人教版(2022年)高中物理必修第一冊教案

1.1質(zhì)點參考系

R具體教材分析X

質(zhì)點模型是高中物理建立的第一個物理模型，是對于剛從初中進入高中的學(xué)生來說

并不是很困難。本節(jié)課主要有兩個內(nèi)容質(zhì)點和參考系，比以前少了一些。我們在學(xué)習(xí)這

節(jié)課時主要留意學(xué)生的感性生疏，我們要供給大量的素材來加強感性生疏，這樣學(xué)生才

能建立理性生疏。內(nèi)容雖然簡潔，但是要具體的理解質(zhì)點的條件也是要花很多時間的,所

以教學(xué)設(shè)計上留意豐富感性生疏的同時也要傳遞學(xué)問。

R教學(xué)目標與核心素養(yǎng)』

物理觀念:能建立質(zhì)點和參考系的物理觀念，能用物理語言科學(xué)地描述運動的相對

性,并建立辯證唯物主義的世界觀。

科學(xué)思維:知道質(zhì)點是一種抱負化的物理模型,現(xiàn)實中并不存在,具有建構(gòu)“抱負化

的物理模型”的意識。

科學(xué)探究:把握把物體看作質(zhì)點的條件,能將特定實際情景中的物體抽象成質(zhì)點,初

步把握“科學(xué)抽象”這種爭辯方法。

科學(xué)態(tài)度與責(zé)任:理解物理概念的建立的過程和規(guī)律;感悟自然界的統(tǒng)一、和諧美；

生疏到對物理現(xiàn)象的描述是客觀的，物體的運動是相對的;感悟科學(xué)家為社會的奉獻精

神。

R教學(xué)重點與難點』

重點：1、質(zhì)點概念的建立、質(zhì)點模型的條件推斷。

2、明確參考系的概念及運動的關(guān)系。

難點：1、什么狀況下把物體看成質(zhì)點。

2、爭辯實際問題時如何選取參考系。

K教學(xué)方法U

教師啟發(fā)引導(dǎo)教學(xué)與學(xué)生小組合作探究法相結(jié)合。

K教學(xué)預(yù)備］

多媒體課件。

［教學(xué)過程』

一、課引入

不了解運動，就不了解自然。

——亞里士多德

這節(jié)課我就開了解我們生活的環(huán)境中的運動。

教學(xué)設(shè)計說明：借助名人名言,創(chuàng)設(shè)問題情境,激發(fā)探究動機,引導(dǎo)學(xué)生覺察問題。

二、課教學(xué)

（一）機械運動

通過多媒體課件動圖呈現(xiàn):在我們四周，處處可以看到物體在運動。樹葉在搖動,鳥

兒在飛行……就連我們腳下的地球,也在不停地自轉(zhuǎn)、公轉(zhuǎn)。

教學(xué)設(shè)計說明:通過對生活中常見現(xiàn)象的思考、爭辯、溝通,從而體驗物理與生活的

親熱聯(lián)系。

飛機在天空中飛行

請同學(xué)們思考答復(fù)：1、

你感受到以上幾個例子中物體的狀態(tài)是什么？

答:他們都在動。

2、你是如何推斷出來他們都在動的?

