质点参考系和坐标系教案4页

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质点参考系和坐标系
一、教材分析
要描述物体的运动，首先要对实际物体建立一个物理模型，最简单的的质点模型。由于
运动的相对性，描述质点运动时必须明确所选择的参考系。
为了准确的、定量的描述质点的运动，还要建立坐标系。质点、参考系和坐标系是描述
物体运动的基础知识，教材逐步展开这些内容，最后介绍全球卫星定位系统。
本节是学习后面内容的基础，也是整个力学的基础。
二、三维目标
1．知识与技能：
（1）理解质点的概念，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）会用坐标系描述物体的位置和位置的变化。
2．过程与方法：
（1）体会物理模型在探索自然规律中的作用，让学生将生活实际与物理概念相联系，
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
和已有经验出发，体验不同参考系中运动的相对性，提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．情感态度与价值观：
热爱自然，关心科技，正确方法，科学态度。
三、重点、难点
重点：质点概念的理解，如何选取参考系。
难点：什么情况下可以把物体看成质点。
四、教具
液晶投影机、笔记本电脑、三角尺。
四、教学过程
（一）引入
1．观看一段反映物体运动的动画，然后思考问题。
雄鹰在空中翱翔，足球在绿茵场上飞滚，连静静的山川也在“坐地日行八万里”……，
宇宙中的一切物体都在不停地运动，运动是宇宙间永恒的主题，也是日常生活中常见的现象，
诗人可以用“飞流直下三千尺，疑是银河落九天”，来描绘气势磅礴的瀑布，画家也可以用
美丽的画笔描绘出动感十足的情景，那么作为我们未来的科学家，我们怎样描绘物体的机械
运动呢？
（二）参考系
关于机械运动，同学们肯定有许多的看法，下面我们一起来围绕几个常见的场景进行讨
论。（1）坐火车旅行图片（2）飞机投弹图片（3）地球绕太阳转动图片
请同学们设想一下，你和一位同伴正坐在这辆火车上，铁路边的人看到火车中的乘客是
什么情景，而同伴认为你是怎样的。
地面上的人观察跳伞运动员运动是怎样的下落情况，而飞机驾驶员看跳伞运动员是怎样
下落的。
地球在绕太阳转动，而我们却没感觉到这又是为什么。

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虽然说物体的运动是永恒的，但在描述某一物体的位置随时间的变化，却又总是相对于
其它物体而言的，这便是运动的相对性。看来，要描述一个物体的运动即位置随时间的变化，
首先要选定“某个其它物体”做参考，然后再观察研究对象相对于这个选定物体的位置是否
随时间变化以及怎样变化。象以上分析的，用来做参考的物体称为参考系。
思考：1．敦煌曲子词中有这样的诗句：“满眼风波多闪烁，看山恰似走来迎，仔细看
山山不动，是船行。”其中“看山恰似走来迎”和“是船行”所选的参考系分别是什么？
2．坐在美丽的校园内学习毛泽东的诗句“坐地日行八万里，巡天遥看一千河”时，我
们感觉是静止不动的。这与诗句里的描述是否矛盾？说明理由。
3．描述一个物体的运动时，参考系：_________
A．可以任意选取 B．是一定的
4．选择不同的参考系来观察同一个物体的运动时，其结果：_______
A．一定不同 B．可能不同 C．一定相同
由于运动描述的相对性，凡是提到运动，都应该弄清楚它是相对哪个参考系而言的，要
比较两个物体的运动情况，必须选择同一参考系，比较才有意义！参考系选择得当就会使问
题研究变的简洁、方便！比如，一个星际火箭在刚发射时，主要研究它相对于地面的运动，
所以把地球选作参考系，但是，当火箭进入绕太阳运行的轨道时，为了研究的方便，便将太
阳选作参考系。为研究物体在地面上的运动，选地球作参考系最方便。再如，初中有这一问
题，有一队伍正在匀速前进，通讯员从队尾匀速行至队首，再从队首行至队尾，求时间。这
一问题我们选择队伍作参考系就非常方便。因此，选择参考系是研究问题的关键之一。
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