程的興趣．
教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)：
重點(diǎn)：
1．理解質(zhì)點(diǎn)概念以及初步建立質(zhì)點(diǎn)概念所采用的抽象思維方法．
2．在研究具
體問(wèn)題時(shí)，如何選取參考系．
3．如何用數學(xué)上的坐標軸與實(shí)際的物理情景結合起來(lái)建立坐標系．
難點(diǎn)：在什么情況下可以把物體看作質(zhì)點(diǎn)，即將一個(gè)實(shí)際的物體抽象為質(zhì)點(diǎn)的條件． 教學(xué)方法：
探究、講解、討論、練習
教學(xué)手段：
錄像資料、多媒體課件
課時(shí)安排：
新授課（1課時(shí)）
教學(xué)過(guò)程：
[新課導入]
師：請同學(xué)們觀(guān)看一段錄像后思考問(wèn)題(有關(guān)運動(dòng)的話(huà)題)．
(放映錄像)選擇有關(guān)反映物體運動(dòng)的畫(huà)面播放給學(xué)生看(可搜集整電視片《科技之光》和《動(dòng)物世界》中的圖像)．如：雄鷹、小鳥(niǎo)在空中飛翔，飛機在天空中劃過(guò)，行星、衛星在
宇宙中運行，航天員楊利偉在宇航艙中給地球拍照，汽車(chē)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(chǎng)上飛滾，連靜靜的山川也在“坐地日行八萬(wàn)里”??宇宙中的一切物體都在不停地運動(dòng)，無(wú)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(guān)看的錄像片，回顧初中學(xué)過(guò)的機械運動(dòng)，提出一些關(guān)于運動(dòng)的話(huà)題．
教師總結學(xué)生發(fā)言，講述機械運動(dòng)．
機械運動(dòng)：簡(jiǎn)稱(chēng)“運動(dòng)”．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(shí)間發(fā)生改變的過(guò)程，是最基本、最簡(jiǎn)單、最普遍的運動(dòng)形式．機械運動(dòng)是空間位置隨時(shí)間變化的體現．這里涉及到空間和時(shí)間的問(wèn)題．
師：古希臘杰出的哲學(xué)家、科學(xué)家、圣賢——亞里士多德曾說(shuō)過(guò)“不了解運動(dòng)，就不了解自然”，這句話(huà)向我們提出了嚴峻的挑戰．我們要充滿(mǎn)信心，迎接這一挑戰．
指導學(xué)生快速閱讀教材第一段，并粗看這節課的黑體字標題，提出問(wèn)題：要描述物體的機械運動(dòng)，本節課將從哪幾個(gè)方面去描述?
學(xué)生通過(guò)閱讀、思考，對本節涉及的概念有個(gè)總體印象，知道這些概念都是為了進(jìn)一步描述物體的運動(dòng)而引入的，要研究物體的運動(dòng)首先從學(xué)好這些基本概念人手．
師：我們在剛才的錄像片中看到：汽車(chē)在公路上飛馳，江水在咆哮著(zhù)奔向遠方，鳥(niǎo)兒在飛翔，樹(shù)葉在搖動(dòng)，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(gè)令人驕傲的日子，一個(gè)彪炳史冊的日子，我國第一艘載人飛船滿(mǎn)載著(zhù)全國人民的希望成功升空．” 師：飛船在茫茫太空中遨游，假如你是文學(xué)家，你如何描述它的運動(dòng)呢?
參考：文學(xué)家的描述：《光明日報)2003年10月17日第一版，作者歐陽(yáng)中石“凌云戲月游銀漢，轉瞬翔天過(guò)太空．”
師：如果你是科學(xué)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(dòng) 板書(shū)：1.1運動(dòng)的認識
[新課教學(xué)]
一、物體和質(zhì)點(diǎn)
針對上面看過(guò)的錄像，老師提出問(wèn)題：請你描述出一些運動(dòng)，詳細描述物體的運動(dòng)有什么困難?
足球 向前球體滾動(dòng)
雄鷹 向前翅膀上下
發(fā)現描述物體運動(dòng)不容易，我們需要了解物體各部分運動(dòng)的區別嗎?
