第一章 运动的描述
1、质点、参考系和坐标系
★新课标要求
（一）知识与技能
1、知道质点的概念及条件。
2、知道参考系概念及作用。
3、掌握坐标系的简单应用。
（二）过程与方法
1、体验质点的条件及意义，初步掌握科学抽象这种研究方法。
2、体验不同参考系中运动的相对性，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、体会用坐标方法，描述物体位置的优越性，可用不同的方法设计实验并体会比较。增强学生发现问题并力求解决问题的意识和能力。
（三）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、关心科技发展、勇于探索的精神。
2、不同的参考系中现象不同，帮助学生建立辨证唯物主义的世界观。
★教学重点
理解质点概念以及初步建立质点概念所采用的抽象思维方法。
★教学难点
将一个实际的物体抽象为质点的条件。
★教学方法
教师启发、引导，学生自主阅读、思考，讨论、交流学习成果。
★教学过程
本节课学习目标：
学习并理解运动的概念，知道参照物、参考系等概念。
学习质点概念，了解质点是一个理想化模型，学会判断什么情况下物体能理想化成质点。
一、机械运动
师：今天我们来学习一个最基本的物理概念：运动。说到运动，很多同学肯定会想，运动我们都知道，日常生活中太常见了，有必要专门学习吗？。好，既然大家都认为自己很了解运动，那下面我先来问大家一个问题：我们所处的这间教室是静止还是运动的？
生：我们所在的教室是静止的。
师：好！那我想问一问大家：我们所在的地球是不是在转动呢？生：是。
师：好！那么既然它在转动，在它上面的房屋是不是也跟着转动呢？从这样一个角度来看房屋不就是运动的吗？
生：是的？？
师：那房屋究竟是运动的还是静止的呢？
师：再举一例，大家坐过汽车，你坐在汽车里，你们想一想，路边的人会说你是静止的还是运动的？（运动的）那你再问问你旁边的乘客“我动了吗？”，他肯定会说你没有动啊，你一直坐在我的旁边啊！
师：大家现在来想一想，本来我们都认为自己已经了解了什么是运动，为什么现在连一个物体是否在运动都搞不清了呢？有哪位同学能告诉我为什么会出现这样的结果呢？
生：好像是我们在研究一个物体的运动时选择了不同的参照物就得出了不同的结论。
师：很好，其实大家的潜意识里都知道要研究一个物体的运动必须选择一个参照物，选择不同的参照物会得出不同的结论，只是没有把它上升到理论的角度，现在我们用精确的语言从理论高度对运动进行定义
定义：机械运动： 一个物体相对于另一个物体空间位置随时间的变化叫做机械运动，简称运动。
分类：
平动：也称平移，运动物体上任意两点所连成的直线，在整个运动过程中始终保持平行，这种运动叫做“平动”。在同一时刻，平动物体上各点的速度和加速度均一样
转动：运动物体上，除转动轴上各点外，其它各点都沿同一转动轴做圆周运动，各点的运动轨迹是以转动轴为中心的同心圆。
参考系：我们研究物体的运动时所选择的参照物又叫做参考系。
生活中的错觉：1、坐在列车上盯着站台上的另一列车，有时我们会以为自己坐的列车启动了，而其实是我们所看的那列车启动了，为什么会这样呢？由于列车是否启动是以地面为参考系的，由于坐在列车中的我们只能看到对面的列车，而不能看到地面或相对于地面静止的物体，无法以地面为参考系来判断列车是否启动，只能以自己乘坐的火车和对面的火车为参考系，无论哪列火车启动，以对面的列车为参考系都会认为自己的火车启动，以自己为参考系就会认为对面的列车启动了；2、趴在桥上看水流有时会觉得桥在走而不是水在流……
课堂练习：
