高一物理必修一第一章第一节备课教案

1.1 质点参照系和坐标系

一、教学目标

①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．通过实例理解参考系，知道参考系的概念及运动的关系，会用坐标系描述物体的位置。

②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。

二、教学重难点

教学重点：

1.理解质点的概念

2.从参考系中明确地抽象出了坐标系的概念

教学难点：理解质点的概念。

【思考】

1)在日常生活中，同学们是怎样去确定物体是在运动的呢?

2)看下面的图片，我们应该如何判断静止或者运动呢？

现在，我们坐在座位上是静止的还是运动的呢？让我们带着问题进入今天的学习。

一、机械运动

在我们物理世界里是这样确定定物体是否在运动的“一个物体对另一个物体相对位置变化运动称之为机械运动”。（定义）

思考：我们把地球当成静止的所以我们静止的，可是地球每时每刻都是在自转的，我们地球上的每一个物体都是跟着地球转动，这时候同学们还认为自己没动吗？那么我们到底动没动啊？

为了解决之前的问题，我们引入了一个概念——那就是参考系。

二、参考系

定义：研究物体运动时所选定的参照物体或彼此不作相对运动的物体系。

特点：①假设是静止不动的（被认为是不动的，而且作为静止的标准）。

②任意选取，但应以便于研究运动为原则。

参考系与运动：

①同一个物体，如果以不同的物体为参考系，观察结果可能不同．

②一般情况下如无说明，则以地面或相对地面静止的物体为参考系

解释思考的问题：在我们研究物体运动时，我们首先要引入一个参照物，这个物体被认为是静止不动的，有了这个参照物我们就可以去判断其他物体是否运动了。如果这个物体相对参考物的位置发生变化，我们就认为这个物体是运动的，同理这个物体如果相对参考系位置没有发生变化，那么我们就认为这个物体是静止的。

考点提醒：参考系是一个非常重要的考点其出题方向有两个，一个是我们对参考系的理

解；另一个就是参考系与运动关系了。

随堂练习

参考系的理解题：

1.关于参考系的描述中正确的是（）

A.参考系必须是固定不动的物体

B.参考系必须是正在做匀速直线运动的物体

C.参考系必须是相对于地面静止的物体

D.参考系必须是为了研究物体的运动而假定为不动的那个物体

2．关于参考系的选取,以下说法正确的是（）

A、研究物体的运动，必须选定参考系

B、描述一个物体的运动情况时，参考系是可以任意选取的

C、实际选取参考系时，应本着便于观测和使对运动的描述尽可能简单的原则来进行，如在研究地面上的运动时，常取地面或相对于地面静止的其他物体做参考系

D、参考系必须选取地面或相对于地面不动的其它物体

参考系与运动的题目：

3.“小小竹排江中游，巍巍青山两岸走”诗词中隐含的参考系是什么？

（换位思考：站在哪个角度上，你看到的情况是符合诗中情形的。）

4．汽车在平直的公路上向东冒雨行驶,下列说法中正确的是( )

A、选择汽车为参考系,雨滴是静止的

B、选择地面为参考系,坐在汽车里的乘客是静止的

C、选择汽车为参考系,路旁的树木在向西运动

D、选择乘客为参考系,刮雨器一定是静止的

5．两辆汽车在平直公路上行驶，甲车内的人看见窗外树木向东移动，乙车内的人发现甲车没有运动．如果以大地为参考系．上述事实说明（）

A、甲车向西运动，乙车不动

B、乙车向西运动，甲车不动

C、甲车向西运动，乙车向东运动

D、甲，乙两车以相同的速度都向西运动

6.以甲为参考系，乙和丙都是运动的。那么以乙为参考系，则（）

A、甲一定是运动的，丙一定是静止的

B、甲与丙一定都是运动的

C、甲与丙是运动还是静止都是不确定的

D、甲一定是运动的，丙是运动还是静止是不确定的

7.第一次世界大战时，一位法国飞行员在2000米高空飞行时发现旁边有一只与他相对静止的“昆虫”，他顺手抓来一看，竞是一颗子弹。这是因为（）

A、子弹静止在空中

B、子弹与飞机同向飞行但速度比飞机小

C、子弹与飞机同向飞行但速度比飞机大

D、子弹与飞机同向飞行且速度与飞机一样

总结：参考系的理解方面，有两点是很关键的，第一那就是它的选取是任意的，第二、被选作参考系的物体是被认为静止不动的。在参考系与运动的关系里面，我们要注意的就是，同一物体在用不同的参考系，运动情况可能会发生改变

三、质点

思考：在我们研究物体运动中，任何物体都是有大小和形状的，其上面各点的运动状态可能不大相同，在描述物体运动的时候我们如果把物体的形状和大小都考虑进去的话那么描述的运动可能会很复杂。

在研究某些特殊运动的时候我们是否可以把物体的大小和形状给忽略了？在哪些情况下，我们可以把物体的形状和大小给忽略了？

其实我们在研究物体运动的过程中，如果物体的大小和形状在所要研究的问题中可以忽略，我们就可以把物体简化为一个点，认为物体的质量都集中在这个点上，这个点就是所谓的质点了。