答:位置在變化

對學(xué)生的分析答復(fù)賜予評價,并依據(jù)學(xué)生的答復(fù)進一步引出機械運動的概念。

機械運動:物體的空間位置隨時間變化叫做機械運動。

它是自然界最簡潔最根本的運動形式。在物理學(xué)中，爭辯物體做機械運動的分支叫

力學(xué)。

如何描述物體的機械運動呢？

（二）物體和質(zhì)點

生活中隨處可見運動的物體，例如玩耍的孩童、行駛的汽車、飛行的雄鷹……

對于這些運動的物體,我們?nèi)绾螠蚀_地描述它們的運動呢?通過多媒體課件動圖

雄鷹在空中翱翔足球在綠茵場上滾動

畫家用車后的線條表示汽車在很快運動。

問題1、那么我們是如何準確地用物理語言來描述運動呢？自然界里物體的運動是

多種多樣的,要想具體而準確地描述物體上各個局部的運動,是一件格外困難的事。

如:雄鷹在空中飛行鷹拍打著翅膀在空中飛行時，身體在向前運動，但它的翅膀在向

前運動的同時還在上下運動;足球在綠茵場上滾動時，它在向前運動的同時還在轉(zhuǎn)動。

描述物體運動的困難和麻煩在哪里?能不能抑制這些麻煩呢？

準確地描述物體的運動困難和麻煩在于，任何物體都有肯定的大小和外形，物體各

局部的運動狀況一般說來并不一樣。我們有時候關(guān)注物體各局部的運動，有時關(guān)注物體

的整體運動，因此如何描述物體的運動方法是:要看我們關(guān)注（爭辯〕的問題是什么。

我們以“雄鷹在空中飛行”為例子進展?fàn)庌q。

①要“爭辯雄鷹是如何飛行的”的這個問題，

那么雄鷹翅膀的運動方式很重要,我們要看它的翅

膀如何振動,尾翼如何搖擺,爪子怎么放等等,這就

雄鷹在空中翱翔

是我們只關(guān)注物體各局部的運動。

②要“爭辯雄鷹從哪里移動到了哪里”的這個問題，那么雄鷹翅膀的運動方式就不

重要了，就不必太在意它的外形,把它看成一個點來描述就可以了。這就是我們只關(guān)注物

體整體的運動。

教學(xué)設(shè)計說明:通過雄鷹這個例子來剖析，例子中既有整體的運動也有明顯區(qū)分的個

體局部的運動，比較好分析，也能很好的與課本照顧。為學(xué)生供給具體生動的感性材料，增

加感性生疏的同時，使得學(xué)生發(fā)生認知沖突,萌發(fā)探究、覺察知的欲望。

所以如何準確地用物理語言來描述運動呢，有兩個步驟:①要看我們爭辯的問題是

什么。是物體的局部呢，還是整體;②把我們要爭辯的物體看成一個“點”。

問題2、物體能不能看成一個“點”到底要滿足怎么樣的條件？

下面我們來分析一些具體的實例，看看什么樣的問題可以物體看成一個點，什么樣

的問題不能把物體看成一個點。

我們以地球為例子進展?fàn)庌q分析。

通過多媒體課件動圖呈現(xiàn):人類居住的地球自轉(zhuǎn)和繞太陽公轉(zhuǎn)以及旅行者一號遠離

地球,地球漸漸變小成為一個點的過程。

地球白轉(zhuǎn)

地球自轉(zhuǎn)時,它就在我們腳下,我們就是要爭辯他的轉(zhuǎn)動方向大小等,是不能看成一

個點的。而公轉(zhuǎn)由于距離夠遠，在爭辯地球公轉(zhuǎn)引起的位置變化問題時，由地球的大小引

起的運動差異很小，因此，可以無視地球的大小和外形而把它視為點。遠離地球就可以很

好的闡述這個學(xué)問了，地球越來越來遠,看到的也就越來越小,它的外形大小都可以無視

掉了。所以大的物體也可以看成點。

結(jié)論①:當(dāng)物體的大小與外形在爭辯的問題中影響很小，可無視不計時,可看成質(zhì)

點。

有些物體上各點的運動差異雖然不小，但假設(shè)我們不爭辯各點的運動差異，而只關(guān)

注物體整體的運動時，同樣可以把物體看作一個點。

通過多媒體課件動圖呈現(xiàn):高速行駛的列車。列車在平直軌道上行駛,車輪的轉(zhuǎn)動，

我們考慮嗎?我們是否要考慮火車本身大小?

都不用考慮，盡管它的傳動機構(gòu)及車輪的運動很簡單,但是，當(dāng)我們只關(guān)心列車整體

的運動狀況時，無視某些次要因素外形、大小、體積只關(guān)心主要的因素位

置、質(zhì)量。就可以不考慮上述各局部的運動差異，而用一個點的運動代替整列列車的運

動。

結(jié)論②:我們不爭辯各點的運動差異,而只關(guān)注物體整體的運動時，同樣可以把物體

看作一個點。

教學(xué)設(shè)計說明：通過觀看動圖讓學(xué)生體驗無視次要因素，突出主要因素。培育學(xué)生的

觀看、思考、歸納、總結(jié)的意識和力量，體會科學(xué)抽象的物理思想方法的精妙，為引入質(zhì)

點的概念作好鋪墊。由于原有認知構(gòu)造的局限和科學(xué)抽象思維力量水平不高，學(xué)生將遇

到較大的困難。這就需要教師站在稍徽超前于學(xué)生智力進展的邊界上,通過提問來引導(dǎo)

