學(xué)習(xí)必備歡迎下載第一章運動的描述在我們周圍，到處可以看到物體在運動：汽車在公路上飛馳，江水在咆哮地奔向遠方，鳥兒在飛翔，樹葉在搖動.連我們腳下的地球，也在不停地自轉(zhuǎn)、公轉(zhuǎn)。物體的空間位置隨時間的變化，是自然界中最簡單、最基本的運動形態(tài)，稱為機械運動。在物理學(xué)中，研究物體做機械運動規(guī)律的分支叫做力學(xué)。人們在力學(xué)的研究中，不僅了解了物體做機械運動的規(guī)律，而且還創(chuàng)造了科學(xué)研究的基本方法。所以霍爾頓說：“無論從邏輯上還是從歷史上講，力學(xué)都是物理學(xué)的基礎(chǔ)，也是物理學(xué)及其他科學(xué)研究的典范力學(xué)之于物理學(xué)如同骨骼之于人體。”在這一章，我們研究怎樣描述物體的運動。第一節(jié)質(zhì)點、參考系和坐標(biāo)系一、教學(xué)目標(biāo)1、知識與技能（1）理解質(zhì)點的概念，能明確物體在什么情況下可以看作質(zhì)點。（2）知道參考系的概念。知道選取參考系時，要考慮到使運動的描述盡可能簡單。（3）知道坐標(biāo)系的概念，能夠用坐標(biāo)系描述物體的位置和位置的變化。2、過程與方法（1）領(lǐng)悟質(zhì)點概念的提出和分析、建立的過程。（2）了解物理學(xué)研究中物理模型的特點，初步掌握科學(xué)抽象這種研究方法。（3）通過數(shù)形結(jié)合的學(xué)習(xí)，認識數(shù)學(xué)工具雜物理學(xué)中的作用。3、情感、態(tài)度和價值觀（1）通過學(xué)生的觀察、探究體驗，使學(xué)生保持對科學(xué)的求知欲，樂于探索自然現(xiàn)象和日常生活中的物理學(xué)道理。（2）通過小組討論，培養(yǎng)學(xué)生相互合作、共同探索的團隊精神，并使學(xué)生學(xué)會合作與交流，逐步形成嚴(yán)謹求實的科學(xué)態(tài)度。（3）體驗物理學(xué)研究問題的一種方法科學(xué)抽象，養(yǎng)成正確處理問題的方法，學(xué)會在研究問題總突出主要矛盾的哲學(xué)價值觀。二、教學(xué)重點、難點1、教學(xué)重點及其教學(xué)策略重點：質(zhì)點概念的理解、參考系的選取、坐標(biāo)系的建立。學(xué)習(xí)必備歡迎下載教學(xué)策略：通過觀察、思考、討論和實例分析來加深理解。2、教學(xué)難點及其教學(xué)策略難點：理想化模型質(zhì)點的建立，及其相應(yīng)的思想方法。教學(xué)策略：通過問題的討論，在原有認知水平上進一步深化拓寬，達到認知的螺旋上升，攻克難點。三、設(shè)計思路本節(jié)課以“創(chuàng)設(shè)情景，提出問題觀察思考，自主探索討論交流，總結(jié)歸納”為教學(xué)結(jié)構(gòu)，采用“交流互動”的探究模式進行教學(xué)。充分開發(fā)和利用新課程資源，創(chuàng)設(shè)大量貼近學(xué)生實際生活的問題情景，激發(fā)出學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣和強烈的求知欲望，產(chǎn)生思維的積極活動與共鳴。同時，體現(xiàn)物理與社會、物理與技術(shù)、物理與生活等方面的密切聯(lián)系。