高一物理必修1全册教案

第一章第一节质点参考系和坐标系【三维目标】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。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。２．通过参考系的学习，知道从不同角度研究问题的方法。３．体会用坐标方法描述物体位置的优越性。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、勇于探索的精神。２．渗透抓住主要因素，忽略次要因素的哲学思想。３．渗透具体问题具体分析的辩证唯物主义思想。教学重点１．理解质点概念以及初步建立质点要点所采用的抽象思维方法。２．在研究具体问题时，如何选取参考系。３．如何用数学上的坐标轴与实际的物理情景结合起来建立坐标系。教学难点在什么情况下可以把物体看作质点。课时安排１课时教学过程导入我们知道宇宙中的一切物体都在不停地运动着，机械运动是最基本、最普遍的运动形式，那么什么是机械运动呢？请列举几个运动物体的例子。机械运动简称运动，指物体与物体间或物体的一部分和另一部分间相对位置随时间发生改变的过程。新课教学一、物体和质点问题：选择以上一个较复杂的运动（例如鸟的飞行），我们如何描述它？引导学生分析：１．描述起来有什么困难？２．我们能不能把它当作一个点来处理？３．在什么条件下可以把物体当作质点来处理？小结１．只有质量，没有形状和大小的点叫做质点。２．质点是一种科学抽象，一一种理想化的模型，这种忽略次要因素、突出主要因素（质量）的处理方法是一种非常重要的科学研究方法。３．一个物体能否看成质点，取决于它的形状和大小在所研究问题中是否可以忽略不计，而跟自身体积的大小、质量的多少和运动速度的大小无关。４．一个物体能否被看成质点，取决于所研究的问题的性质，同一个物体在不同的问题中，有的能被看作质点，有的却不能被看成质点。学生讨论：１。是不是只有很小的物体才能看作质点？２．地球的自转和转动的车轮能否被看作质点？３．物理中的“质点”和几何中的点有什么相同和不同之处？二、参考系导入坐在教室里的同学看到其他同学都是静止的，却不知道他们都在绕着太阳在高速运动着，这里面蕴含了什么问题呢？学生活动让学生观察图1.1-3和1.1-4，阅读图右文字，回答以下问题１．得出什么结论？２．就图1.1-4能否提出一些问题？（例如为什么跳伞者总是在飞机的正下方）目的是为了培养学生的观察能力和提取有用知识的能力。小结１．参考系是参照物的科学名称，是假定不动的物体。２．运动和静止都是相对的。３．参考系的选择是任意的，一般选择地面或相对地面静止的物体。学生讨论：１。小小竹排江中游，巍巍青山两岸走２．月亮在莲花般的云朵里穿行３．坐地日行八万里，巡天遥看一千河在上述三例中，各个物体的运动分别是以什么物体为参考系的。三、坐标系创设实例：从一中到冶浦桥的公交车或刘翔的110m栏。提出问题：怎样定量（准确）地描述车或刘翔所在的位置。教师提示：你的描述必须能反映物体（或人）的运动特点（直线）、运动方向、各点之间的距离等因素。学生讨论教师总结１．为了定量描述物体的位置随时间的变化规律，我们可以在参考系上建立适当的坐标系，这个坐标系应该包含原点、正方向和单位长度。２．对于质点的直线运动，一般选取质点的运动轨迹为坐标轴，质点运动的方向为坐标轴的正方向，选取计时起点为坐标轴的原点。单位长度的选定要根据具体情况。３．位置的表示方法，例：x=5m。学生讨论：如果物体在平面上运动（例如滑冰运动员），我们应如何建立坐标系？小结可以建立一个直角坐标系，此时可以用（x，y）表示物体的位置。巩固练习1．下列物体能看做质点的是（）A．沿着斜面下滑的木块B。研究斜面上的木块是下滑还是翻滚C。电扇的叶片D。自转中的地球2．下列关于质点的说法中，正确的是（）A．地球很大，一定不能看做质点B。原子核很小，一定能看做质点C。