第一篇:【志鴻優(yōu)化 高中優(yōu)秀教案】2014-2015學年高中物理 1.1質點、參考系和坐標系學案
第一章 運動的描述 1 質點 參考系和坐標系
學習目標
1.知道質點的概念及條件.2.知道參考系的概念及作用.3.掌握坐標系的簡單應用.自主探究
1.質點:
.物體看成質點的條件:
.2.,稱為參考系.選擇不同的參考系,對同一運動的描述
.3.坐標系相對參考系
(填“運動”或“靜止”),在坐標系中用
表示質點的位置;用
表示質點位置的變化.合作探究
一、物體和質點 【演示實驗一】
羽毛在下落的過程中有什么特點? 【演示實驗二】
竹蜻蜓的運動跟羽毛的運動一樣嗎?它又有什么特點? 問題探究:描述物體運動的困難和麻煩出在哪里?能不能克服這些麻煩呢? 歸納:詳細描述物體運動的困難就在于
.【案例分析一】
情景一:地球繞太陽公轉.情景二:遠洋航行的輪船,指揮部要確定它在海洋中的位置.情景三:從斜面上滑下的木塊.情景四:火車在從南京開往上海的途中.情景一研究地球公轉一周的時間;情景二研究輪船的位置坐標;情景三研究木塊的運動;情景四研究火車全程所用的時間.在以上四種情景中,物體的形狀和大小對所研究的問題有沒有影響? 結論:.1.質點:.2.物體看成質點的條件:.3.質點是一種理想的.【鞏固練習】
在研究下列運動時,能把物體看做質點的是()A.研究跳水運動員在空中的跳水動作 B.研究飛往火星的宇宙飛船最佳運行軌道
C.一枚硬幣用力上拋并猜測它落地時正面是朝上還是朝下 D.研究汽車在上坡時有無翻倒的危險
二、參考系 【案例分析二】
汽車在公路上向左勻速行駛,如圖甲,經過一棵果樹附近時,恰有一顆果子從樹上自由落下,圖乙是其運動的軌跡.地面上靜止的人看到果子的運動軌跡是,車中的人看到果子的運 動軌跡卻是
(不計阻力).同樣的果子落地,為什么會觀察到不同的軌跡呢? 1.參考系:.2.選擇不同的參考系,.3.參考系可任意選取,但選擇的原則
.【鞏固練習】
如圖所示,飛行員跳傘后飛機上的其他飛行員甲和地面上的人乙觀察跳傘飛行員的運動后,引發(fā)了對跳傘飛行員運動狀況的爭論,下列說法正確的是()A.甲、乙兩人的說法中必有一個是錯誤的
B.他們的爭論是由于選擇的參考系不同而引起的 C.研究物體運動時不一定要選擇參考系
D.參考系的選擇只能是相對于地面靜止的物體
三、坐標系
【案例分析三】
如圖所示,某人從學校門口A處開始散步,先向南走了50m到達B處,再向東走了100m到達C處,最后又向北走了150m到達D處,則A、B、C、D各點的位置如何表示?
結論:一般說來,為了定量地描述物體的位置及位置的變化,需要在參考系上建立適當?shù)?1.坐標系相對參考系是的.2.坐標系的三要素:、、.3.用
表示質點的位置.4.用
描述質點的位置變化.【鞏固訓練】
如圖所示,質點由西向東運動,從A點出發(fā)到達C點再返回B點靜止.若AC=100m,BC=30m,以B點為原點,向東為正方向建立直線坐標系,則:出發(fā)點的位置為
m,B點的位置是
m,C點的位置為
m,A到B的位置變化是
m,方向
.C到B的位置變化為
m,方向
.課堂檢測
1.如圖所示是體育攝影中“追拍法”的成功之作,攝影師眼中清晰的運動員是靜止的,而模糊的背景是運動的,攝影師用自己的方式表達了運動的美.請問攝影師選擇的參考系是()
A.大地 B.太陽 C.運動員 D.攝影師本人
2.下列關于質點的說法中正確的是()A.凡輕小的物體皆可看做質點
B.只有體積很小的物體才能看做質點
C.研究地球繞太陽公轉速度時可以將地球看做質點
D.研究某學生騎車姿勢的變化時可以把學生和車看做質點 3.下列情況中的物體,可以看做質點的是()A.研究從北京開往上海的一列火車的運行速度 B.研究做課間操的同學們的動作 C.研究原子的內部結構
D.研究運行中的人造衛(wèi)星的公轉軌跡
