質(zhì)點參考系【教學目標】知識與技能：1．知道質(zhì)點的概念及條件。2．知道參考系的概念及作用。過程與方法：1．體驗質(zhì)點的條件及意義，初步掌握“科學抽象”這種研究方法。2．體會用坐標方法描述物體位置的優(yōu)越性，可用不同的方法設(shè)計實驗并體會比較。增強學生發(fā)現(xiàn)問題并力求解決問題的意識和能力。情感態(tài)度與價值觀：1．認識運動是宇宙中的普遍現(xiàn)象，運動和靜止的相對性，培養(yǎng)學生熱愛自然，關(guān)心科技發(fā)展，勇于探索的精神。2．通過分析不同參考系中的運動現(xiàn)象不同，幫助學生建立辯證唯物主義的世界觀?！窘虒W重難點】教學重點：1．質(zhì)點、概念的建立。2．明確參考系的概念及運動的關(guān)系。教學難點：質(zhì)點模型的條件判斷?！窘虒W過程】一、導入新課。世界萬物都在運動，古希臘杰出的哲學家、科學家，形式邏輯學的創(chuàng)始人亞里士多德說過：不了解運動，就不了解自然。出示動畫：地球自轉(zhuǎn)和公轉(zhuǎn)著名德國物理學家海森伯曾說過：“為了理解現(xiàn)象，首要條件就是引入適當?shù)母拍睢Ｖ挥薪柚谡_的概念，我們才能真正知道觀察到了什么?！苯裉煳覀兺ㄟ^引入質(zhì)點參考系這兩個重要概念來準確描述復雜的大自然的運動。二、講授新課。物體和質(zhì)點出示圖片：雄鷹拍打著翅膀在空中翱翔教師提問：你能說出雄鷹各部分的運動嗎？出示參考答案：雄鷹拍打著翅膀在空中翱翔時，身體在向前運動，它的翅膀在向前運動的同時還在上下運動。出示圖片：地球自轉(zhuǎn)和公轉(zhuǎn)教師提問：你能描述地球的運動情況嗎？出示參考答案：在地球繞太陽轉(zhuǎn)動中，地球在繞太陽公轉(zhuǎn)的同時又在自轉(zhuǎn)，并且地球上每個點運動情況也各不相同，所以地球的各部分離太陽的遠近在不斷變化。教師總結(jié)：可見要準確地描述物體的運動，并不是一件容易的事。思考討論：很難準確地描述一個物體的具體運動的困難和麻煩出在哪里？怎樣解決這一問題？出示參考答案：這是因為任何物體都有一定的大小和形狀，物體各部分的運動情況一般說來并不一樣。在某些情況下，不考慮物體的大小和形狀，把它簡化成一個有質(zhì)量的點——質(zhì)點，只突出“物體具有質(zhì)量”這一要素來描述物體運動。出示課件關(guān)于質(zhì)點的有關(guān)概念1．質(zhì)點（1）定義：在某些情況下，確實可以忽略物體的大小和形狀，把它簡化為一個具有質(zhì)量的點，這樣的點叫作質(zhì)點（masspoint），簡易理解為只有質(zhì)量，沒有形狀和大小的點叫作質(zhì)點。（2）質(zhì)點不同于幾何“點”：質(zhì)點是用來代替物體的有質(zhì)量的點，其特點是只有質(zhì)量，沒有大小、體積、形狀，它與幾何“點”有本質(zhì)的區(qū)別。（3）質(zhì)點是一種理想化的“物理模型”①質(zhì)點是典型的物理模型之一，質(zhì)點忽略次要因素：形狀和大小、突出主要因素：質(zhì)量。②在物理學中，突出問題的主要因素，忽略次要因素，建立理想化的物理模型，并將其作為研究對象，是經(jīng)常采用的一種科學研究方法。質(zhì)點這一理想化模型就是這種方法的具體應(yīng)用。觀察思考：觀察圖片中物體的運動說說在什么情況下可以看作質(zhì)點？