1. 质点 参考系 空间 时间第二课时 公开课

1.1 质点 参考系 空间

时间

一、教材分析

本节是教科2003课标版物理必修一第一节。书本的第一段道出了全章教科书的教学目标，就是研究“怎样描述物体的机械运动”。机械运动是物体相对位置的变化，要研究物体位置的变化问题，首先必须解决位置确定问题，书本把“物体和质点”当作一个知识点，说明质点是针对物体而言的，实际的“物体”都“占有一定的空间”，在通常的运动过程中，“不同部位的运动情况是不相同的”，从而“给描述运动带来了困难”，解决问题的关键是“能否用一个点来代替物体”。

参考系概念与初中的参照物的概念描述接近，但用词更为规范。从参考系中明确地抽象出了坐标系的概念，联系到物体运动所在的空间，隐含了经典力学的时空观念。指导思想是强调一般性的科学方法，即为这样的思想作准备：解决问题时首先把实际问题抽象成物理模型，然后用数学方法描述这个模型，并寻求解决的方法。

第一学时讲授完质点、参考系和空间，第二学时讲解时间，空间和时间相结合的问题，第三学时综合应用这些概念处理问题。质点、参考系和空间不仅是这一章基础知识，也是以后力学各章学习的基础知识。这些基础知识及物理思想在实践中有广泛的、重要的应用。

二、学情分析

学生在初中时已经接触了运动学，但还比较肤浅，不能全面理解运动的内涵，也不会用规范语言来描述物理的概念，但这一点在高中物理学习中是非常重要。因此本堂课要让学生重视物理研究的基本方法，深刻理解物理概念的由来。新课程改革打破了以前的应试教育模式，教育教学过程中师生地位平等，充分贯彻以学生为本，坚持学生的主体地位，教师的主导地位。

本节是一节物理概念的探究课，呈现在学生面前的是现象，是问题，积极引导学生探究。探究式教学重视的是探究的过程和方法而不是结论，探究过程是产生创造思维的温床，过于重视结果可能会导致丧失探究热情，扼杀学生探究的欲望。

三、教学目标

（一）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．认识一维直线坐标系，掌握坐标系的简单应用．

（二）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．让学生将生活实际与物理概念相联系，通过具体事例引出质点的这个理想化的模型．通过几个具体的例子让学生自主讨论，在讨论与交流中自主升华为物理中的概念．

2．通过参考系的学习，知道从不同角度研究问题的方法。让学生从熟悉的常见现象和已有的生活经验出发，体验不同参考系中运动的相对性，揭示参考系在确定物体运动时客观存在的必要性和合理性，促使学生形成勤于观察、勤于思考的习惯，提高学生自主获取知识的能力．

3．体会用坐标方法描述物体位置的优越性，可用不同的方法设计实验并体会比较，增强学生发现问题并力求解决问题的意识和能力．

（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．培养学生热爱自然，关心科技发

展、勇于探索的精神．

2．通过质点概念和参考系的学习，体会物理规律与生活的联系

3．渗透抓住主要因素，忽略次要因素的哲学思想．

4．渗透具体问题具体分析的辩证唯物主义思想，帮助学生建立辩证唯物主义的世界观．

5．通过本节学习，激发学生学习高中物理课程的兴趣．

（四）物理学科核心素养

通过机械运动的概念帮助学生建立科学的运动观，了解经典物理的时空观。质点的概念反映了物理研究的方法和思维，提高学生的科学思维能力。

四、教学重点

1、在研究问题时，如何选取参考系。

2、质点概念的理解。

五、教学难点

物体抽象为质点的条件及其应用问题的处理

六、教学方法

1．情景教学法，问题教学法

2．教学基本环节：预习检查、总结疑惑→情境导入、展示目标→合作探究、精讲点拨→反思总结、当堂检测

七、课前准备

1．学生的学习准备：预习课本相关章节，了解相关的知识内容

2．教师的教学准备：多媒体课件制作

课时安排：1课时

八、教学过程

(一)预习检查、总结疑惑

检查落实了学生的预习情况并了解了学生的疑惑，使教学具有了针对性。

（二）情景导入、展示目标。

(放映录像)选择有关反映物体运动的画面播放给学生看《动物世界》中的图像)．如：雄鹰、小鸟在空中飞翔，飞机在天空中划过，行星、卫星在宇宙中运行，航天员杨利伟在宇航舱中给地球拍照，汽车在公路飞驰，轮船在海水中搏击海浪。…… 教师总结学生发言，讲述机械运动．