4.桌面離地面的高度是0.9m,坐標系的原點定在桌面上,向上方向為坐標軸的正方向,有A、B兩點離地面的距離分別為1.9m和0.4m.那么A、B的坐標分別是()A.1m,0.5m B.1.9m,0.4m C.1m,-0.5m D.0.9m,-0.5m 5.平直公路上,甲、乙、丙三位同學騎自行車向東行駛,甲感覺順風,乙感覺無風,丙感覺逆風,由此可以判定()A.當時刮的是西風 B.當時刮的是東風
C.若以乙為參考系,甲向西運動,丙向東運動 D.若以乙為參考系,甲向東運動,丙向西運動
6.下列有關運動的描述中,參考系的選取符合描述的是()A.詩句“飛流直下三千尺”是以“飛流”作為參考系的
B.“錢塘觀潮時,觀眾只覺得潮水撲面而來”是以“潮水”為參考系的 C.“兩岸猿聲啼不住,輕舟已過萬重山”是以“萬重山”為參考系的 D.升國旗時,觀察到國旗冉冉升起,觀察者是以“國旗”為參考系的 7.關于參考系,以下說法正確的是()A.不選定參考系,就無法研究某一物體是怎樣運動的 B.參考系就是不動的物體
C.同一物體的運動情況,對于不同的參考系可能有不同的觀察結果 D.任何情況下,只有地球才是最理想的參考系
8.如圖所示,桌面離地面的高度為0.8m,若將坐標系原點定在水平桌面上,取豎直向上的方向為坐標軸的正方向,通過測量,A、B兩點距離桌面的距離都為0.2m.則A點的坐標為,B點的坐標為
.9.某運動物體在平面內,由點(3,1)出發(fā),沿直線運動到點(1,4),然后又由點(1,4)沿直線運動到點(5,5).試在圖中完成坐標系的建立并畫出物體的運動軌跡.(單位:m)
參考答案 自主探究
1.用來代替物體的有質量的點 物體的大小和形狀對所研究的問題沒有影響或影響很小 2.描述物體的運動時,選來作為標準的物體 可能不同 3.靜止 坐標 坐標的變化 合作探究
一、物體和質點
1.用來代替物體的有質量的點
2.物體的形狀和大小對所研究的問題沒有影響或影響很小 3.物理模型 【鞏固練習】B
二、參考系
1.描述物體的運動時,選來作為標準的物體,稱為參考系 2.對同一運動的描述可能不同 3.要使運動描述盡可能簡單 【鞏固練習】B
三、坐標系 1.靜止
2.原點 正方向 單位長度 3.坐標
4.坐標的變化
【鞏固練習】-70 0 30 70 向東-30 向西 課堂檢測 1.C 2.C 解析:一個物體能否看做質點與其大小和輕重無關,只要物體的大小和形狀對所研究問題的影響可以忽略,就能看做質點,因此選項A、B錯誤;地球繞太陽公轉時,地球的大小可以忽 略,此時地球可以作為質點處理,選項C正確;研究學生騎車姿勢的變化時,學生身體各部分的運動差異不能忽略,不能把學生看做質點,選項D錯誤.3.AD 解析:火車的長度與北京和上海間的距離相比,可以忽略,此時火車可看做質點,選項A正確;做操時,同學們身體的各部位運動情況不一樣,此時不能將同學們看做質點,選項B錯誤;研究原子的內部結構時,不能忽略原子的大小,原子不能看做質點,選項C錯誤;衛(wèi)星繞地球公轉時研究其軌跡,大小可以忽略,可看做質點,選項D正確.4.C 解析:A點在桌面上方1m處,故坐標為1m;B點在桌面下方0.5m處,故坐標為-0.5m.5.AC 解析:甲、乙、丙騎自行車都向東行駛,若當時刮的是東風,無論如何都不可能感覺順風或無風,只能感覺是逆風,故選項A正確,選項B錯誤;甲感覺順風,說明甲的速度小于風速,乙感覺無風,說明乙的速度等于風速,丙感覺逆風,說明丙的速度大于風速,故若以乙為參考系,甲向西運動,丙向東運動,選項C正確,選項D錯誤.6.C 解析:A中是以地面作為參考系的,B中是以人本身作為參考系的,C中是以山為參考系的,D中是以旗桿或地面為參考系的.7.AC 解析:研究物體的運動必須選定參考系,否則沒法研究,選項A正確;參考系是假定為不動的物體,絕對不動的物體是不存在的,選項B錯誤;同一個物體的運動,選取不同的物體作為參考系時,會觀察到不同的結果,選項C正確;參考系的選取,要以方便觀測和使運動的描述盡可能簡單為原則,而非只有選地球為參考系才是最理想的,選項D錯誤.8.0.2m-0.2m 9.解析:該物體的運動為平面內的平動,要描述其運動就要建立直角坐標系.圖中已建立,并有原點、標度和正方向.此時,只需再定義兩坐標軸的名稱和單位,標上各處標度的大小,即可對運動進行描述.取水平坐標線為x軸,豎直坐標線為y軸;單位都取為m,根據(jù)題目的描述就可畫出物體的運動軌跡.坐標系的建立及物體運動的軌跡如圖所示(圖中實線表示物體運動的軌跡).答案:見解析