同一物体在不同的情况中，有时可看做质点，有时则不可看做质点D。质点是一种理想化模型，无实际意义３．下列说法中正确的是（）Ａ。研究物体的运动，首先必须选定参考系Ｂ。参考系必须选择地面Ｃ。研究同一物体的运动时，选取地面或相对地面静止的物体为参考系，所得出的关于物体运动的结论是相同的Ｄ。选取不同的参考系，所得出的关于物体运动的结论可能是不同的４．诗句“满眼风波多闪灼，看山恰似走来迎，仔细看山山不动，是船行”中，“看山恰似走来迎”和“是船行”所选的参考系分别为（）Ａ。船和山Ｂ。山和船Ｃ。地面和山Ｄ。河岸和流水布置作业教材第13页问题与练习教学后记：第二节时间和位移三维目标知识与技能１．知道时间和时刻的区别和联系２．理解位移的概念，了解路程与位移的区别。３．知道标量和矢量，知道位移是矢量，时间、时刻和路程是标量。４．能用数轴或一维直线坐标表示时刻和时间、位置和位移。５．知道时刻与位置、时间与位移的对应关系。６．初步了解矢量与标量不同的运算法则。过程与方法１．通过具体问题引出时间、时刻、位移、路程等概念，要使学生学会将抽象问题形象化化的处理方法。２．会用坐标表示时刻与时间、位置和位移及相关方向。３．会用矢量表示和计算质点的位移，用标量表示路程。情感态度与价值观１．通过时间位移的学习，要让学生了解生活与物理的关系，同时学会用科学的思维看待事实。２．养成良好的思考表述习惯和科学的价值观。教学重点１．时间和时刻的概念以及它们之间的区别和联系。２．位移的概念以及它与路程的区别。教学难点１．帮助学生正确认识生活中的时间与时刻。２．理解位移的概念，会用有向线段表示位移。课时安排２课时教学过程引入提问一个走读生，上学的时候是什么时间离开家的？在路上用了多长时间？怎么走的？什么时间到校的？根据学生的回答提出，要想清楚地描述物体运动情况，仅仅用上节课所学的内容是不够的，我们需要学习更多的物理量。新课教学一、时间和时间间隔在一开始学生的回答中，学生离家和到校所对应的是时刻概念，在路上所用的时间就是时间间隔，它等于两个时刻之差。如果建立一个表示时间的一维直线系，则在这个坐标系中，时刻用点表示，时间间隔是两个时刻之差，用线段表示。学生讨论如图所示，物体沿直线从O点开始运动，如果各点之间的时间间隔都是一秒，则下列各说法中分别表示哪一点或线段。前3s内：第2s内：（第）2s末：第3s初：第二个2s内：二、路程和位移重新讨论提问学生的问题，问学生为什么不从另外一条路走？学生会很快回答另外一条路远，那么从不同的路径走就没有相同之处吗？当然有，那就是初始位置和末位置是相同的，所以为了准确描述这两种运动，就需要引入两个不同的概念。小结１．路程是物体运动轨迹的长度２．位移是描述物体位置变化的物理量，用从初位置到末位置的有向线段表示，即物体位移的大小由初末位置决定，方向由初位置指向末位置。问题：物体的位移大小有没有等于路程的情况？答：在单向直线运动中位移的大小等于路程。课堂训练下列关于位移和路程关系的正确说法是（）A.物体沿直线向某一方向运动，通过的路程就是位移B.物体沿直线运动，通过的路程等于位移的大小C.物体通过的路程不等，位移可能相同D.物体通过一段路程，位移不可能为零三、矢量和标量象位移这样既有大小又有方向的物理量叫做矢量，象路程这样只有大小，没有方向的物理量叫做标量。问题：回忆初中所学过的物理量，说明它们是标量还是矢量。答：温度、时间、质量、密度等是标量，速度是知量。问题：我们知道，如果一个口袋中原来有20kg大米，再放入10kg大米，口袋里共有30kg大米。那么如果一个物体第一次的位移大小为20m，第二次的位移大小为10m，则物体的总位移是不是30m呢？问题：阅读教材的思考与讨论，能否得出分位移和合位移的关系？并由此得出知量运算的一般法则（实验班）。教师总结１．当两个矢量共线时，可以用算术运算，但首先要设定正方向。２．当两个矢量不共线时，合矢量和分矢量必将构成一个三角形，它们分别是三角形的三条边。