例1、一个人围操场走了一圈，你说它发生机械运动了吗？飞行员为什么能抓住子弹？
答：有；它们相对静止。
例2、仔细分析下面各种运动的参考系
太阳从东方升起，西方落下。
月亮在云中穿行。
车窗外树木向后倒退。
“小小竹排江中游，巍巍青山两岸走”“坐地日行八万里”
“看山恰似走来迎，仔细看山山不动。”
例3、飞机上丢炸弹，若以地面为参考系，炸弹是如何运动的？若以飞机为参考系，炸弹是如何运动的？
例4、甲乙丙三架观光缆车，甲中乘客看到一高楼在向下运动，乙中乘客看到甲向下运动，丙中乘客看到甲乙都在向上运动，则甲乙丙相对于地面的运动情况是（BCD）
A、甲向上，乙向下，丙不动
B、甲向上，乙向上，丙不动
C、甲向上，乙向上，丙向下
D、甲乙丙都向上，只不过丙比甲乙都慢
总结理解：1、运动是相对的，没有绝对静止的物体，因为没有哪个物体相对于所有的物体都是静止的。2、运动只涉及两个物体，一个是被研究的物体，一个是参照物，与其它物体无关。3、参考系可以任意选取，以使问题简单方便为原则。如无特殊说明，选择地面或相对地面不动的物体作参考系。
情境：A在教学楼前从东向西走，A相对于教学楼如何运动？教学楼相对于A如何运动？（A相对于教学楼向西运动，教学楼相对于A向东运动）
在这个例子里，人和教学楼之间的相对位置发生了变化，当选A为参考系时，教学楼向东运动，仔细体会这个结论，我们会发现这样一层意思：当我们选择一个物体为参考系时，总是假定这个参考系是不动的，认为物体间相对位置的变化是由于被研究物体的运动所致。如选A为参考系时，假定A是不动的，A与教学楼之间相对位置的变化是由于教学楼向东运动所致的。
补充：1、参考系是假定不动的
二、坐标系
物理研究中为了定量地描述物体的位置及位置的变化，需要在参考系上建立坐标系(坐标系相对于参考系是静止的)。
一维
如上图我们如何建一个数学坐标系来定量表示ABC三个位置， A在收费站的西边100米，B在收费站东100米，C在收费站东面200米。
如何建立坐标系：
1、（作实物图的简化图）作一直线沿ABC所在的直线方向，据物体实际位置关系在直线上用点把它们标出。
2、确定正方向（任意，此处以正东为正方向）。
3、取原点（任意），并指出原点所代表的参照物。
4、标出位置坐标。A（-100），B（+100），C（+200）
领悟：坐标的正负表示物体是在原点正方向的一侧还是负方向的一侧，坐标值的大小表示物体到原点的距离。（位置坐标用X表示）
注意：原点的选择是任意的，一般情况下以参照物为原点，但没有要求一定以参照物为原点。
变式1：若以B为原点，坐标值应该是多少呢？
对于选择不同的原点，物体的坐标值将会不一样，但物体的位置关系是确定的。
例5、一深4米的井中用水桶提水，出井口后再往上提了1米，选井口处为原点，水桶竖直向上提升的路线为x轴，向上为正方向，则水桶在水面时的位置坐标为 -4m ,最后水桶的位置坐标是 1m 。 如果选水面为坐标原点，那么水桶在水面时的位置坐标为 0m ，最后水桶的位置坐标为 5m 。
二维和三维
必要的时候我们还会用到二维坐标系和三维坐标系。（举例：作校园平面图找自己方位）
三、质点
现实世界中，物体的运动形式是多种多样的，就算是同一个运动物体上，各点的运动情况也往往是不一样的，如展翅高飞的雄鹰的身体和翅膀的运动是不一样的；列车车身和车轮的运动是不一样的。影响物体运动的因素通常也十分复杂，要研究一个运动涉及的所有方向往往很难甚至不可能，为了寻找问题的突破口，物理学中通常用建立物理模型的方法，抓住问题的主要因素，忽略次要因素，从而将问题简化。