第二篇:2018年高中物理必修一教案:1.1 質點參考系和坐標系
第一章
運動的描述
1.1 質點
參考系和坐標系
【教學目標】
一、知識與技能
1.理解質點的概念,知道它是一種科學的抽象,知道科學抽象是一種普遍的研究方法。2.理解參考系的選取在物理中的作用,會根據(jù)實際情況選定參考系。3.會用坐標系描述物體的位置和位置的變化。
二、過程與方法
1.體會物理模型在探索自然規(guī)律中的作用,讓學生將生活實際與物理概念相聯(lián)系,通過幾個具體的例子讓學生自主討論,在討論與交流中,自主升華為物理概念。
2.通過參考系的學習,知道從不同角度研究問題的方法,讓學生從熟悉的常見現(xiàn)象和已有經驗出發(fā),體驗不同參考系中運動的相對性,揭示參考系在確定物體運動時客觀存在的必要性和合理性,促使學生形成勤于觀察、勤于思考的習慣,提高學生自主獲取知識的能力。
三、情感態(tài)度與價值觀
熱愛自然,關心科技,正確方法,科學態(tài)度?!窘虒W重點】
質點概念的理解,如何選取參考系?!窘虒W難點】
什么情況下可以把物體看成質點。【課時安排】 1課時
【教學過程】
一、導入新課
雄鷹在空中翱翔,足球在綠茵場上飛滾,連靜靜的山川也在“坐地日行八萬里”??。宇宙中的一切物體都在不停地運動。運動是宇宙間永恒的主題,也是日常生活中常見的現(xiàn)象。李白用“飛流直下三千尺,疑是銀河落九天”,來描繪氣勢磅礴的瀑布。畫家也用美麗的畫筆描繪出動感十足的情景。那么作為我們未來的科學家,我們怎樣描繪物體的機械運動呢
二、新課教學 1.物體和質點
研究物體的運動,第一步是要確定物體的位置。物體都具有大小和形狀,在運動中物體的各點的位置變化一般說來是不同的,所以要詳細描述物體的位置及其變化,并不是一件簡單的事情。
例如:
(1)投擲手榴彈時怎么樣測量投擲距離?
(2)把教室的課桌向后推出0.5m,怎么樣測量距離?(3)你從校門口向校園內走100m,你現(xiàn)在哪兒? 在學生議論過程中,引導學生想到我們在處理這些問題時,常常不考慮物體各部分的差異,把物體簡化成為沒有大小、形狀的點,或者說用一個有質量的點來代替物體。
引入質點是為了使物體的位置有一個確切的概念,使物體的復雜運動轉化成點的運動。(1)質點的定義:用來代替物體的有質量的點叫做質點。即沒有形狀、大小、體積而具有質量的一個點,質點具有物體的全部質量。
(2)質點是人們?yōu)榱耸箤嶋H問題簡化而引入的理想化模型。引入理想化模型,抓住主要
矛盾,忽略次要矛盾,盡可能把復雜問題簡單化,是物理學上經常用到的一種研究問題的方法——科學抽象。
物理學對實際問題的簡化,必須從實際出發(fā),撇開不考慮的只能是與當前考察無關的因素,和對當前考察影響很小的次要因素。
(3)關于質點簡化的條件性 一個物體能否抽象成質點,并不是取決于物體的形狀和體積大小,這要看具體情況而定。①平動的物體一般可以看作質點
做平動的物體,由于物體上各點的運動情況相同,可以用一個點代表整個物體的運動,在這種情況下,物體的大小、形狀就無關緊要了,可以把整個物體當質點。
例如:平直公路上行駛的汽車,車身上各部分的運動情況相同,當我們把汽車作為一個整體來研究它的運動的時候,就可以把汽車當作質點。當然,假如我們需要研究汽車輪胎的運動,由于輪胎上各部分運動情況不相同,那就不能把它看作質點了。
要注意的是:同一物體在不同情況下有時可看質點,有時不可以看作質點,一列火車從北京開到上海,研究火車的運行的時間,可將火車看成質點,而火車過橋時,計算火車過橋的時間,不可以將火車看成質點。
②有轉動但轉動為次要因素
例如:研究地球公轉時,可把地球看作質點;研究地球自轉時,不能把地球看質點。③物體的形狀、大小可忽略
再如:乒乓球旋轉對球的運動的較大的影響,運動員在發(fā)球、擊球時都要考慮,就不能把乒乓球簡單看作質點。
2.參考系