問(wèn)：可以將問(wèn)題簡(jiǎn)化嗎？為什么？
要準確描述物體的運動(dòng)，特別是物體各部分的詳細運動(dòng)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狀，物體各部分的運動(dòng)情況一般并不一樣．
師：在剛才看過(guò)的錄像片中，我們見(jiàn)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(cháng)7．4m，直徑2．8m，用長(cháng)58 m、重達480t的“長(cháng)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(gè)小小的光點(diǎn)．科學(xué)家研究它在空中的位置、離開(kāi)地面的高度、飛行的速度、運動(dòng)軌道等問(wèn)題時(shí)，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(diǎn)代替這個(gè)“龐大”的飛船呀!
引入質(zhì)點(diǎn)：用來(lái)代替物體的有質(zhì)量的點(diǎn)．（板）根據所研究問(wèn)題的性質(zhì)和需要，抓住問(wèn)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(wèn)題得到簡(jiǎn)化，這是一種
重要的科學(xué)研究方法．
引子；乒乓球小而輕，直徑僅4cm，質(zhì)量約2．7 g．運動(dòng)員研究各種旋轉球的打法時(shí)，要關(guān)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(jiǎn)化為一個(gè)點(diǎn)．
[討論與交流](供參考)
1．地球是一個(gè)龐然大物，直徑約為12 800km，與太陽(yáng)相距1．5Xl08 km．研究地球繞太陽(yáng)的公轉時(shí)，能不能把它看成質(zhì)點(diǎn)?研究地面上各處季節變化時(shí)，能不能把它看成質(zhì)點(diǎn)? 參考答案：若研究地球繞太陽(yáng)公轉時(shí)，由于地球本身的大小比地球到太陽(yáng)的距離小得多，則可以把地球看作質(zhì)點(diǎn)；但若研究地面上各處季節變化時(shí)，則不能把其看作質(zhì)點(diǎn)．
2．撐桿跳高是一項非常刺激的體育運動(dòng)項目，一般來(lái)說(shuō)可以把撐桿跳運動(dòng)分為如下幾個(gè)階段：助跑、撐桿起跳、越過(guò)橫桿．討論并思考后回答，在下列幾種情況下運動(dòng)員能否被看作質(zhì)點(diǎn)，從中體會(huì )質(zhì)點(diǎn)模型的建立過(guò)程．
(1)教練員針對訓練錄像糾正運動(dòng)員的錯誤時(shí)，能否將運動(dòng)員看成質(zhì)點(diǎn)?
(2)分析運動(dòng)員的助跑速度時(shí)，能否將其看成質(zhì)點(diǎn)?
(3)測量其所跳高度(判斷其是否打破紀錄)時(shí)，能否將其看成質(zhì)點(diǎn)?
參考答案：(1)不能，糾正錯誤動(dòng)作時(shí)不能忽略運動(dòng)員的姿勢及動(dòng)作，也就是說(shuō)不能忽略運動(dòng)員的形狀和大�。�(2)能，分析助跑速度時(shí)，可以忽略運動(dòng)員的姿勢及動(dòng)作．(3)能．
3．物理中的“質(zhì)點(diǎn)”跟幾何中的點(diǎn)有什么相同和不同之處?
參考答案：相同之處為：都是沒(méi)有形狀和大小的點(diǎn)．不同之處為：質(zhì)點(diǎn)是實(shí)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(zhì)量，而且是一個(gè)相對的概念；幾何學(xué)中的點(diǎn)沒(méi)有質(zhì)量，僅表示一個(gè)位置，而且應該是“絕對得小”．
師：請同學(xué)們對質(zhì)點(diǎn)進(jìn)行小結：
生：對質(zhì)點(diǎn)小結：
1．質(zhì)點(diǎn)是一種科學(xué)抽象，是一種理想化的.模型．
2．質(zhì)點(diǎn)是對實(shí)際物體的近似，這也是物理學(xué)中常用的一種重要的研究方法．
3．一個(gè)物體能否看成質(zhì)點(diǎn)，取決于它的形狀和大小在所研究問(wèn)題中是否可以忽略不計，而跟自身體積的大小、質(zhì)量的多少和運動(dòng)速度的大小無(wú)關(guān)．
4．一個(gè)物體能否被看作質(zhì)點(diǎn)，取決于所研究問(wèn)題的性質(zhì)．即使是同個(gè)物體，在研究的問(wèn)題不同時(shí)，有的情況下可以看作質(zhì)點(diǎn)，而有的情況可能不可以看作質(zhì)點(diǎn).