机械运动：简称“运动”．指物体与物体间或是物体的一部分和另部分间相对位置随时间发生改变的过程，是最基本、最简单、最普遍的运动形式．机械运动是空间位置随时间变化的体现．这里涉及到空间和时间的问题．

飞船在茫茫太空中遨游，假如你是文学家，你如何描述它的运动呢? 在研究某一问题时，对影响结果非常小的因素常忽略。常建立一些物理模型，这是一种科学抽象。那以前接触过这样的物理模型吗？

如：光滑的水平面、轻质弹簧。

这些都是把摩擦、弹簧质量对研究问题影响极小的因素忽略掉了。今天我们又要建立一种新的物理模型——质点。

设计意图：步步导入，吸引学生的注意力，明确学习目标。

（三）合作探究、精讲点拨。

1、物体和质点

填写：

（1）质点就是没有 ，没有 ，只具有物体 的点。

（2）能否把物体看作质点，与物体的大小、形状有关吗？

（3）研究一辆汽车在平直公路上的运动，能否把汽车看作质点？要研究这辆汽车车轮的转动情况，能否把汽车看作质点？

（4）原子核很小，可以把原子核看作质点吗？

（5）运动的质点通过的路线，叫质点的运动 ； 是直线，叫直线运动； 是曲线，叫 。

共评：质点是没有形状、大小、具有物体全部质量的点。这是一种科学抽象，就是要抓住主要特征，忽略次要因素，这就必须是具体问题具体分析。如果在我们研究的问题中，物体的形状、大小以及物体上各部分运动的差异是次要的或不起作用的，就可以把它看作质点。比如在平直公路上运动的汽车，研究它运动的特点，汽车的大小、形状及车上各部分运动的差异是次要的，可把汽车看作质点。而研究车轮的转动，是研究汽车上部分的运动，就不能把汽车看作质点，再比如原子核很小，要是研究质子与质子的作用时，就不能把它看作质点。

思考：物理中的“质点”和几何中的点有哪些异同？

2、（1）参考系：为了描述一个物体的运动，选来作为标准的物体，叫参考系。

（2）选择不同的参考系观察同一个运动，观察的结果会有不同

举例：描述同一个运动，选择不同参考系，观察结果也不一样。

举例：运动的汽车，是选择地面为参考系，如选司机为标准，汽车是静止的 ……

（3）总结：参考系是可任意选取，但选择的原则要使运动和描述尽可能简单。比如，研究地面上物体的运动，选择地面或相对地面动的物体作参考系要比选太阳作参考系简单。

3、空间描述-坐标系

如果物体沿直线运动，为了定量描述物体的位置变化，可以以这条直线为x轴，在直线上规定原点、正方向和单位长度，建立直线坐标系。

一般来说，为了定量地描述物体的位置的变化，需要在参考系上建立适当的坐标系教学中注意以下几点：

（1）坐标系相对参考系是静止的。

（2）坐标的三要素：原点、正方向、标度单位。

（3）用坐标表示质点的位置。

（4）用坐标的变化描述质点的位置改变。

（四）反思总结，当堂检测。

教师组织学生反思总结本节课的主要内容，并进行当堂检测。

设计意图：引导学生构建知识网络并对所学内容进行简单的反馈纠正。

九、板书设计

十、.教学反思

本节课通过学生熟知的实例分析，让学生很自然地领会到“在某些情况下，真的可以不考虑物体的大小和形状”，“突出物体具有质量这一要素，把它简化为一个有质量的点”。这充分说明了将物体简化成质点的条件性，质点的两大基本属性。

为了强调坐标的概念，教科书用数学和物理学中通用的符号，即在直线运动中用x表示质点的位置，极坐标，用△x=x1－x2表示质点的位移。在表示物理量的变化时，“△”实际上是我们以前都在使用的符号，学生不会感到困难。相反，由于有了明确表示物理量的变化量的符号，学生更易区分某物理量与这个物理量的变化量。

明确地把某个物理量与这个物理量的变化区分开，这是本书的特点。物理学中经常要区分这两种物理量，有意识地强调它们的区别，对于以后的学习会有好处。下一节中，时刻与时间间隔的关系也是这样。