充分運用并發(fā)揮多媒體的教學(xué)功能，用音樂、圖片、視頻素材為學(xué)生提供一個更具趣味性和啟發(fā)性的學(xué)習(xí)情境。營造寬松、自主、合作的課堂氛圍，幫助學(xué)生形成健康的人格。除了讓學(xué)生關(guān)注概念的靜態(tài)結(jié)果，更關(guān)注學(xué)生對概念的主動建構(gòu)，強調(diào)在問題中實現(xiàn)知識的意義建構(gòu)。四、教學(xué)資源1、演示器材：乒乓拍、乒乓球。2、課件：飛機空投，地月系、太陽系運行，地球公轉(zhuǎn)和四季變化，火車運行的模擬動畫。3、音像文件：“神舟”5 號發(fā)射、運行、返回過程；鴿子飛行；第 28 屆雅典奧運會上張伊寧發(fā)球?！?、圖片資料：學(xué)校平面圖、 神舟”5 號發(fā)射控制中心、GPS 定位器、汽車、火車過橋、火箭等圖片。5、多媒體教學(xué)設(shè)備一套。一、教學(xué)設(shè)計（一）引入新課大家還記得楊利偉嗎？答：記得，是我國的航天英雄。對，在 2003 年 10 月 15 日，楊利偉乘坐著“神舟”5 號飛船遨游了太空。請大家回想一下：飛船在茫茫太空中遨游，我們來如何描述它呢？學(xué)習(xí)必備歡迎下載“凌云戲月游銀漢，轉(zhuǎn)瞬翔天過天空”這是詩人形象地描述。世界萬物都在運動，對于不同物體的運動，不同人有不同的描述，剛才我們就闡述了詩人的描述。同樣，畫家畫筆也可以來描述物體的運動。那么，科學(xué)家怎么描述物體的運動呢？著名物理學(xué)家海森伯曾經(jīng)說過：“為了理解現(xiàn)象，首要條件就是引入適當(dāng)?shù)母拍?。只有”借助于正確的概念，我們才能真正知道觀察到了什么。本章我們首先引入描述運動的一些基本概念，進而研究最簡單最基本的運動形式：直線運動。（二）進行新課物體與質(zhì)點a、實例討論：大家看過鳥兒在空中飛翔的景象嗎？看過提問，并請同學(xué)們思考、討論后回答：要準(zhǔn)確描述鳥兒身上各點位置隨時間的變化不是件容易事，困難和麻煩出在哪里呢？答：主要由于它的身體在向前運動的同時，它的翅膀還在上下運動，也就是鳥兒有一定的大小和形狀，各部分的運動情況不一樣。如果我們研究它從金沙飛到南通，需要了解它各部分運動的區(qū)別嗎？答：如果我們研究它飛行長度就不需要了解它各部分運動的區(qū)別了。如何才能較準(zhǔn)確地描述它的運動呢？答：忽略它的形狀和大小就可以了。是的，有些時候為了便于分析，常常把物體簡化為一個點。例如：“神舟”5 號飛船載人艙長 7.4m，直徑 2.8m，用長 58m，重達 480t 的“長征”二號火箭發(fā)射?？茖W(xué)家在研究“神舟”5 號在太空中的運動位置、高度、速度等問題時就把它簡化為一個有質(zhì)量的點，（為什么這么講？“神舟”5 號在運行時在指揮部熒光屏上的顯示為一個小小的光點。）小結(jié)：這樣，在某些情況情況下，我們可以把物體簡化為一個有質(zhì)量的點。物理學(xué)中，用來代替物體的有質(zhì)量的點叫質(zhì)點。信息反饋：在物理學(xué)中，突出問題的主要方面，忽略次要因素，經(jīng)過科學(xué)抽象而建立理想化的“物理模型”，并將其作為研究對象，是經(jīng)常采用的一種科學(xué)方法，質(zhì)點就是這種物理模型。b、提問：學(xué)習(xí)必備歡迎下載研究地球繞太陽的公轉(zhuǎn)能否把地球視為一個質(zhì)點呢？