质点 参考系和坐标系
一、教学目标
1、知道质点的概念,理解在什么条件下物体可以简化为质点。
2、通过对质点的认识,了解物理学中物理模型的特点,体会物理模型在探索自然规律中的作用。
3、理解机械运动的意义,知道参考系的特点和运动的相对性。
4、理解位置的含义,会借助坐标系表示物体的位置。
二、重点难点
1、正确理解质点的含义。
2、理解参考系的相对性,以及位置的相对性.
三、教学方法
讲授、交流、讨论
四、教具
多媒体设备
五、教学过程
(一)多媒体显示引出课题
自然界的一切物体都在不停地运动,河水奔流,鸟儿飞翔,车辆行驶,火箭发射,卫星飞行,电子绕核运动……
归纳:
1. 物体的空间位置随时间的变化是自然界中最简单、最基本的运动形态,称为机械运动(mechanical motion)
2. 物理学中,研究物体做机械运动规律的分支叫力学(mechanics)
力学是物理学的基础,这一章我们来研究怎样描述物体的运动。
(二)质点(mass point)
1、考察汽车的运动,火车的运动,地球的公转.
当物体的大小、形状对所研究问题的影响可以忽略不计时,就可以将物体抽象为有质量的点.
2、用来代替物体的有质量的点叫做质点.质点是一个理想化的模型.
3、一个物体能不能看作质点,要看问题的具体情况而定,例如:
研究地球公转时,可以把地球视为质点,而研究地球的自转时,就不能将地球视为质点.
(三)参考系(reference frame)
1、运动的相对性讨论(师生)
(1)静止是绝对的吗?
(2)描述一辆列车的运动,甲说它向北行驶,乙说它向南后退,这可能吗?
2、引出参考系概念:
在描述一个物体的运动时,选来作为标准的另外的物体,叫做参考系.
3、选择不同的参考系来观察同一个运动,观察的结果会有不同.
(1)讨论坐在行驶的火车中的乘客
以车厢作为参考系——静止
以地面作为参考系——运动
(2)多媒体显示从匀速飞行的飞机上向地面空投物资.
以飞机作为参考系——沿直线下落
以地面作为参考系——沿曲线下落
4、参考系可以任意选取,但在不同参考系中描述同一个物体的运动,繁简程度不一样,因此,选取参考系应以观察和研究问题方便为准.如
研究地面物体的运动,一般以地面为参考系;
研究月亮或人造卫星的运动,应选取地球为参考系;
研究行星的运动,应选取太阳为参考系.
(三)坐标系(coordinate system)
1、如何定量描述物体的位置及位置的变化(讨论)。
2、坐标系的建立
说明:如果一物体运动到A点,则此时其位置坐标为XA=2M。同样可得在B点的坐标为XB=-2M。
(六) 课堂练习
(七) 课堂小结
着重说明建立物体模型的意义。
(八)课外作业:略