出示圖片：飛機、地球自轉(zhuǎn)和公轉(zhuǎn)、體操運動員、火車研究飛機在空中的位置、離開地面的高度；研究地球公轉(zhuǎn)時；研究地球自轉(zhuǎn)；體操運動員比賽；研究火車從上海到南京通過的路程；參考答案：研究飛機在空中的位置、離開地面的高度；研究地球公轉(zhuǎn)時；研究火車從上海到南京通過的路程；此時飛機、地球、火車本身的大小和形狀是對所研究的問題沒有多大的影響屬于次要因素，因此可忽略，可看成質(zhì)點。研究地球自轉(zhuǎn)和研究體操運動員比賽、要研究各個點的情況，所以不能用點來代替，形狀和大小不能忽略，不可以看作質(zhì)點。提問：你能總結(jié)物體能看成質(zhì)點的條件嗎？教師總結(jié)：物體是否能看成質(zhì)點是有條件的，它由我們所研究的問題的性質(zhì)來決定，同一個物體，由于所要研究的問題不同，有時可以看成質(zhì)點，有時不能看成質(zhì)點。一個物體能否看成質(zhì)點，取決于它的形狀和大小在所研究問題中是否可以忽略不計，而跟自身體積的大小、質(zhì)量的多少和運動速度的大小無關(guān)。知識拓展平動：運動物體上任意兩點所連成的直線，在整個運動過程中，始終保持平行，這種運動叫作平動。出示圖片：升降機的運動、汽缸中活塞的運動、刨木頭、刨床上刨刀的運動，車床上車刀的運動等等，都是平動。教師總結(jié)：做平動的物體，從描述運動一點的運動完全能反映整個物體的運運動也可以簡化為一個點的運動，把物體質(zhì)量賦予這一點，它也就成了一個質(zhì)點。2．物體能看作質(zhì)點的情況（1）物體的形狀和大小在所研究問題中是無關(guān)因素或次要因素，可以忽略不計.（2）做平動的物體，一點運動可以描述整個物體的運動。典型例題：例1研究以下運動時，物體不可以當作質(zhì)點的是（）A．自轉(zhuǎn)的地球B．研究體操運動員在平衡木上的動作時C．直升機飛行時螺旋槳的轉(zhuǎn)動D．從高處自由下落的石解析：A．地球在自轉(zhuǎn)的過程中，不能用一個點代替地球，形狀和大小不能忽略。故A正確。B．研究體操運動員在平衡木上的動作時，要研究各個點的情況，所以運動員不能用點來代替，形狀和大小不能忽略，故B正確。C．直升機飛行時螺旋槳的轉(zhuǎn)動，此時螺旋槳的形狀是不能忽略的，所以此時不能看成質(zhì)點，故C正確。D、從高處自由下落的石塊其體積是可以忽略的，所以此時的石頭可以看成是質(zhì)點，故D錯誤。故選ABC。思考與討論：運動員踢足球的不同部位，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。在研究如何才能踢出香蕉球時，能把足球看作質(zhì)點嗎？研究什么樣的問題可以把足球看作質(zhì)點？出示圖片：香蕉球示意圖研究如何才能踢出香蕉球時，不能把足球看作質(zhì)點，因為香蕉球是足球水平運動和旋轉(zhuǎn)兩種運動同時存在的情形。例如：研究足球運動軌跡的問題可以把足球看作質(zhì)點。參考系1．機械運動出示圖片：汽車運動和星體運動一個物體相對于另一個物體的位置發(fā)生改變的過程，我們稱之為機械運動，簡稱運動。思考討論：房屋、樹木是靜止的還是運動的？出示圖片：房屋、樹木參考答案：房屋、樹木相對于地面是靜止不動的，但是，房屋、樹木也會隨著地球一起運動，這也是事實，可見運動是絕對的，但具有相對性，靜止是相對的。出示圖片：觀察不同的參照物對物體的運動情況的描述往往不同。在高中物理中參照物的科學名稱是參考系，是假定不動的物體。2．