(課堂探究)
親自做一做、試一試，書(shū)本在下列情景中能否被看成質(zhì)點(diǎn)．
1．沿一個(gè)方向推動(dòng)桌面上的書(shū)本，如果測量書(shū)本移動(dòng)的距離，是否可以將書(shū)本視為質(zhì)點(diǎn)，為什么?
2．如果測定書(shū)本經(jīng)過(guò)桌面上方某一定點(diǎn)所需要的時(shí)間，是否可以將書(shū)本視為質(zhì)點(diǎn)，為什么?
3．還有什么情況下書(shū)本可以被視為質(zhì)點(diǎn)?什么情況下書(shū)本不能被視為質(zhì)點(diǎn)?
參考答案：
1．沿同一個(gè)方向移動(dòng)書(shū)本時(shí)，書(shū)本各部分的運動(dòng)情況完全相同，可以將它視為質(zhì)點(diǎn)．
2．相對桌面上方的某一定點(diǎn)來(lái)說(shuō)，書(shū)本本身的長(cháng)度(或寬度)不能忽略，并對經(jīng)過(guò)該定點(diǎn)位置所需要的時(shí)間起決定作用，所以這種情況下不能將書(shū)視為質(zhì)點(diǎn)。
3．答案視學(xué)生提出的問(wèn)題而定(根據學(xué)生提出的各種情景，老師進(jìn)行準確恰當的點(diǎn)撥)． 說(shuō)明：將物體看作質(zhì)點(diǎn)的條件：
(1)平動(dòng)的物體可以看作質(zhì)點(diǎn)，一般研究物體的轉動(dòng)時(shí)不能把物體看作質(zhì)點(diǎn)．
(2)物體有轉動(dòng)，但物體的轉動(dòng)不是我們所要研究的主要問(wèn)題時(shí)，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(wèn)題不能忽略時(shí)，不能把物體看作質(zhì)點(diǎn)，如研究火車(chē)過(guò)橋的時(shí)間時(shí)就不能把火車(chē)看作質(zhì)點(diǎn)．
[課堂訓練)
1．下列關(guān)于質(zhì)點(diǎn)的說(shuō)法中，正確的是
A．體積很小的物體都可看成質(zhì)點(diǎn)
B．質(zhì)量很小的物體都可看成質(zhì)點(diǎn)
C.不論物體的質(zhì)量多大，只要物體的尺寸跟物體間距相比甚小時(shí)，就可以看成質(zhì)點(diǎn)
D．只有低速運動(dòng)的物體才可看成質(zhì)點(diǎn)，高速運動(dòng)的物體不可看作質(zhì)點(diǎn)
答案：C
2．在以下的哪些情況中可將物體看成質(zhì)點(diǎn)?
(1)研究某學(xué)生騎車(chē)回校的速度．
(2)對這位學(xué)生騎車(chē)姿勢進(jìn)行生理學(xué)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(zhì)點(diǎn)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(shí)是正面朝上還是反面朝上
C.奧運會(huì )冠軍邢慧娜在萬(wàn)米長(cháng)跑中
D．花樣滑冰運動(dòng)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(chē)中去旅行在飛快地離去，鐵路邊的人看到火車(chē)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(dòng)畫(huà)課件，動(dòng)畫(huà)內容描述為：
兩位同學(xué)在路邊看到急馳而過(guò)的一輛小汽車(chē)，大聲叫喊，
“唉呀!你看他們跑得真快啊!”
車(chē)中的人對司機說(shuō)：“你動(dòng)了嗎?”
引導學(xué)生分析片中的對話(huà)．為什么路邊的同學(xué)說(shuō)車(chē)上的人跑得快? 為什么車(chē)中的一個(gè)人又認為他和司機沒(méi)有動(dòng)?
