1. 质点 参考系 空间 时间优质教案设计

质点

参考系

时间

空间

学习目标

一、

知识与技能

1．了解建立质点模型的物理意义并能根据具体情况将物体简化为质点，知道质点是一种物理问题的科学抽象，并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．理解时刻和时间间隔。

二、过程与方法

1．体会物理模型在探索自然规律中的重要作用，初步了解进行合理科学抽象、建立理想化模型的方法。

2. 通过参考系的学习，知道从不同角度研究运动问题可能带来的不同结果。

3. 会用坐标表示时刻与时间。。

三、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，培养学生了解自然、探索自然的精神。

2．培养学生在认识问题时抓住主要因素，忽略次要因素的哲学思想。

3．培养学生在认识问题时具体分析的辩证唯物主义思想。

学习重点

1．理解质点的概念及物体看作质点的条件。

2．从参考系中明确地抽象出了坐标系的概念。

3．时间和时刻的概念以及它们之间的区别和联系。

学习难点

1．理解质点的概念。

2．帮助学生正确认识生活中的时间与时刻。

教学方法

展示、讲解、讨论。

教学过程

一、导入新课

教师活动：从生活实例引入（多媒体视频展示），并进行解说。

如：①雄鹰在高空飞翔→雄鹰相对天空的位置改变

②汽车在马路上前进→汽车对马路位置改变

③小船奔向远方→小船对河岸位置改变

……

板书：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。

过渡导入：怎样描述机械运动，即怎样描述物体上各点的位置及其随时间的变化呢？

二、进行新课

（一）物体和质点

教师导出问题：研究物体的运动，第一步是要确定物体的位置。物体都具有大小和形状，在运动中物体的各点的位置变化一般说来是不同的，所以要详细描述物体的位置及其变化，并不是一件简单的事情。

教师活动：一边进行多媒体视频展示，一边提出问题：

1.在天空中扑打着翅膀翱翔的雄鹰，它的翅膀在向前运动时还在上下运动，怎样准确描述雄鹰的运动呢？

2.足球在向前运动时还在滚动，怎样描述足球的运动呢？

引导学生思考：造成这种困难的原因是什么？

师生共同分析：是因为任何物体都有一定的大小形状。

引导学生思考：我们在处理这些问题时，如果不考虑物体各部分的差异，把物体简化成为没有大小、形状的点，或者说用一个有质量的点来代替物体，就可以很容易地描述物体的运动了。

教师讲解：为了使物体的位置有一个确切的概念，使物体的复杂运动转化成点的运

动，我们引入了质点的概念。

板书：（1）质点的定义：用来代替物体的有质量的点叫作质点。即忽略形状、大小、体积而具有质量的一个点，质点具有物体的全部质量。

板书：（2）质点是人们为了使实际问题简化而引入的理想化模型。引入理想化模型，抓住主要矛盾，忽略次要矛盾，尽可能把复杂问题简单化，是物理学上经常用到的一种研究问题的方法——科学抽象。

物理学对实际问题的简化，必须从实际出发，忽略不考虑的只能是与当前考察问题无关的因素，或对当前考察问题影响很小的次要因素。

板书：（3）关于质点简化的条件性。

师生共同分析：一个物体能否抽象成质点，并不是取决于物体的形状和体积大小，这要看具体情况而定。

板书：①平动的物体一般可以看作质点。

做平动的物体，由于物体上各点的运动情况相同，可以用一个点代表整个物体的运动，在这种情况下，物体的大小、形状就无关紧要了，可以把整个物体当质点。

例如：平直公路上行驶的汽车，车身上各部分的运动情况相同，当我们把汽车作为一个整体来研究它的运动的时候，就可以把汽车当作质点。当然，假如我们需要研究汽车轮胎的运动，由于轮胎上各部分运动情况不相同，那就不能把它看作质点了。