參考系是研究機械運動的標準,要研究一個物體的運動,首先必須選取參考系。
(1)要描述一個物體的運動,就必須選擇另外一個物體作為標準,這個被選來作為標準的另外的物體就叫做參考系。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考系中去觀察物體的運動。(請同學們思考課本圖1.1-4。并思考觀察結果為什么不同。)
(2)選擇不同的參考系來觀察同一個物體的運動,觀察的結果可能會有所不同。(3)比較兩個物體的運動時必須選擇同一參照系,比較才有意義。(4)在運動學中,參考系的選取是任意的,但在實際選擇參考系時應以運動的描述盡可能簡單為原則。在沒有特別說明時,通常以地面為參考系。例如,描述地面上物體的運動時,通常選地面或相對于地面而靜止不動的其他物體作為參考系。
3.坐標系
位置就是質點在某時刻所在的空間的一點。物體做機械運動時,其位置發(fā)生變化,為了定量地描述物體的位置及位置的變化,需要在參考系上建立適當?shù)淖鴺讼怠W鴺讼凳窃趨⒖枷档幕A上抽象出來的概念,是抽象化的參考系。
(1)坐標系即參考系的具體化,是在參考系上建立的,坐標系相對參考系是靜止的。具體有:
① 一維坐標:描述物體在一條直線上運動,即物體做一維運動時,可以以這條直線為x軸,在直線上規(guī)定原點、正方向和單位長度,建立直線坐標系。如下圖所示,若某一物體運動到A點,此時它的位置坐標XA=3m,若它運動到B點,則此時它的坐標XB=-2m(“-”表示沿X軸負方向)。
A B O X/m 0-2
② 二維坐標:平面直角坐標,描述物體在一平面內運動,即二維運動時,需采用兩個坐標確定它的位置。
③ 三維坐標:立體坐標系,描述物體在空間的運動。
(2)GPS定位儀——確定地球物體的具體方位,提供準確時間。要注意以下幾點:
a坐標系相對參考系是靜止的。
b坐標的三要素:原點、正方向、標度單位。c用坐標表示質點的位置。
d用坐標的變化描述質點的位置改變。
三、課堂小結
這節(jié)課我們學習了質點、參考系和坐標系等概念,它們是運動學乃至整個力學的最基本最重要的概念。要描述物體的運動,首先要對實際物體建立一個物理模型,最簡單的是質點模型。由于運動的相對性,描述質點的運動時必須明確所選擇的參考系。為了準確地、定量地描述質點的運動,還要建立坐標系。
四、課后作業(yè)
問題與練習第2題。
第三篇:高一物理《1.1 質點 參考系和坐標系》教案
高一物理《1.1 質點 參考系和坐標系》教案
一、教學目標
知識目標:
1、知道參考系的概念。知道對同一物體選擇不同的參考系時,觀察的結果可能不同。
2、理解質點的概念,知道它是一種科學的抽象,知道科學抽象是一種普遍的研究方法。
能力目標:
1、在選擇參考系時,能選擇使研究問題方便的參考系。
2、在研究物體運動時,能否把物體作為“質點”來處理,初步掌握科學抽象這種研究方法。
德育目標:
從科學抽象這研究方法中,滲透研究問題時抓住主要因素,忽略次要因素的哲學思想。教學重點:
1、在研究問題時,如何選取參考系。
2、質點概念的理解。
二、教學難點:
在什么情況下可把物體看出質點
三、教具
PPT課件
四、教學過程 機械運動
哲學有云:運動是絕對的,靜止是相對的!什么是運動? 物體相對于其他物體位置的變化,叫做機械運動,簡稱運動. 物體和質點
定義:用來代替物體的有質量的點。理解
① 質點具有物體的全部質量,而忽略了物體的形狀和體積; ② 物體在形狀和體積對問題研究沒有影響時可以看成質點; ③ 實際生活中沒有這樣的,質點是一種科學抽象。例 下列關于質點的說法正確的是()A.研究和觀察日食時可以把太陽看作質點 B.原子核很小,可把原子核看作質點 C.研究地球的公轉時可以把地球看作質點 D.汽車在平直公路上前進,研究它在車輪上的一點的運動情況,可以把車輪看作質點 參考系
定義:為了描述一個物體的運動,選做標準的另外的物體。理解:
① 參考系的選取是任意的,但以方便、簡單為原則; ② 同一個運動在不同的參考系中的描述可能不同。例 下列關于運動的描述中選做參考系的是什么?