投影教材中的圖1．1—3圖，讓學(xué)生自己分析，教師加以引導．
生1：車(chē)中兩個(gè)小孩都是靜止的，他們都沒(méi)動(dòng)．
生2：這兩個(gè)小孩是運動(dòng)的，因為在車(chē)窗玻璃上有幾個(gè)線(xiàn)條表示“風(fēng)”，這是畫(huà)家描述運動(dòng)時(shí)常用的手法．
師：兩個(gè)小孩和車(chē)都是運動(dòng)的，這是相對地面來(lái)說(shuō)的，而兩個(gè)小孩之間是相對靜止的，他們的相對位置沒(méi)有改變．
師：平時(shí)我們說(shuō)樹(shù)木、房屋是靜止的，行駛的汽車(chē)是運動(dòng)的，這是以地面作標準來(lái)說(shuō)的．坐在行駛的火車(chē)里的乘客，認為自己是靜止的，而在車(chē)廂里走動(dòng)的乘務(wù)員在運動(dòng)，他還認為路旁的樹(shù)木在向后倒退，這些都是以車(chē)廂作標準來(lái)說(shuō)的．在描述一個(gè)物體的運動(dòng)時(shí)，選來(lái)作為標準的另外的物體——參考系．
參考系：任何運動(dòng)都是相對于某個(gè)參照物而言的，這個(gè)選來(lái)作標準的參照物稱(chēng)為參考系．
[討論與交流] 與同桌和前排(或后排)同學(xué)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(wèn)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(dòng)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(xué)習毛澤東的詩(shī)句“坐地日行八萬(wàn)里，巡天遙看一千河”時(shí)，我們感覺(jué)是靜止不動(dòng)的．這與詩(shī)句里的描述是否矛盾?說(shuō)明理由．
4．敦煌曲子詞中有這樣的詩(shī)句：“滿(mǎn)眼風(fēng)波多閃爍，看山恰似走來(lái)迎，仔細看山山不動(dòng)，是船行．”其中“看山恰似走來(lái)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(jìn)行)
師：下述物理過(guò)程中選擇什么為參考系較恰當?
課件投影問(wèn)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游者“勇氣”號和“機遇”號之后，歐洲的火星快車(chē)飛船已順利地將“獵兔犬”2號火星登陸車(chē)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(guò)程中，若要研究探測器的運動(dòng)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(xiàn)下落的?地面上的人以地面作參考系，觀(guān)察被投下的物體又是沿著(zhù)什么路線(xiàn)下落的?
3．第一次世界大戰期間的一次空戰中，一個(gè)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(gè)小東西在飛舞，他以為是一只小昆蟲(chóng)，于是就伸手輕松地把它抓了過(guò)來(lái)，仔細一看，把他嚇出一身冷汗來(lái)．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(wèn)題，并注意體會(huì )參考系的選取與運動(dòng)的相對性．
(1)子彈飛得那么快(一般為幾百米每秒)，為什么沒(méi)有把他的手打穿?體會(huì )一下，同一物體相對于不同的參考系運動(dòng)狀態(tài)相同嗎?
(2)受類(lèi)似現象的啟發(fā)，人們實(shí)現了飛機在飛行途中進(jìn)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(dòng)的空間站實(shí)行空中對接．實(shí)現“空中加油”和“空中對接”應滿(mǎn)足的基本條件是什么?
4．1997年6月10日，在我國西昌衛星發(fā)射中心用“長(cháng)征一號”運載火箭成功發(fā)射的“風(fēng)云二號A”氣象衛星，是我國研制成功的第一顆靜止氣象衛星，設計工作歷時(shí)三年．2000年6月25日，“長(cháng)征三號”運載火箭又將我國自行研制的第二顆“風(fēng)云二號B”氣象衛星成功發(fā)射上天，在太空中順利完成與A星的“新老交替”，最終定點(diǎn)在東經(jīng)105°赤道上空，向地面傳回中國及周邊地區的高質(zhì)量的氣象資料．
(1)上述材料中的“靜止氣象衛星”最終定點(diǎn)在東經(jīng)105°赤道上空，是以誰(shuí)為參考系來(lái)描述衛星的運動(dòng)的?
(2)具有上述特點(diǎn)的衛星稱(chēng)為“同步衛星”．除了“氣象衛星”外，“同步衛星”還有什么用途?
[課堂探究]
一跳傘運動(dòng)員在下落過(guò)程中，看到身旁的直升機在向上運動(dòng)，則直升機相對于地面的運動(dòng)情況是怎樣的?
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