教师提问：一列火车从北京开到上海，研究火车的运行的时间，可将火车看成质点吗？为什么？

学生回答：可以，因为北京到上海的路程比火车的长度大多了，研究火车运行的时间时，火车的车长对所研究的问题——时间几乎没有影响。

教师提问：火车过桥时，计算火车过桥的时间，可以将火车看成质点吗？为什么？

学生回答：不可以，因为桥的长度与火车的长度差不多，研究火车运行的时间时，火车的车长对所研究的问题——时间影响很大。

教师总结：很好，同一物体在不同情况下有时可看作质点，有时不可以看作质点，关键是物体的大小、体积对所研究问题是否可以忽略不计，或者不起主要作用。

板书：②有转动但转动为次要因素。

例如：研究地球公转时，可把地球看作质点；研究地球自转时，不能把地球看作质点。

板书：③物体的形状、大小可忽略。

再如：乒乓球旋转对球的运动有较大的影响，运动员在发球、击球时都要考虑，就不能把乒乓球简单看作质点。

（二）参考系

教师导出问题：请同学们设想一下，小明和一位同伴正坐在一列火车上向西行驶，铁路边的人看到火车中的乘客是什么情景，而同伴认为小明是怎样的？

地面上的人观察跳伞运动员运动是怎样的下落情况，而飞机驾驶员看跳伞运动员是怎样下落的？

地球在绕太阳转动，而我们却没感觉到这又是为什么？

引入参考系并板书：参考系

教师提问：小明和一位同伴正坐在这列火车上，铁路边的人看到火车中的乘客是什么情景，而同伴认为小明是怎样的？

学生讨论后回答：铁路边的人看到火车中的乘客是向西运动的，同伴认为小明是静止的。

教师提问：地面上的人观察跳伞运动员运动是怎样的下落情况，而飞机驾驶员看跳伞运动员是怎样下落的？

学生回答：地面上的人观察跳伞运动员运动是斜向下的曲线，飞机驾驶员看跳伞运动员是一条向下的直线。

教师总结：要研究一个物体的运动，必须选定一个参考标准，选取不同的参考标准得到的结论是不同的。

板书：要描述一个物体的运动，就必须选择另外一个物体作为标准，这个被选来作为标准的另

外的物体就叫做参考系。

一个物体一旦被选为参考系，就认为它是静止的。在选定参考系后要假定自己站在参照物中去观察物体的运动。

教师活动：（请同学们思考教材P10图1.1-4，并思考观察结果为什么不同。）

教师引导学生得出：1.选择不同的参考系来观察同一个物体的运动，观察的结果可能会有所不同。

2.比较两个物体的运动时必须选择同一参考系，比较才有意义。

3.在运动学中，参考系的选取是任意的，但在实际选择参考系时应以运动的描述尽可能简单为原则。在没有特别说明时，通常以地面为参考系。

（三）时刻和时间间隔

讨论与交流：指导学生仔细阅读“时刻和时间间隔”一部分，然后用课件投影展示本校作息时间表。

教师提问：同时提出问题：

1．在我校的作息时间表上，你能找出更多的时刻和时间间隔吗？

2．结合教材，你能列举出哪些关于时间和时刻的说法？

3．观察教材P12图1.2-1，如何用数轴表示时间？

学生在教师的指导下，自主阅读，积极思考，然后每四人一组展开讨论，每组选出代表，发表见解，提出问题。

学生回答：我们开始上课的“时间”：8：00就是指的时刻；下课的“时间”：8：45也是指的时刻．这样每个活动开始和结束的那一瞬间就是指时刻。

学生回答：我们上一堂课需要45分钟，做眼保健操需要5分钟，这些都是指时间间隔，每一个活动所经历的一段时间都是指时间间隔。

教师提问：根据以上讨论与交流，能否说出时刻与时间的概念。

教师帮助总结并回答学生的提问。

教师提问：时刻是指某一瞬时，时间是时间间隔的简称，指一段持续的时间间隔。两个时刻的间隔表示一段时间。

让学生再举出一些生活中能反映时间间隔和时刻的实例，并让他们讨论。

教师利用课件展示某一列车时刻表，帮助学生分析列车运动情况。

教师提问：根据下列“列车时刻表”中的数据，列车从广州到长沙、郑州和北京西站分别需要多长时间？

T15 18：19 00：35 00：41 05：49 05：57 09：15 09：21 16：25 站名

北京西

郑州

武昌

长沙

广州

T16 14：58 08：42 08：36 03：28 03：20 23：59 23：5l 16：52 参考答案：6时59分、15时50分、22时零6分。