學(xué)生探究。培育學(xué)生的規(guī)律思維力量和大局意識。

具體歸納總結(jié):把物體看成一個點，這個點我們叫做質(zhì)點。

質(zhì)點:無視物體的大小和外形，把它簡化為一個具有質(zhì)量的點。

作用:便利描述物體的運動，即用來代替物體的有質(zhì)量的點。

思考:質(zhì)點在現(xiàn)實生活中是否存在？

答:在現(xiàn)實生活中不存在的。由于:質(zhì)點是一種抱負化的物理模型，在實際生活中并

不存在。

由此引出抱負化的物理模型的概念:在物理學(xué)中，突出問題的主要因素,無視次要因

素,建立抱負化的物理模型,并將其作為爭辯對象,是經(jīng)常承受的一種科學(xué)爭辯方法。

從前面的爭辯可以看出，一個物體能否看成質(zhì)點是由所要爭辯的問題打算的。同一

個物體，由于所要爭辯的問題不同，有時可以看成質(zhì)點，有時不能看成質(zhì)點。這個“有時

可以”和“有時不行以”，它就是初中與高中物理的區(qū)分，初中是定性描述，高中是有條

件的描述。

例如:前面提到過的例子1通過多媒體課件動圖呈現(xiàn):人類居住的地球自轉(zhuǎn)和繞太陽

公轉(zhuǎn)〕爭辯地球公轉(zhuǎn)規(guī)律,可以把地球看成質(zhì)點。爭辯其自轉(zhuǎn),考察地球上各點的運動時,

不能把地球看成質(zhì)點。

具體歸納總結(jié):物體看成質(zhì)點的條件是當(dāng)所爭辯的問題與物體本身的外形大小無關(guān)