1.一江春水向東流 2.巍巍青山兩岸走 3.太陽的東升西落
坐標系
定義:用來定量的描述物體的位置或位置變化而引入數(shù)學工具.理解:
① 高中物理中用到的主要是數(shù)軸和平面直角坐標系; ② GPS(全球衛(wèi)星定位系統(tǒng))是坐標系的實際應用。作業(yè):
P12:
2、3
第四篇:高中物理(人教版)必修一優(yōu)秀教案--1.1《質點參考系和坐標系》精品教案(教師版)
第一章 運動的描述 1.1 質點參考系和坐標系教案
1、教材分析
本節(jié)教科書的第一段道出了全章教科書的目標,就是研究“怎樣描述物體的機械運動”。教科書一開始就從參考系中明確地抽象出了坐標系的概念,指導思想是強調一般性的科學方法,即為這樣的思想作準備:解決問題時首先把實際問題抽象成物理模型,然后用數(shù)學方法描述這個模型,并尋求解決的方法。
要研究物體位置的變化問題,首先必須解決位置確定問題,教科書把“物體和質點”當作一個知識點,說明質點是針對物體而言的,實際的“物體”都“占有一定的空間”,在通常的運動過程中,“不同部位的運動情況是不相同的”,從而“給描述運動帶來了困難”,解決問題的關鍵是“能否用一個點來代替物體”。
“科學漫步”欄目中的“全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)”是擴展性內容,其后附有進一步研究的問題,例如“這個定位器處于我國哪個城市的什么部位?從顯示屏中你還能獲得哪些信息?”。這樣做的目的也是使學生養(yǎng)成勤于觀察、勤于思考的習慣,提高學生自主獲得知識的能力。這類問題不作為針對所有學生的強制性要求。
2、教學目標
1、知道參考系的概念。知道對同一物體選擇不同的參考系時,觀察的結果可能不同。
2、理解質點的概念,知道它是一種科學的抽象,知道科學抽象是一種普遍的研究方法。
3、教學重點
1、在研究問題時,如何選取參考系。
2、質點概念的理解。
4、教學難點
在什么情況下可把物體看出質點
5、學情分析
我們的學生屬于平行分班,沒有實驗班,學生已有的知識和實驗水平有差距。有些學生對于受力分析及運動情況有一定的基礎,但是兩者結合起來綜合的應用有些困難,需要詳細的講解。
6、教學方法
1.學案導學:見后面的學案。
2.新授課教學基本環(huán)節(jié):預習檢查、總結疑惑→情境導入、展示目標→合作探究、精講點撥→反思總結、當堂檢測→發(fā)導學案、布置預習
7、課前準備
1.學生的學習準備:預習課本相關章節(jié),初步把握應用牛頓運動定律解決問題的基本思路和方法。
2.教師的教學準備:多媒體課件制作,課前預習學案,課內探究學案,課后延伸拓展學案。課時安排:1課時
8、教學過程
(一)預習檢查、總結疑惑
檢查落實了學生的預習情況并了解了學生的疑惑,使教學具有了針對性。
(二)情景導入、展示目標。
在研究某一問題時,對影響結果非常小的因素常忽略。常建立一些物理模型,這是一種科學抽象。那以前接觸過這樣的物理模型嗎?
如:光滑的水平面、輕質彈簧。
這些都是把摩擦、彈簧質量對研究問題影響極小的因素忽略掉了。今天我們又要建立一種新的物理模型——質點。質點,并完成下列問題:
設計意圖:步步導入,吸引學生的注意力,明確學習目標。
(三)合作探究、精講點撥。
1、物體和質點
填寫:
(1)質點就是沒有,沒有,只具有物體的點。
(2)能否把物體看作質點,與物體的大小、形狀有關嗎?
(3)研究一輛汽車在平直公路上的運動,能否把汽車看作質點?要研究這輛汽車車輪的轉動情況,能否把汽車看作質點?
(4)原子核很小,可以把原子核看作質點嗎?