３．不共线矢量的运算法则叫做平行四边形定则，又叫三角形定则。四、直线运动的位置和位移问题：要想准确描述物体的位置变化怎么办？OABCDE答：对于做直线运动的物体，可以用直线坐标系来描述。在直线坐标系中，位置用点来描述，记为x=?；位移是位置的变化，记为Δx，Δx=x2-x1。分析讨论：一个物体从点沿直线运动到点，已知点的坐标为，点的坐标为，求物体的位移？负号的含义？能否在直线坐标系中表示出来？小结：物理中矢量的正负不表示大小，只表示方向，当规定了正方向后，正值表示与正方向同向，负值表示与正方向反向。反之亦然。巩固练习1．下列关于位移和路程的说法中，正确的是（）A.位移的大小和路程总是相等，但位移是矢量，路程是标量B.位移描述直线运动，路程描述曲线运动C.位移取决于始末位置，路程取决于实际运动路线D.运动物体的路程总大于位移２．一个质点在x轴上运动，各个时刻的位置如下表（质点在每一秒内都做单向直线运动）时刻01234位置坐标／m05-4-1-7（１）几秒内位移最大Ａ。1s内Ｂ。2s内Ｃ。3s内Ｄ。4s内（２）第几秒内位移最大（）Ａ。第1s内Ｂ。第2s内Ｃ。第3s内Ｄ。第4s内（３）几秒内的路程最大（）Ａ。1s内Ｂ。2s内Ｃ。3s内Ｄ。4s内（４）第几秒内的路程最大（）Ａ。第1s内Ｂ。第2s内Ｃ。第3s内Ｄ。第4s内３．某人沿着半径为R的水平圆形跑道跑了1.75圈时，他的（）Ａ。路程和位移的大小均为3.5πRＢ。路程和位移的大小均为RＣ。路程为3.5πR、位移的大小为R2Ｄ。路为0.5πR、位移的大小为R2布置作业教材第页教学后记：第三节运动快慢的描述—速度三维目标【知识目标】1．理解速度的概念，知道速度是表示物体运动快慢的物理量，知道速度的定义．2．知道速度是矢量，知道速度的单位、符号和读法．了解生活实际中的某些直线运动的速度大小数据．3．理解平均速度的概念，知道平均速度的定义式，会用平均速度的公式解答有关的问题．4．知道瞬时速度的概念及意义，知道瞬时速度与平均速度的区别和联系．5．知道速度和速率以及它们的区别．【能力目标】1．运用平均速度的定义，把变速直线运动等效成匀速直线运动处理，从而渗透物理学的重要研究方法等效的方法．2．培养迁移类推能力【情意目标】1．通过解决一些问题，而向复杂问题过渡，使学生养成一种良好的学习方法．2．通过师生平等的情感交流，培养学生的审美情感．【教学方法】1．通过例题和实例引导学生分析如何辨别快慢．2．通过讨论来加深对概念的理解．【教学重点】速度，平均速度，瞬时速度的概念及区别．【教学难点】1.怎样由速度引出平均速度及怎样由平均速度引出瞬时速度．2.瞬时速度与平均速度之间有什么区别和联系及在运动中瞬时速度是怎样确定的．采用物理学中的重要研究方法等效方法（即用已知运动来研究未知运动，用简单运动来研究复杂运动的一种研究方法）来理解平均速度和瞬时速度．【师生互动活动设计】1．教师通过举例，让学生自己归纳比较快慢的两种形式．2．通过实例的计算，得出规律性的结论，即单位时间内的位移大小．3．教师讲解平均速度和瞬时速度的意义．【教学过程】初始位置/m经过时间/s末了位置/mA．自行车沿平直道路行驶020100B．公共汽车沿平直道路行驶010100C．火车沿平直轨道行驶500301250D．飞机在天空直线飞行500102500问题1：比较A和B谁运动的快，为什么？问题2：比较B和D谁运动的快，为什么？结论：比较物体运动的快慢，可以有两种方法：1）一种是在位移相同的情况下，比较所用时间的长短，时间短的物体运动快，时间长的物体运动慢；2）另一种是在时间相同的情况下，比较位移的大小，位移大的物体运动得快，位移小的物体运动得慢；问题3：比较B和C谁运动的快，为什么？一．速度1．定义：位移x跟发生这段位移所用时间t的比值，用v表示．2．物理意义：速度是表示运动快慢的物理量，2．定义式：xvt．3．单位：国际单位：m／s（或m·s-1）常用