教科版高一物理教案全集(必修一)

1/1121.1质点参考系空间时间教学目标1.知识与技能⑴了解机械运动、质点、参考系的概念⑵了解时间间隔与时刻的区别和联系⑶掌握时刻中秒初与秒末的差异2.过程与方法⑴通过对初中物理机械运动和参照物的复习，建立参考系的概念⑵通过对质点的学习，了解理想化方法以及理想模型⑶通过对时间间隔与时刻的辨别，初步学会分辨秒初与秒末3.情感态度与价值观通过对物体能否被看作质点的条件，培养学生建立具体问题具体分析的辩证唯物主义哲学思想。教学重点：1.质点的概念2.时间间隔与时刻的区别与联系、教学难点：秒初与秒末的区别课时安排1课时教学过程导入师：同学们，现在我们开始学习高中物理的力学知识。在开始学习力学知识之前，我们需要了解力学中几个基本概念。力学可以分为两部分：只是对物体运动的描述，而不究其运动的原因的部分，我们把它叫做运动学（教材第一章），它解决的是是什么的问题；对物体运动的原因以及相关规律的研究，我们把它叫做动力学（教材第三章），它解决的是为什么的问题。这一节课，我们来了解运动学中的几个基本的概念。新课开讲1.机械运动初中阶段我们已经学习了机械运动的概念，它是指物体的位置随时间的变化的运动。它nnnnnn2/112是自然界中最简单、最基本的运动形式。在初中阶段学习机械运动的时候还学习了运动的绝对性和静止的相对性的物理学规律。我们说运动是绝对的，静止是相对的。那么为了描述一个物体的运动状态，我们还学习了参照物的概念。2.参考系初中阶段我们说为了描述一个物体的运动状况，我们需要选择一个物体与它做参照，这个被选的物体就叫做参照物，现在我们把它叫做参考系。参考系的选取需要遵循以下的原则：a.参考系是被假定不动的物体b.研究对象不能被选作参考系c.参考系的选择是任意的，运动和静止的物体都可以选作参考系d.通常把地面或固定在地面上不动的物体选作参考系讨论：“刻舟求剑”这个故事家喻户晓。这个故事不但有讽刺意义，而且还包含了一定的物理知识。请从物理学的知识讨论一下该人找宝剑选择的参考系是什么？请你为他提供一种找到宝剑的方法。3.质点我们先来计算这样几个问题：D5182次列车上午8:09分从成都火车北站出发，9:40分到达南充火车客站，成都火车北站到南充火车客站铁路全长215km，列车的长度是384m。a.试计算D5182次列车的平均速度为多大？b.列车全部通过西山隧道需要多长时间？其中假设西山隧道全长827m。通过计算，我们很容易得到D5184次列车的平均速度为39.8m/s，列车全部通过西山隧道的时间为30.4s。在计算列车的平均速度时我们没有考虑列车的全长，而在计算列车全部通过西山隧道的问题中，我们却把列车全长考虑在内。这是因为在前一个问题中，铁路的长度远远大于列车的长度；而在后一问题中，列车的长度与隧道的长度比较起来相差不大，因此我们需要考虑列车的长度。像第一个问题这样的，不考虑物体的大小的情况下，我们就可以把物体看成一个点，这样的点在物理学上，我们把它称作质点。⑴概念：用来代替物体的有质量的点。3/112在这里需要强调的是“用来代替物体的”，说明不是真实的，是一种假设（一个物体不可能没有大小）。但是，这个物体的大小对于我们所研究的问题来说影响不大，这个时候我们就可以忽略掉这个物体的大小。我们把这种保留主要因素而忽略次要因素的思想方法成为理想化方法。而这种从实际物体中抽象出来的、被理想化了的研究对象称为理想模型。理性化方法、理想模型在物理学中有着广泛的应用，这在后面我们还会遇到。这里还要强调一点：这里的点是有质量的，区别于数学上的点。因此我们要对质点做点说明．．．．．．．．．．．．。⑵说明：a.质点是一种理想模型。b.物理学上的质点与数学上的点是有区别的，不能混为一谈。回到刚刚提到的列车问题上，在第一问中列车之所以能够看成质点是因为它的长度远远小于铁路的长度，而在第二问中，列车的长度对于隧道长度来说却不可忽略。同样的一个物体，在有些问题中可以看成质点，然而在另外一些问题中却不能被看着质点。