研究地球上各處的季節(jié)變化時，能否把它視為質(zhì)點呢？一列沿京滬鐵路運動的火車，若研究它從上海到北京的運動能否把它簡化為一個質(zhì)點？研究火車通過南京長江大橋的運動時，能否把它簡化為一個質(zhì)點呢？學(xué)生思考、討論后作出回答：研究地球繞太陽的公轉(zhuǎn)能把地球視為質(zhì)點，因為日地距離遠大于地球的直徑。研究地球上各處的季節(jié)變化時，不能把它視為質(zhì)點，因為它的大小不能忽略。研究火車從上海到北京的運動能把它簡化為一個質(zhì)點，因為上海到北京的距離遠大于火車的長度。研究火車通過南京長江大橋的運動時，也不能把它視為一個質(zhì)點，因為火車的長度可以與大橋相比擬。c、通過以上問題請同學(xué)們進一步討論：物體是否在所有的情況下都能看作質(zhì)點？物體看作質(zhì)點的條件是什么？物理中的“質(zhì)點”與幾何學(xué)中的點有什么相同和不同的地方？大的物體能不能看成質(zhì)點？小的物體都能看成質(zhì)點嗎？引導(dǎo)學(xué)生討論交流、歸納總結(jié)：同一物體能否看作質(zhì)點，要依據(jù)問題的具體情況決定。物體看作質(zhì)點的條件是：物體的形狀和大小對所研究的問題影響很小時相同點是都無大小和 形狀，不同點是質(zhì)點有質(zhì)量，幾何學(xué)中的點無質(zhì)量。物體能否看成質(zhì)點，與物體本身的大小無關(guān)。大的物體，也可以看成質(zhì)點；小的物體在某些時候卻不能看成質(zhì)點。參考系設(shè)想一下，你和楊利偉正在“神舟”5 號里邊喝咖啡邊聊天，在地球上的人看來，你們隨飛船以很大的速度繞地球運動。提問：你和楊利偉能感覺到自己在高速運動嗎？為什么？答：雖然我們沒有到過太空，但生活經(jīng)驗告訴我們我和楊利偉都會認為自己是靜靜坐著的。小結(jié)：物體的運動和靜止是相對的。為描述物體的運動，需要另外選取一個物體作為標(biāo)準(zhǔn)，否則無法判斷。這個作為標(biāo)準(zhǔn)的學(xué)習(xí)必備歡迎下載物體叫做參考系。“提問：我們應(yīng)該都聽過這首歌： 小小竹排江中游，巍巍青山兩岸走?！弊髡邽槭裁磿小爸衽沤杏巍薄扒嗌絻砂蹲摺边@樣兩種不同的感覺？“答： 竹排江中游”是因為選兩岸的青山作為參考系， 青山兩岸走”是選竹排作為參考系。我們來看書本 12 頁的兩幅漫畫圖，思考后回答書上提出的問題。答：對于圖 1.1-3：如果選擇列車作為參考系的話，車上的小孩是靜止的；如果選擇車外的樹木作為參考系的話，車上的小孩就是運動的。對于圖 1.1-4：以飛機上的人作為參考系，跳傘運動是豎直下落的；以地面上的人作為參考系，跳傘運動員是曲線下落的。有良種不同的結(jié)果是因為參考系的選取不一樣。對于參考系的選取是任意的，但怎樣選擇比較好呢？在黑板上畫出地月系、太陽系運行的模擬圖，請同學(xué)們仔細觀察思考研究月球的運動選什么參考系比較好？由此你得出的結(jié)論如何？學(xué)生觀察思考后回答：以地球為參考系比較好，因為此時研究月球的運動比較簡單。而以太陽為參考系研究月球的運動比較復(fù)雜。因此我們認為：參考系的選擇應(yīng)以對運動的描述越簡單越好。小結(jié)：參考系的選擇應(yīng)以對運動的描述簡單、方便為原則。要注意的是，若無特別說明，通常是以地面或相對地面靜止的物體為參考系。坐標(biāo)系假設(shè)你在學(xué)校教學(xué)樓前的操場上沿南北方向筆直地奔跑，如果要問你到了哪里，我們會怎么表示呢？