(5)運動的質點通過的路線,叫質點的運動;是直線,叫直線運動;是曲線,叫。
共評:質點是沒有形狀、大小、具有物體全部質量的點。這是一種科學抽象,就是要抓住主要特征,忽略次要因素,這就必須是具體問題具體分析。如果在我們研究的問題中,物體的形狀、大小以及物體上各部分運動的差異是次要的或不起作用的,就可以把它看作質點。比如在平直公路上運動的汽車,研究它運動的特點,汽車的大小、形狀及車上各部分運動的差異是次要的,可把汽車看作質點。而研究車輪的轉動,是研究汽車上部分的運動,就不能
把汽車看作質點,再比如原子核很小,要是研究質子與質子的作用時,就不能把它看作質點。
2、(1)參考系:為了描述一個物體的運動,選來作為標準的物體,叫參考系。
(2)選擇不同的參考系觀察同一個運動,觀察的結果會有不同
舉例:描述同一個運動,選擇不同參考系,觀察結果也不一樣。
舉例:運動的汽車,是選擇地面為參考系,如選司機為標準,汽車是靜止的??
(3)總結:參考系是可任意選取,但選擇的原則要使運動和描述盡可能簡單。比如,研究地面上物體的運動,選擇地面或相對地面動的物體作參考系要比選太陽作參考系簡單。
3、坐標系
如果物體沿直線運動,為了定量描述物體的位置變化,可以以這條直線為x軸,在直線上規(guī)定原點、正方向和單位長度,建立直線坐標系。
一般來說,為了定量地描述物體的位置的變化,需要在參考系上建立適當?shù)淖鴺讼担╟oordinate system).教學中注意以下幾點:
(1)坐標系相對參考系是靜止的。
(2)坐標的三要素:原點、正方向、標度單位。
(3)用坐標表示質點的位置。
(4)用坐標的變化描述質點的位置改變。
(四)反思總結,當堂檢測。
教師組織學生反思總結本節(jié)課的主要內容,并進行當堂檢測。
設計意圖:引導學生構建知識網絡并對所學內容進行簡單的反饋糾正。(課堂實錄)
(五)發(fā)導學案、布置預習。
我們已經學習了質點 參考系和坐標,那么,在下一節(jié)課我們一起來學習時間和位移。這節(jié)課后大家可以先預習這一部分,著重分析矢量和標量的有什么區(qū)別?如何得出恰當?shù)慕Y論的。并完成本節(jié)的課后練習及課后延伸拓展作業(yè)。
設計意圖:布置下節(jié)課的預習作業(yè),并對本節(jié)課鞏固提高。教師課后及時批閱本節(jié)的延伸拓展訓練。
9、板書設計
一、物體和質點
1、什么是質點?
2、把物體看做質點的條件
3、質點是一種理想的物理模型。
二、參考系
1、定義
2、選擇不同的參考系觀察同一個運動,觀察的結果會有不同
3、參考系是可任意選取,但選擇的原則要使運動和描述盡可能簡單
三、坐標系
1、坐標系相對參考系是靜止的。
2、坐標的三要素:原點、正方向、標度單位。
3、用坐標表示質點的位置。
4、用坐標的變化描述質點的位置改變。
10.教學反思
本節(jié)課通過學生熟知的實例分析,讓學生很自然地領會到“在某些情況下,真的可以不考慮物體的大小和形狀”,“突出物體具有質量這一要素,把它簡化為一個有質量的點”。這充分說明了將物體簡化成質點的條件性,質點的兩大基本屬性。
為了強調坐標的概念,教科書用數(shù)學和物理學中通用的符號,即在直線運動中用x表示質點的位置,極坐標,用△x=x1-x2表示質點的位移。在表示物理量的變化時,“△”實際上是我們以前都在使用的符號,學生不會感到困難。相反,由于有了明確表示物理量的變化量的符號,學生更易區(qū)分某物理量與這個物理量的變化量。
明確地把某個物理量與這個物理量的變化區(qū)分開,這是本書的特點。物理學中經常要區(qū)分這兩種物理量,有意識地強調它們的區(qū)別,對于以后的學習會有好處。下一節(jié)中,時刻與時間間隔的關系也是這樣。
第五篇:【志鴻優(yōu)化 高中優(yōu)秀教案】2014-2015學年高中物理 4.3牛頓第二定律學案 新人教版必修1
第四章 牛頓運動定律 3 牛頓第二定律
學習目標
1.理解牛頓第二定律,知道牛頓第二定律表達式的確切含義.2.知道在國際單位制中力的單位“牛頓”是怎樣定義的.3.會用牛頓第二定律的公式進行計算和處理有關問題.自主探究