因此，我们可以看出：一个物体能否被看成质点是由其在具体的问题决定的而不是由物体的大小决定的，当其大小和形状对所研究的问题影响不大时就可以看成质点；反之，则不能。因此，我们要具体问题具体分析。具体问题具体分析是马克思主义活的灵魂（列宁语），希望同学们在以后的问题上都要坚持具体问题具体分析的辩证唯物主义的思想。⑶物体被看作质点的条件：物体的大小和形状对所研究的问题来说可以忽略不计，这时物体能够看成质点4.时间空间时刻对于时间和空间，我们并不陌生。但是在物理学中，时间和时刻却是两个容易混淆的概念。在上图中，时刻就是时间轴上的一个点（比如图中的、），而时间间隔（一般意义上我们称时间）为两个时刻之差，即图中的即为时间。关于时刻还有两组容易混淆的理解，那就是秒初与秒末所经历时间。比如：3s初指的是从计时起点开始到3s初经过了2s的时间，而3s末指的是从计时起点到3s末经历了的时间。这一点在同学们刚刚学习高中物理时特别容易搞混的地方，应引起注意。小结1t2ttnns34/112通过本节课的学习，我们复习了初中物理中的机械运动、参照物（参考系）等概念，学习了质点的概念以及学会区分时间与时刻。还要懂得了物理学中的理想化方法与理想模型以及辩证唯物主义中的具体问题具体分析的哲学方法论。课后作业完成《课后练习》的所有作业以及预习第一章第二节《位置变化的描述——位移》板书设计质点参考系空间时间一、机械运动物体位置随时间的变化二、参考系为了描述一个物体的运动情况，而选其他物体为参考，这个被选做参考的物体就叫做参照物，也叫参考系三、质点1.定义：用来代替物体的有质量的点2.说明：a.质点是一种理想模型b.物理学上的质点与数学上的点是有区别的，不能混为一谈3.条件：物体的大小和形状对所研究的问题来说可以忽略不计，这时物体能够看成质点四、空间时间时刻1.时刻：时间轴上的一点2.时间间隔（时间）：两时刻之间的时刻差课后反思5/1121.2位置变化的描述—位移教学目标1．理解位移的概念，了解路程与位移的区别．2．知道标量和矢量，知道位移是矢量，时间、时刻和路程是标量．3．能用数轴或一维直线坐标表示时刻和时间、位置和位移．4．知道时刻与位置、时间与位移的对应关系．重点难点重点：位移的概念以及它与路程的区别．难点：理解位移的概念，会用有向线段表示位移．设计思想位移和路程是两个不同的物理量，位移是用来表示质点变动的，它的大小等于运动物体初、末位置间的距离，它的方向是从初位置指向末位置，是矢量；而路程是物体实际运动路径的长度，是标量．这两个概念是运动学中的基本概念，是学生学好后续课程内容的重要基础，所以在教学中要特别注意帮助学生形成准确而清晰的第一印象。还想通过刚开始的这几节课让学生认识到物理和实际生活是密不可分的，认识到物理的重要性。所以通过一些生活实例来解读位移和路程的概念。同时利用数学知识和方法即用数轴来表示位移轴，在位移轴上，点表示某一时刻的位置，线段表示某段时间内的位移．要选位置参考点(位置零点)，直线运动中，可选某一单一方向作为正方向，朝正方向离开参考点的位置都为正，朝负方向离开参考点的位置都为负．位移方向与规定方向相同时为正相反时为负．标量遵从算术加法的法则，矢量遵从三角形定则(或平行四边形定则，以后会学到，不让学生知道)．这样既直观又易懂。同时让学生举例并进行讨论。对学习基础较好的同学，可以指导学生阅读课本，提出问题，分组讨论解决问题。这样既调动了学生学习的积极性，也培养了学生的阅读能力，提出问题的能力，合作探究等方面的能力。教学资源《位置变化的描述——位移》多媒体课件教学设计【课堂引入】问题：阅读课本关于塔克拉玛干沙漠的故事，提到的三个问题涉及哪三个物理量？物体的任何机械运动都伴随着物体在空间中位置的改变，我们用什么来量度物体位置的改变呢?【课堂学习】6/112学习活动一：确定位置的方法师：你现在在哪儿？如何描述？学生：“扬州市新华中学”师：不认识新华中学的人还是不知道你在哪儿？