基本知识：

一、质点

1．质点：用来代替物体的有质量的点．

2．说明：

(1)质点是一个理想化模型，实际上并不存在．

(2) 物体可以简化成质点的情况：

①物体各部分的运动情况都相同时（如平动）．

②物体的大小和形状对所研究问题的影响可以忽略不计的情况下（如研

究地球的公转）．

③物体有转动，但转动对所研究的问题影响很小时（如研究小球从斜面

上滚下的运动）．

即使是同一个物体，能否被简化为质点，也得依据问题的具体情况决定．主要命题方向是“在什么情况下物体可以被看作是一个质点”，和“质点的性质”。

随堂练习

质点的性质：

1．下列说法中正确的是（）

A．体积、质量都极小的物体都能看成质点

B．当研究一列火车全部通过桥所需的时间时，可以把火车视为质点

C．研究自行车的运动时，因为车轮在转动，所以无论研究哪方面，自行车都不能视为质点

D．如果物体的大小和形状对所研究的问题属于无关或次要因素，就可以把物体看做质点

2．关于质点的概念,下面叙述正确的是（）

A、任何细小的物体都可以看作质点。

B、任何静止的物体都可以看作质点。

C、在研究某一问题是，一个物体可以视为质点，那么在研究另一个问题时，该物体也一定可视为质点。

D 、一个物体可否视为质点，要看所研究问题的具体情况而定。

在研究什么问题的时候，物体可以被看做是质点：

3.下列情况中的物体，哪些可以看作质点（ ）

A.研究从北京开往上海的一列火车的运行速度

B.研究绕地球运行神舟六号飞船

C.体育教练员研究百米跑运动员的起跑动作

D.研究地球自转时的地球

4．在下述问题中，被选作研究对象的物体哪些可以看成是质点 ( )

A ．选地球为研究对象，研究它绕太阳的公转

B ．选地球为研究对象，研究它的自转

C ．选门为研究对象，研究开门时的受力情况

D ．选万吨货轮为研究对象，确定它在航行过程中某时刻的位置

5.下列关于质点的说法中，正确的是（ ）

A. 体积很小的物体都可看成质点

B. 质量很小的物体都可看成质点

C. 不论物体的质量多大，只要物体的尺寸对所研究的问题没有影响或影响可以不略不计，就可以看成质点

D. 只有低速运动的物体才可看成质点，高速运动的物体不可看作质点

6.判断下列说法正确的是（ ）

A.质点一定是体积、质量都极小的物体

B.当研究一列火车全部通过桥所需的时间时，因为火车上各点的运动状态相同，所以可以将火车视为质点

C.研究自行车的运动时，因为车轮在转动，所以无论研究哪方面，自行车都不能被视为质点

D .地球虽大，且有自转和公转，但有时可被视为质点

总结：一个物体是否可以看做是质点这和物体的大小和形状是没有什么联系的，其核心的判断标准时，在我们物体运动研究方向中，可以忽略不计的话，那么我们就可以认为物体是质点，否则不可以。在做这做这类题目的时候，我们要具体问题具体分析，即使是同一个物体，能否被简化为质点，也得依据问题的具体情况决定

下面进入我们下一部分的学习内容：“坐标系”

教师引入：现在全球定位系统发展得非常快，在我们国家到2012年，计划发射10多颗卫星，建成覆盖亚太区域的“北斗”卫星导航定位系统。那么请同学想一下全球定位系统是基于什么原理的呢？很简单，就是我们现在要学得内容——坐标系。

1、坐标系即参考系的具体化，是在参考系上建立的，坐标系相对参考系是静止的。具体有： ① 一维坐标：如图1—1—1所示，若某一物体运动到A 点，此时它的位置坐标X A ＝3m ，若它运动到B 点，则此时它的坐标X B ＝-2m （“-”表示沿X 轴负方向）。

X ／m A B O 0 3

图1—1—1

②二维坐标：

③三维坐标：立体坐标系，描述物体在空间的运动。

2、注意

（a）坐标系相对参考系是静止的。

（b）坐标的三要素：原点、正方向、标度单位。

（c）用坐标表示质点的位置。

（d）用坐标的变化描述质点的位置改变。

教师总结：我们这节课的内容就是这么多，下面请同学们为老师总结一下这节课说学的内容。

学生总结：机械运动

参考系

质点

坐标系

教师详细总结：

一、一个物体对另一个物体相对位置变化运动称之为机械运动。

二、参考系：研究物体运动时所选定的参照物体或彼此不作相对运动的物体系。

参照物的特点：①假设是静止不动的（被认为是不动的，而且作为静止的标准）。

②任意选取，但应以便于研究运动为原则。

参考系与运动：

①同一个物体，如果以不同的物体为参考系，观察结果可能不同．

②一般情况下如无说明，则以地面或相对地面静止的物体为参考系

三、质点：用来代替物体的有质量的点．

说明：

(1)质点是一个理想化模型，实际上并不存在．

(2) 物体可以简化成质点的情况：

①物体各部分的运动情况都相同时（如平动）．

②物体的大小和形状对所研究问题的影响可以忽略不计的情况下（如研

究地球的公转）．

③物体有转动，但转动对所研究的问题影响很小时（如研究小球从斜面

上滚下的运动）．

即使是同一个物体，能否被简化为质点，也得依据问题的具体情况决定．

板书设计：

一、机械运动

二、参考系特性：①假设是静止不动的

②任意选取，但应以便于研究运动为原则。

三、质点：忽略物体形状和大小，用来代替物体的有质量的点．

(1)质点是一个理想化模型，实际上并不存在．

(2) 物体可以简化成质点的情况：

①物体各部分的运动情况都相同时。

②物体的大小和形状对所研究问题的影响可以忽略不计的情况下。

③物体有转动，但转动对所研究的问题影响很小时

四、坐标系

课堂反思：