人教版高一物理必修一 第一章《運動的描述》 教材分析 課件（30張）

人教版物理 必修一第一章 運動的描述教材分析物體的運動質(zhì)點的運動參考系（坐標系）位置時刻時間位移平均速度瞬時速度速度時間圖象速度的測量平均加速度瞬時加速度一、知識結(jié)構(gòu)及概念分析1、知識結(jié)構(gòu)2、概念分析（1）質(zhì)點為什么要建立質(zhì)點這一理想模型？描述實際物體運動狀態(tài)的復雜性。什么情況下，實際物體的運動才能看作質(zhì)點的運動？結(jié)論之一：能否把物體看成質(zhì)點，取決于所研究物體的運動特性，平動的剛體可以模型化為質(zhì)點。其具體意義在于，盡管剛體的形狀，大小不能忽略，但由于剛體內(nèi)各點的運動情況相同，因而可用其上任一點的運動來描述該剛體的運動。結(jié)論之二：能否把物體看成質(zhì)點，還取決于物體的形狀、大小對于所研究的問題是否可以忽略。其具體意義在于可將其視為一個物質(zhì)點。質(zhì)點概念的重要性質(zhì)點概念的重要性 質(zhì)點概念的重要性還在于它的建立揭示了“理想模型”在物理學中的必要性，并給出了建立“理想模型”的一般原則。建立理想化的物理模型，是進行科學抽象的一種重要形式，也是一種深刻的科學思想方法?！袄硐肽Ｐ汀笔且环N抽象的理想客體，原則上只能在思維中才能實現(xiàn)。但沒有它，科學將無法面對錯綜復雜的現(xiàn)實世界。一句話，沒有理想模型，就沒有科學。物理學科學方法的精髓在于：用模型描述自然，用數(shù)學表達模型；用實驗檢驗模型。（2 2）參考物、坐標系與參考系）參考物、坐標系與參考系 判斷一個物體究竟是運動還是靜止，都要選擇另外的物判斷一個物體究竟是運動還是靜止，都要選擇另外的物體作為參照。被選為參照的物體叫參照物或參考物。體作為參照。被選為參照的物體叫參照物或參考物。為了確切地或定量地說明一個物體的運動，還必須在參為了確切地或定量地說明一個物體的運動，還必須在參考物上建立一套坐標系?？嘉锷辖⒁惶鬃鴺讼?。有了坐標系，就可以定量地確定物體在空間的位置。但有了坐標系，就可以定量地確定物體在空間的位置。但描述物體的運動還需指明另一要素，即它在什么時刻經(jīng)過描述物體的運動還需指明另一要素，即它在什么時刻經(jīng)過什么位置。從原則上說，坐標系的各處都應該配置一個鐘，什么位置。從原則上說，坐標系的各處都應該配置一個鐘，而且同一坐標系各處的鐘都必須是而且同一坐標系各處的鐘都必須是“同步同步”的，即走得快的，即走得快慢一樣。慢一樣。（因為絕對的時空觀，時間就天然確定了）（因為絕對的時空觀，時間就天然確定了）一個依托參考物建立的一個依托參考物建立的“標示空間位置的坐標系標示空間位置的坐標系”和配和配置在此坐標系內(nèi)各點的置在此坐標系內(nèi)各點的“一套指示時間的同步的鐘一套指示時間的同步的鐘”就組就組成一個參考系。成一個參考系。（3 3）速度）速度定義定義“平均速度平均速度”的目的是為了定義的目的是為了定義“瞬時速瞬時速度度”“平均速度平均速度”的定義的定義(位移對時間的平均值）位移對時間的平均值）一維情況（建立一維情況（建立ox ox 軸）軸）AsBtOxABxtAs1Bt1s2Ct2s3D t3s4E t4瞬時速度的定義ACDEB平均速度平均速率（4 4）加速度）加速度vAvBv平均加速度瞬時加速度二、演示實驗及學生實驗示例1、平均速度與瞬時速度滴水計時器2、速度與時間的關系時間時間(s)位置坐標位置坐標(cm)連續(xù)連續(xù)0.04s內(nèi)內(nèi)的位移的位移(cm)速度速度(ms-1)00/0.021.001.000.250.062.401.400.350.104.051.650.410.146.052.000.500.188.402.350.590.2211.052.650.660.2614.103.050.760.3017.403.300.830.3421.003.600.900.3825.004.001.000.4229.204.201.050.4633.904.701.180.5038.854.951.24軌道小車時間時間(s)位置坐標位置坐標(cm)連續(xù)連續(xù)0.04s內(nèi)內(nèi)的位移的位移(cm)速度速度(ms-1)00/0.021.751.750.440.064.052.300.580.107.002.950.740.1410.353.350.840.1814.203.850.960.2218.704.501.130.2623.705.001.250.3029.355.651.410.3435.606.251.560.3842.506.901.73氣墊導軌時間時間(s)位置坐標位置坐標(cm)速度速度(ms-1)00/0.020.150.160.040.650.350.061.550.540.082.800.730.104.450.930.126.501.110.148.901.300.1611.701.510.1814.951.730.2018.60/自由落體三、教學建議1、教學低起點、學生易接受 