学生：扬子江中路728号。师：能再具体点儿吗？学生：高一（1）班师：能再具体点儿吗？学生：第二行第五个问题1：什么是位置？物体所在的具体地点叫位置。问题2：阅读课本第6页观察思考，如何描述物体的位置和位置的变化？建立坐标系．如果物体在一维空间运动，即沿一条直线运动，只需建立直线坐标系，就能准确表达物体的位置；如果物体在二维空间运动，即在同一平面运动，就需要建立平面直角坐标系来描述物体的位置；当物体在三维空间运动时，则需要建立三维直角坐标系来描述。问题3：对照课本第7页图1-2-5、1-2-6，怎样建立坐标系来研究物体的位置及其位置的变化？学习活动二：位移师：从北京到上海，观察地图，你有哪些不同的选择?这些选择有何相同或不同之处?生：从北京到上海，可以乘汽车，也可以乘火车或飞机，还可以中途改变交通工具．选择的路线不同，运动轨迹不同，但就位置变动而言，都是从北京来到了上海．问题1：根据上面的学习，你能给出位移的概念以及如何表示位移呢?位移是表示物体位置变化的物理量．从物体运动的起点指向运动的终点的有向线段来表示位移．问题2：位移就是初中学过的路程吗？什么是路程？位移不是路程。路程是质点实际运动轨迹的长度．问题3：怎样在坐标系中表示位移呢？如果物体做的是直线运动，运动中的某一时刻对应的是物体处在某一位置，如果是一段时间，对应的是这段时间内物体的位移．如上图所示，物体在时刻t1处于“位置”x1，在时刻t2运动到“位置”x2，那么(x2－x1)7/112就是物体的“位移”，记为Δx＝x2－x1可见，要描述直线运动的位置和位移，只需建立一维坐标系，用坐标表示位置，用位置坐标的变化量表示物体位移．在一维坐标系中，用正、负表示运动物体位移的方向．如下图所示汽车A的位移为负值，B的位移则为正值．表明汽车B的位移方向为x轴正向，汽车A的位移方向为x轴负向．学习活动三：标量和矢量阅读课本第8页问题1：什么是标量？什么是矢量？只有大小没有方向的物理量称为标量；既有大小又有方向的物理量称为矢量。矢量用一根带箭头的线段（有向线段）表示，线段的长短表示矢量的大小，箭头的方向表示矢量的方向。问题2：位移、路程、温度、质量、体积、长度、时间、电流、压强哪些量是标量，哪些量是矢量？路程、温度、质量、体积、长度、时间、电流、压强是标量，位移以及下面几节课要学的速度、加速度和力都是矢量。问题3：但是电流和压强是有方向的，它们应该是矢量呀，为什么是标量呢？矢量和标量的运算法则？标量遵循算术法则，矢量遵循平行四边形法则(第二章学)学习活动四：位移和路程甲：请问到市图书馆怎么走?乙：从你所在的市中心向南走400m到一个十字路口，再向东走300m就到了．甲：谢谢!乙：不用客气．请在图上把甲要经过的路程和位移表示出来．8/112问题：归纳一下：位移和路程有什么不同?1、质点的位移与运动路径无关，只与初位置、末位置有关．2、位移与路程不同，路程是质点运动轨迹的长度，路程只有大小没有方向，是标量．师：位移的大小有没有等于路程的时候?学生讨论后回答，并交流自己的看法．生：在直线运动中，位移的大小就等于路程。教师适时点拨，画一往复直线运动给学生讨论．生：在单方向的直线运动中，位移的大小就等于路程．教师总结师：只有在单向直线运动中位移的大小才等于路程，在其他情况中，路程要大于位移的大小．【课堂小结】问题1：什么是位置以及如何描述位置？问题2：什么是位移以及如何描述位移？问题3：什么是矢量和标量，遵循什么运算法则？问题4：位移和路程的区别？【板书设计】二位置变化的描述——位移一、位移初位置指向末位置的有向线段表示位移，描述物体位置的改变；二、路程质点运动轨迹的长度；三、矢量矢量既有大小，又有方向；四、标量只有大小，没有方向，标量相加遵从算术加法的法则，路程是标量，取决于物体运动路径；五、位置用坐标表示位置；六、位移用位置坐标的变化量表示物体，位移是矢量，与运动路径无关，只由初末位置决定；9/1121.3运动快慢与方向的描述—速度教学目标1.