時，可以將物體簡化成質(zhì)點。

教學(xué)設(shè)計說明:質(zhì)點，抱負化的物理模型，以及初中與高中物理的區(qū)分。這是學(xué)生上

到高中第一次接觸高中的的概念，已經(jīng)概念的建立過程,教師要特別留意引導(dǎo)學(xué)生過渡。

幫助他們快速找到初高中物理的區(qū)分,這樣他們才能轉(zhuǎn)變學(xué)習(xí)方法,和思維習(xí)慣等。

課本思考與爭辯:運發(fā)動踢足球的不同部位,會使球產(chǎn)生不同的運動。足球運動中常

說的“香蕉球”是球在空中旋轉(zhuǎn)、整體運動徑跡為類似香蕉型弧線的一種運動（圖1.1-2）。

在爭辯如何才能踢出“香蕉球”時，能把足球看作質(zhì)點嗎?爭辯什么樣的問題可以把足球

看作質(zhì)點？

通過多媒體課件動圖呈現(xiàn):香蕉球動態(tài)圖。

分析：由質(zhì)點的定義和質(zhì)點的條件可知（1）在爭辯如何才能踢出香蕉球時,足球的

外形大小不行無視，不能把足球看作質(zhì)點；〔2〕足球的外形大小對爭辯對象的影響可以

無視時,可以把足球看作質(zhì)點。

【典型例題】例1：以下關(guān)于質(zhì)點的說法中，正確的選項是（C〕

A、體積很小的物體都可看成質(zhì)點

B、質(zhì)量很小的物體都可看成質(zhì)點

C、不管物體的質(zhì)量多大，只要物體的尺寸跟物體間距相比甚小時,就可以看成質(zhì)點

D^只有低速運動的物體才可看成質(zhì)點，高速運動的物體不行看作質(zhì)點

例2:以下情形中的物體可以看作質(zhì)點的（CEG〕

A、放學(xué)后同學(xué)們狂蹦到食堂,手是如何放的

B、一枚硬幣用力上拋，猜測它落地時是正面朝上還是反面朝上

C、校運動會上小明在5000米長跑中

D、把戲滑冰運發(fā)動在競賽中

E、爭辯繞地球飛行時航天飛機的軌道

F、爭辯飛行中的直升機上的螺旋槳的轉(zhuǎn)動狀況

G、計算從北京開往汕頭的一列火車的運行時間

H、計算火車通過路口所用的時間

在中學(xué)物理中所爭辯的物體，一般狀況下都可以把它們看成質(zhì)點，因此對“物體”和

“質(zhì)點”兩個詞一般不加以區(qū)分。

教學(xué)設(shè)計說明：加強學(xué)生對能看成質(zhì)點的條件的理解，使學(xué)生能機敏在抱負物理模

型與現(xiàn)實之間切換。

通過多媒體課件動圖呈現(xiàn):動態(tài)圖。

思考:是房屋向右運動？還是這精神小伙向左運動？（過

渡,導(dǎo)入〕

（三）參考系

要描述物體的運動，通常要先推斷它是運動的還是靜止的;假設(shè)物體是運動的，再依

據(jù)需要來說明它是怎樣運動的。

通過多媒體課件呈現(xiàn):靜止的樹木，已經(jīng)樹木和地球一起轉(zhuǎn)動,還有車乘的情景。

房屋、樹木在隨著地球一起運動,這也是事實。再比方，行駛的列車中的乘務(wù)員與旅客在

溝通,列車外的人認為他們隨列車一起運動，但他們彼此看對方卻是靜止的。所以物體是

運動的還是靜止的，不好說。

問題3、為什么人們的看法會不一樣呢？

自然界的一切物體都處于永恒的運動中，確定靜止的物體是不存在的。我們在地球

上，以為地球是靜止的,其實地球是繞太陽運動的。當(dāng)?shù)厍蚶@太陽運動的時候我們又以為

太陽是靜止的，其實太陽也是圍著銀河系運動的、、、、

通過多媒體課件動圖呈現(xiàn)：地球繞太陽和太陽圍著銀河系運動的動態(tài)圖O

就此意義而言,我們說運動是確定的。但是，描述某個物體的位置隨時間的變化,卻

又總是相對于其他物體而言的。這便是運動的相對性。

結(jié)論①:運動是確定的，靜止是相對的。

教學(xué)設(shè)計說明：讓學(xué)生看到自然的宏大，自己的渺小奧，增加對自然的敬畏，對學(xué)問

的敬畏,也可以調(diào)整課堂氣氛。通過對我們生活的大環(huán)境的思考,理解運動是確定的，靜

止是相對的。為引入?yún)⒖枷档母拍钭龊娩亯|。

可見，要描述一個物體的運動，首先要選定某個其他

物體作為參考,觀看物體的位置相對于這個“其他物體”

是否隨時間變化，以及怎樣變化。我們以這個精神小伙來

分析:①房屋向右運動,則假定人是靜止。②精神小伙向左

運動,則假定房屋是靜止。

具體歸納總結(jié):參考系:描述物體運動時,用來作為參考（假定為不動）的物體。（初

中叫參照物，這里也要留意區(qū)分和引導(dǎo)學(xué)生過渡）

思考:選擇參考系的原則是什么？

1、原則上參考系可以任意選取。但實際上總是本著觀測便利和使運動的描述盡可

能簡潔的原則選取。

通過多媒體課件動圖呈現(xiàn):選太陽為參考系和選銀河為參考系行星的動態(tài)圖。

加以說明“選參考系盡可能簡潔的原則”。

2、一般爭辯地面上運動的物體時選取地面為參考系。

一個物體一旦被選為參考系，就認為它是靜止的。在選定參考系后要假定自己站在

參照物中去觀看物體的運動，即“參考系上長著觀看者的眼睛”。

【典型例題】：例3:獨立寒秋湘江北去,橘子洲頭看萬山紅遍，層林盡染。問:江水北

去，以什么為參考系？

答:橘子洲或者河岸都可以。

例4:觀看圖中的煙和小旗,關(guān)于甲、乙兩車相對于房子的運動狀況，以下說法正確的

選項是（）

A、甲、乙兩車肯定向左運動

B、甲、乙兩車肯定向右運動

C、甲車可能運動，乙車向右運動

D、甲車可能靜止，乙車向左運動

【具體解析】圖中房子相對地面是靜止的，由煙囪冒出的煙向左飄,可知此時風(fēng)向

向左（相對于地球而言）。甲車上的旗子也向左，則有三種可能狀況:一是甲車不動，風(fēng)

把小旗向左刮；二是甲車向右運動，風(fēng)相對甲向左，風(fēng)把小旗向左刮；三是甲車向左運動

但小于風(fēng)速，因此風(fēng)仍能把小旗向左刮.對于乙車，則只有乙車向左運動并大于風(fēng)速,此

時風(fēng)把小旗向右刮。應(yīng)選項D正確。