參考系（1）定義：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，觀察物體的位置相對于這個“其他物體”是否隨著時間變化，以及怎樣變化。這種用來作為參考的物體叫作參考系。簡易理解為：在描述一個物體的運動時，選來作為標準的另外的物體叫作參考系?！靶⌒≈衽沤杏?，巍巍青山兩岸走”中，前句是以______________為參考系，后句是以___________________為參考系。答案：巍巍青山；小小竹排。（2）參考系的選取是任意的，一般視研究的問題而定，原則是盡可能使運動的描述簡單、直觀。在沒有特別指明參考系時，通常是以地面為參考系。出示圖片：自行車的運動例如：研究自行車的運動，一般會選擇地面或相對于地面不動的物體（樹木）等為參考系。（3）同一個運動，如果選不同的參考系，結(jié)果可能不相同。出示視頻：飛機空中加油以加油機為參考系，受油機是______________的；以地面為參考系，加油機的飛行員認為受油機是____________的。答案：靜止；運動注意：比較兩個物體的運動，必須選擇同一參考系才有意義三、課堂練習1．機械運動中，物體位置的變化是指研究的物體與______________之間的位置變化。答案：參考系2．宋代詩人陳與義乘小船出游，曾寫下詩句“臥看滿天云不動，不知云與我俱東”。詩中描述“云不動”是以______________為參考系，“云與我俱東”是以______________為參考系。答案：小船；河岸.3．質(zhì)點與幾何點唯一的區(qū)別是質(zhì)點具有一定的________。一個物體能否看成質(zhì)點，取決于所研究的問題的性質(zhì)。在一些問題中，物體的大小、形狀、和體積可以忽略不計，此時可以把物體看成______。研究物體的轉(zhuǎn)動和姿勢、姿態(tài)時，_________（填能或不能）把物體看成質(zhì)點。答案：質(zhì)量；不能4．在飛馳的高鐵列車上，乘客看到窗外電線桿向后運動。在描述“電線桿向后運動”時，所選的參考系是（）A．乘客乘座的高鐵列車B．路旁的樹木C．高鐵站的站臺D．鐵路的路基答案：A四、拓展提高1．下列研究中，加點標示的研究對象可視為質(zhì)點的是（）A．研究直升飛機飛行時各部分受力B．研究跳水運動員空翻動作C．研究地球繞太陽公轉(zhuǎn)的周期D．研究家用電扇葉片上各點的旋轉(zhuǎn)速度答案：C2．關(guān)于質(zhì)點，下列說法中正確的是（）A．質(zhì)量小的物體一定可以看作質(zhì)點B．研究地球自轉(zhuǎn)時，地球可以看作質(zhì)點C．研究高臺跳水運動員在空中做翻轉(zhuǎn)動作時，運動員可以看作質(zhì)點D．研究運動員百米賽跑過程中的平均速度時，運動員可以看作質(zhì)點答案：D3．在下列物體中，可視為質(zhì)點的是（）A．被運動員切削后旋轉(zhuǎn)的乒乓球B．做花樣滑冰動作的運動員C．馬拉松比賽中的體育運動員D．轉(zhuǎn)體翻滾下落的跳水運動員答案：C五、課堂小結(jié)1．質(zhì)點：用來代替物體的有質(zhì)量的點。是一種理想化的模型。2．參考系：（1）為了確定物體的位置和描述物體的運動而被選作參考的物體或物體系。（2）運動和靜止都是相對于參考系的，參考系的選取是任意的。（3）選擇不同的參考系，觀察的結(jié)果可能不一樣，也可能一樣。六、板書質(zhì)點1．在某些情況下，確實可以忽略物體的大小和形狀，把它簡化為一個具有質(zhì)量的點，這樣