就拿一辆正在行驶的汽车来说，车身的运动与轮子的运动是不一样，同时汽车内部的轴承、发动机等都在以不同的形式在运动，我们不可能把这些所有的运动都进行研究。所以我们在研究问题的过程中具体问题具体分析。
(1)、求10m长，以10m/s匀速的汽车完全通过20m长的桥所需要的时间。
解：
（2）、如果要完全通过10000m长的桥呢？
解：
比较1、2两题：1 中汽车长度所占的时间为1s，占了总时间的1/3，占的比例很大，计算时不能忽略汽车的长度。而2中，汽车长度所占的时间为1/1001，所占的比例很小，可以完全忽略，所以我们在计算1时，不能忽略汽车长度，但不需要考虑汽车轮子的运动；2中计算时完全可以忽略汽车的长度和轮子的运动，因为它们对我们所研究2这个问题影响不大，这时我们可以把2问题中的汽车看成一个点。（举例：你有1000元钱让你捐一元钱没什么感觉，如果你总共10元，同样让你捐1元你就心疼了，是吧？ 量10米多量1厘米与量3厘米多量1厘米；你跑步一个人从后面拉住你，这个拉力不可以忽略，如果一辆大型拖拉机在开动，你从后面拖住，这个力对于拖拉机来说可以忽略。）
（3）如果要研究轮子是如何转动，那么就不能忽略轮子的转动了。
综上我们可以看到，在物理学中，有些时候物体的大小形状及各部分的运动差异对我们所研究的问题影响不大，是次要因素，这时我们就可以将其忽略，把物体看成一个点，一个有质点的点。
质点：用来代替物体的一个有质量的点叫做质点。
分析：质点是一个理想化模型，没大小形状，但有质量。初中阶段接触的理想模型有：光滑水平面、匀速直线运动、轻质弹簧……
能否将物体看成一个质点的条件：
（1）：看物体的形状大小及各部分的运动差异对我们所研究的问题产生的影响是否可以忽略
（2）一般情况下平动的物体可以看成质点，因为平动物体各部分运动情况完全一样，用一点就可以代替整体。（那哪些情况不能把平动物体看成质点呢？比如平动的物体过一路牌的时间，此时要考虑物体的大小长度，所以：能否看成质点的本质依据就是条件1，2只不过在平动运动特点的基础上给出了一般的结论。）
例1：1、马拉松比赛中的运动员
2、体操运动员
3、研究自转时的地球
4、研究公转时的地球（地球直径，而日地距离为）
5、研究乒乓球运动员的发球
6、运动员百米冲刺
7、小的物体能看成质点，大的物体则不行
例2：一辆火车从北京出发，如果要研究火车出站时经过某一站牌所用的时间，能否将火车看成质点？如果要研究火车到广东所用的时间呢？1、不能2、能
例3：在研究下列运动时，可以将物体看成质点的是（ ）
体积很小的物体可以看成质点。
质量很小的物体可以看成质点
体积很大的物体不能看成质点
只有低速运动的物体能看成质点，高速运动的物体不能看成质点
只有当物体的大小形状对我们所研究问题产生的影响可以忽略时可以把物体看成质点。
质点是一种理想化的模型实际并不存在。
板书
一、学习目标
1、机械运动概念、参考系及坐标系概念，会判断不同参考系的物体的运动情况是怎样的。
2、学习质点的概念，知道质点是一种理想化模型，理解牢记能否把物体看成质点的条件并会实际应用
二、机械运动
1、机械运动
分类：
2、参考系
生活中的错觉
例题：1、2、3、4
理解记忆：1、2、3、
有关参考系的情境题：补充说明参考系是假定不动的。
3、坐标系
一维：
如何建立一维坐标系1、2、3、4
领悟：（坐标用字母x表示）
变式1：
例：
二维及三维
三、质点
1、情况讨论题：比较并得出结论
2、质点概念。（强调理想化模型）
3、能否将物体看成一个质点的条件：1、2
4、例题：1、2、3
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