1.內容:物體的加速度的大小跟它受到的作用力成、跟它的質量成,加速度的方向跟作用力的方向
.2.表達式:
.3.1N=1m/s2,意義是.合作探究
一、牛頓第二定律
問題:(1)比較汽車啟動、飛機起飛、火箭發(fā)射的速度變化快慢(加速度)由哪些因素決定?(2)1N是如何規(guī)定的?k等于多少?(3)各符號表示什么意思?各物理量的單位是什么? 1.牛頓第二定律揭示了力與運動的關系,即,其中k為
.2.在國際單位制中,力的單位,叫做
.此時,k=,表達式為
.二、牛頓第二定律的理解
問題:(1)向右的水平力F產生的加速度方向向哪?(2)從牛頓第二定律可知,無論怎樣小的力都可以使物體產生加速度,可是,我們用力提一個很重的箱子,卻提不動它.這跟牛頓第二定律有沒有矛盾?應該怎樣解釋這個現(xiàn)象?(3)力F1單獨作用于某物體時產生的加速度是3m/s2,力F2單獨作用于此物體時產生的加速度是4m/s2,兩力同時作用于此物體時產生的加速度可能是多大? 是非判斷:判斷以下說法是否正確(1)加速度與力方向相同.(2)先有力再有加速度.(3)只有物體受到力的作用,才會產生加速度.(4)恒定的合力產生恒定的加速度,變化的合力產生變化的加速度.(5)力一旦停止作用,加速度也會為零,物體將靜止.(6)當合外力減小時,加速度也隨之減小,物體將做減速運動.1.矢量性:F=ma是一個矢量方程,公式不但表示了
關系,還表示了
關系.2.瞬時性:a與F
產生、變化、消失.3.獨立性:當物體受到幾個力作用時,每個力各自獨立地使物體產生一個加速度,就像其他力不存在一樣,這個性質叫力的獨立作用原理.物體受到的每個力都會產生加速度,而最終表現(xiàn)出來的加速度是所有加速度的.4.同體性:F=ma中,F、m、a各量必須對應
物體.三、牛頓第二定律的應用 【例1】某質量為1100kg的汽車在平直路面試車,當達到100km/h的速度時關閉發(fā)動機,經過70s停下來,汽車受到的阻力是多大?重新起步加速時牽引力為2000N,產生的加速度應為多大? 【例2】一個物體,質量是2kg,受到互成120°角的兩個力F1和F2的作用.這兩個力的大小都是10N,這兩個力產生的加速度是多大? 1.用牛頓第二定律解題的受力分析方法:(1)
.(2)
.(3)
.2.用牛頓第二定律解題的一般步驟:(1).(2).(3).(4).課堂檢測
1.下列對于牛頓第二定律的表達式F=ma及其變形公式的理解中,正確的是()A.由F=ma可知,物體所受的合外力與物體的質量成正比,與物體的加速度成反比 B.由m=可知,物體的質量與其所受的合外力成正比,與其運動的加速度成反比 C.由a=可知,物體的加速度與其所受的合外力成正比,與其質量成反比
D.由m=可知,物體的質量可以通過測量它所受的合外力和它的加速度而求得
2.靜止在光滑水平面上的物體,受到一個水平拉力,在力剛開始作用的瞬間,下列說法中正確的是()A.物體立即獲得加速度和速度
B.物體立即獲得加速度,但速度仍為零 C.物體立即獲得速度,但加速度仍為零 D.物體的速度和加速度均為零
3.物體在與其初速度始終共線的合外力F的作用下運動.取v0方向為正,合外力F隨時間t的變化情況如圖所示,則在0~t1這段時間內()
A.物體的加速度先減小后增大,速度也是先減小后增大 B.物體的加速度先增大后減小,速度也是先增大后減小 C.物體的加速度先減小后增大,速度一直在增大 D.物體的加速度先減小后增大,速度一直在減小
4.搬運工人沿粗糙斜面把一個物體拉上卡車,當力沿斜面向上,大小為F時,物體的加速度為a1;若保持力的方向不變,大小變?yōu)?F時,物體的加速度為a2,則()
A.a1=a2 B.a1
6.如圖所示,底板光滑的小車上用兩個量程為20N的完全相同的彈簧測力計甲和乙系住一個質量為1kg的物塊.在水平地面上當小車做勻速直線運動時,兩彈簧測力計的示數(shù)均為10N.當小車做勻加速直線運動時,彈簧測力計甲的示數(shù)變?yōu)?N.這時小車運動的加速度大小是()A.2m/s2 B.4m/s2 C.6m/s2 D.8m/s2 7.A、B兩球的質量均為m,兩球之間用輕彈簧相連,放在光滑的水平地面上,A球左側靠墻.用力F向左推B球將彈簧壓縮,如圖所示.然后突然將力F撤去,在撤去力F的瞬間,A、B兩球的加速度分別為()