教师提问：平常所说的“时间”，有时指时刻，有时指时间间隔，如有人问你：“你们什么时间上课啊？”这里的时间是指时间间隔吗？

学生回答：不是，实际上这里的时间就是指的时刻。

教师提问：我们可以用数轴形象地表示出时刻和时间间隔。

教师课件投放教材图1.2-1所显示的问题，有条件的学校可将其做成F1ash动画。

学生分组讨论，然后说说怎样用时间轴表示时间和时刻。

学生讨论后回答：时刻：在时间坐标轴上用一点来表示时刻。时间：两个时刻的间隔表示一段时间。一段时间在时间坐标轴上用一线段表示。

教师总结：为了用具体数字说明时间，必须选择某一时刻作为计时起点，计时起点的选择是人为的。国际单位秒（s）。

讨论与交流：我国在2003年10月成功地进行了首次载人航天飞行。10月15日9时0分，“神

舟”五号飞船点火，经9时40分50秒至15日18时40分50秒，我国宇航员杨利伟在太空中展示中国国旗和联合国旗，再经11时42分10秒至16日6时23分，飞船在内蒙古中部地区成功着陆。在上面给出的时间或时刻中，哪些指的是时间，哪些又指的是时刻？

三、课堂小结

1．知识回扣：质点、参考系、时间、时刻

2．研究方法

抓住实际物理现象的主要因素，忽略次要因素，排除非本质因素的干扰，突出反映事物的本质特征，从而使物理现象或过程得到简化，建立物理模型，这就是我们必须掌握的科学研究方法——科学抽象。

四、布置作业

教材P12问题与练习

2、3题。

五、板书设计

质点、参考系、时间、时刻

机械运动：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。

一、质点

1．定义：用来代替物体的有质量的点叫作质点，即忽略形状、大小、体积而具有质量的一个点。质点具有物体的全部质量。

2．质点是人们为了使实际问题简化而引入的理想化模型。

3．关于质点简化的条件性

①平动的物体一般可以看作质点。

②有转动但转动为次要因素。

③物体的形状、大小对所研究的问题可忽略。

二、参考系

1.定义：要描述一个物体的运动，就必须选择另外一个物体作为标准，这个被选来作为标准的

另外的物体就叫做参考系。

2.注意问题

①选择不同的参考系来观察同一个物体的运动，观察的结果可能会有所不同。

②比较两个物体的运动时必须选择同一参考系，比较才有意义。

③在运动学中，参考系的选取是任意的，但在实际选择参考系时应以运动的描述尽可能简单为原则。在没有特别说明时，通常以地面为参考系。

3.

时刻和时间间隔

六、课堂练习

1.两辆汽车在平直公路上行驶，甲车上一人看到乙车没有运动，而乙车上一人看到路旁电线杆向东移动，若以大地为参考系，上述观察说明（

）。

A．甲车静止，乙车向东运动

B．乙车静止，甲车向西运动

D．两车以同样速度向西运动

C．甲车向西运动，乙车向东运动

2.以下关于质点的说法中，正确的是（

）。

A．质量很小的物体就可以看作质点

C．体积很小的物体就可以看作质点

3.下列叙述中，正确的是（

）。

A．参考系必须是地面，否则会引起混淆

B．研究某个物体的运动，选取不同的参考系描述的情况可能不同

C．研究物体的运动，离不开参考系

D．物体的运动是客观的，研究时不一定借助参考系

4.研究下列情况中的运动物体，哪些可看作质点（

）。

A．绕地球飞行的航天飞机，研究飞机以地球为中心的飞行周期

B．研究车轮上的一点如何运动时的车轮

C．绕太阳公转的地球

B．质量很大或体积很大的物体一定不能看作质点

D．同一物体有时可看作质点，有时不能看作质点

D．绕地轴自转的地球

5.

学习了时间与时刻，蓝仔、红孩、紫珠和黑柱发表了如下一些说法，正确的是

（

）。

A．蓝仔说，下午2点上课，2点是我们上课的时刻

B．红孩说，下午2点上课，2点是我们上课的时间

C．紫珠说，下午2点上课，2点45分下课，上课的时刻是45分

D．黑柱说，2点45分下课，2点45分是我们下课的时间

6．关于时刻和时间，下列说法中正确的是（

）。

A. 时刻表示时间较短，时间表示时间较长

B．时刻对应位置，时间对应位移

C. 作息时间表上的数字表示时刻

D．1 min内有60个时刻

参考答案：1.D

2.D

3.BC

4.AC

5.A

6.BC