答：可以說你在操場上的旗桿南面或是背面幾米處。對，我們可以選擇大家所熟悉的標(biāo)志作為參考，說明你的位置。那么能否借助數(shù)學(xué)方法呢？學(xué)生思考、討論后回答：可以建立坐標(biāo)系來描述物體的位置。小結(jié)：一般來說，為了定量地描述物體的位置變化，需要在參考系上建立適當(dāng)?shù)淖鴺?biāo)系。用坐標(biāo)值來表示物體的位置。提問：如何選擇坐標(biāo)軸和正方向？如何選坐標(biāo)原點？如何確定坐標(biāo)軸上的刻度值引導(dǎo)學(xué)生回答：對質(zhì)點的直線運動，一般選質(zhì)點運動軌跡為坐標(biāo)軸，質(zhì)點運動的方向為坐標(biāo)軸正方向，選取質(zhì)點經(jīng)過坐標(biāo)軸原點的時刻為時間的起點。學(xué)習(xí)必備歡迎下載如果我們以操場上的旗桿作為坐標(biāo)原點，x=5m，x=-10m 表示什么意思？正負號表示什么意思？答：x=5m，表示在操場上旗桿南面 5m 處，x=-10m 表示在操場上旗桿背面 10m 處。正負號表示方向。如果你在學(xué)校里的教學(xué)樓走到校門口，對于這種平面運動，要描述你的位置或位置的變化，應(yīng)該建立怎樣的坐標(biāo)系？如果我們要研究“神舟”5 號這種三維運行呢？答：對于平面運動，我們可以建立平面直角坐標(biāo)系描述位置或位置變化；對于“神舟”5 號可以建立三維坐標(biāo)系研究它的運動。請同學(xué)們閱讀教材第 13 頁“科學(xué)漫步”，并回答：此 GPS 定位器處于我國哪個城市？從顯示屏中你還能獲得哪些信息？答：顯示屏上的北緯 39°55.451、東經(jīng) 116°23.504是北京所處的經(jīng)度和緯度。還可以知道時間、航向、航速、航程。請同學(xué)們舉例說明它還有哪些用途？答：GPS 應(yīng)用領(lǐng)域有交通管理、測量、實時導(dǎo)航、精確定位、資源開發(fā)等。本課小結(jié)：這節(jié)課我們學(xué)習(xí)了質(zhì)點、參考系和坐標(biāo)系等概念，它們是運動學(xué)乃至整個力學(xué)的最基本最重要的概念。要描述物體的運動，首先要對實際物體建立一個物理模型，最簡單的是質(zhì)點模型。由于運動的相對性，描述質(zhì)點的運動時必須明確所選擇的參考系。為了準(zhǔn)確地、定量地描述質(zhì)點的運動，還要建立坐標(biāo)系。除了以上知識，你還學(xué)到了什么方法？答：物理學(xué)研究問題的基本方法之一建立物理模型布置作業(yè)：復(fù)習(xí)本節(jié)教材學(xué)習(xí)與評價的相應(yīng)練習(xí)學(xué)習(xí)必備歡迎下載板書設(shè)計質(zhì)點參考系和坐標(biāo)系一、質(zhì)點1、定義：用來代替物體的有質(zhì)量的點叫質(zhì)點。2、實物簡化為質(zhì)點的條件：物體的大小和形狀對研究的問題的影響可以忽略不計3、理想模型：抓住主要特征，忽略次要因素二、參考系1、選來作為標(biāo)準(zhǔn)的另外的物體叫做參考系2、選擇不同的參考系來觀察同一運動，觀察的結(jié)果會有不同3、選擇的原則：觀測方便和使運動的描述盡可能簡單三、坐標(biāo)系：為了定量地描述物體的位置及位置的變化，需要在參考系上建立適當(dāng)?shù)淖鴺?biāo)系。