A.0,0 B.C.0, D.8.在牛頓第二定律的數(shù)學表達式F=kma中,有關比例系數(shù)k的說法,正確的是()A.k的數(shù)值由F、m、a的數(shù)值決定 B.k的數(shù)值由F、m、a的單位決定 C.在國際單位制中,k=1 D.在任何情況下k都等于1 9.在水平地面上有一質量為2kg的物體,物體在水平拉力F的作用下由靜止開始運動,10s后拉力大小減為,該物體的速度隨時間t的變化規(guī)律如圖所示.g取10m/s2,求:
(1)物體受到的拉力F的大小;(2)物體與地面之間的動摩擦因數(shù).10.如圖所示,水平恒力F=20N,把質量m=0.6kg的木塊壓在豎直墻上,木塊離地面的高度h=6m.木塊從靜止開始向下做勻加速運動,經過2s到達地面.(g取10m/s2)求:(1)木塊下滑的加速度a的大小;(2)畫出木塊的受力示意圖;(3)木塊與墻壁之間的滑動摩擦因數(shù).參考答案 自主探究
1.正比 反比 相同 2.F=kma 3.使質量為1kg的物體產生1m/s2的加速度的力的大小為1N 合作探究
一、牛頓第二定律
1.定量 F=kma 比例系數(shù) 2.kg·m/s2 牛頓 1 F=ma
二、牛頓第二定律的理解 1.大小 方向 2.同時 3.矢量和 4.同一個
三、牛頓第二定律的應用
1.合成法 分解法 正交分解法
2.選取研究對象 分析所選對象在某狀態(tài)或某過程中的受力情況、運動情況 明確研究對象受到的合力和具有的加速度的表達式 根據(jù)牛頓第二定律列出方程F=ma,解方程得到答案 課堂檢測
1.CD 解析:a、m、F三個物理量的決定關系是:力F和質量m決定了加速度a,而加速度a不能決定力的大小或質量的大小.若知道物體的受力大小和加速度大小,由m=可求得物體的質量.2.B 解析:由牛頓第二定律的同時性可知,力作用的瞬時即可獲得加速度,但速度仍為零.3.C 解析:由a=知,物體的加速度先減小后增大,因加速度與速度方向始終相同,因此物體的速度一直在增大.4.D 解析:a1=,a2==2a1+,可知a2>2a1.5.B 解析:在0~2s內,物體做勻加速直線運動,2~4s內物體做勻減速直線運動,4~6s內物體做反方向的勻加速直線運動,且2~6s內物體的加速度相同,6~8s內物體做反方向的勻減速直線運動,綜上可知B正確.6.B 解析:因彈簧的彈力與其形變量成正比,當彈簧測力計甲的示數(shù)由10N變?yōu)?N時,其形變量減少,則彈簧測力計乙的形變量必增大,且甲、乙兩彈簧測力計形變量變化的大小相等,所以彈簧測力計乙的示數(shù)應為12N.物體在水平方向所受到的合外力為F=F乙-F甲=4N.根據(jù)牛頓第二定律得,物塊的加速度大小為a=m/s2=4m/s2.7.C 解析:彈簧處于壓縮狀態(tài)時,B球受到力F和彈簧的彈力F1的作用而靜止,有F=F1,A球受到彈簧的彈力F1和墻壁的彈力F2的作用而靜止,且F1=F2.撤去力F的瞬間,A球仍受到彈簧的彈力F1和墻壁的彈力F2的作用,加速度a1=0;B球只受到彈力F1的作用,加速度a2=.8.BC 解析:物理公式在確定物理量數(shù)量關系的同時,也確定了物理量的單位.在F=kma中,只有“m”的單位取kg,“a”的單位取m/s2,“F”的單位取N時,才有k=1,故排除選項A、D,選項B、C正確.9.解析:0~10s間物體加速度大小a1==0.8m/s2 10~14s間物體加速度大小a2==2m/s2 根據(jù)牛頓第二定律有 F-μmg=ma1 μmg-=ma2,可得μ=0.48,F=11.2N.答案:(1)11.2N(2)0.48 10.解析:(1)由h=at2得a==3m/s2.(2)如圖所示.(3)由牛頓第二定律 a= 得μ==0.21.答案:(1)3m/s2(2)見解析(3)0.21