例如，質(zhì)點的教學 人在列車中走動 列車在京廣線上運行 Google Earth看北京 等 生活實例，建立模型，建立概念例如，位置與位移的教學 每位同學通過電子地圖，打印出包含自己家庭住址和學校地址的地圖，并尋找至少3條兩者之間有特點的線路。例如，變化量與變化率的教學 一年中小學生身高隨時間的變化 一天中氣溫隨時間的變化 火爐上熱水壺中水的溫度隨時間的變化例如，加速度的教學 變速運動很常見，如蝴蝶、蒼蠅的運動，蒼蠅比蝴蝶速度變化快，因此，撲蝶可以徒手，而打蒼蠅不僅要用蒼蠅拍，動作還必須敏捷；速度大、速度變化大、速度變化快 不同發(fā)生在身邊的事兒 去年國慶，我的第一界畢業(yè)生聚會，因我曾經(jīng)是他們高中階段的班主任，同時任教他們的物理課，故被他們邀請到場，大家非常開心，興致勃勃，噓寒問暖，他們都大學畢業(yè)三年了，有的高中畢業(yè)后就未曾謀面。一朝相聚，不免要回憶高中階段的一些學習片段，一位醫(yī)科大學畢業(yè)的學生順手拿起桌上的一個蘋果向空中拋去，然后用手接住，笑著對我說，老師，加速度多大？旁邊一大幫同學笑嘻嘻地搶著回答：l你是指拋上去還是落下來的過程？你是指拋上去還是落下來的過程？（一個女孩，也是醫(yī)科大學畢業(yè)的）（一個女孩，也是醫(yī)科大學畢業(yè)的）l上升加速度朝上，下降時加速度朝下。上升加速度朝上，下降時加速度朝下。（軍事指揮院校的畢業(yè)生干脆利索地回答）（軍事指揮院校的畢業(yè)生干脆利索地回答）l上升過程中速度都沒增加，哪有加速度？下降才有加速度上升過程中速度都沒增加，哪有加速度？下降才有加速度吧？吧？（師范大學畢業(yè)的，不是學物理專業(yè)）（師范大學畢業(yè)的，不是學物理專業(yè)）l最高點蘋果都停下來了，肯定沒有加速度。最高點蘋果都停下來了，肯定沒有加速度。（竟然是一個重點大學理工科畢業(yè)生的回答）（竟然是一個重點大學理工科畢業(yè)生的回答）l老師，我忘得一干二凈了，全還給你了，白學了。老師，我忘得一干二凈了，全還給你了，白學了。（一個女孩，后來學文科了）（一個女孩，后來學文科了）2、教師善示范，學生好規(guī)矩例如，坐標 x 與 坐標變化量x 例如，速度時間圖象 實驗數(shù)據(jù)測量與記錄，求速度，建坐標，描點，連線例如，做實驗的規(guī)矩 座次，行為規(guī)范，實驗準備 等 3、情景和方法，一以而貫之 實現(xiàn)教學內(nèi)容的實驗很多，例如描繪速度時間圖象，可用電磁打點計時器、火花打點計時器、軌道小車、氣墊導軌、傳感器。處理數(shù)據(jù)求速度，可選四點三段距離，可選三點兩段距離等。入門時，讓學生關注的少點，掌握得好點，在情景和方法上應該注意“一以貫之”。4、提升實不易，常用鞏固之 手把手地教會學生用vt圖線描述物體的運動，不要輕易地“束之高閣”，要讓學生反復地使用，并在使用中加深理解。例如，用vt圖線描繪牙買加飛人博爾特在2008年北京奧運會100m決賽中的運動；例如，從vt圖線看物體加速度的變化；可以讓學生學會用其他圖線描述相關情景，例如物體的位置-時間圖線等。藝術(shù)家與科學家都被同一事物所吸引自然及人性 藝術(shù)家和科學家都在探討宇宙的起源、生命的真諦，以及死亡的涵義 科學用數(shù)學這個共同語言來表達，因此大家可以分享對于世界的認知；而藝術(shù)很難找到共同語言?？茖W語言的應用 科學素養(yǎng)的提高5、課時建議 總課時：89節(jié)第1節(jié) 質(zhì)點 參考系和坐標系 1課時第2節(jié) 時間和位移 1課時第3節(jié) 運動快慢的描述-速度 2課時第4節(jié) 實驗：用打點計時器測速度 2課時第5節(jié) 速度變化快慢的描述-加速度 2課時機動 1課時 四、習題教學例題1、在研究下述運動時，能把被研究物體看作質(zhì)點的是A研究地球的自轉(zhuǎn)B研究乒乓球的旋轉(zhuǎn)C研究火車從南京到上海運行需要的時間D研究“嫦娥一號”發(fā)射后的軌道變化展示模型 建立圖景例題2以下說法正確的是：A“一江春水向東流”的參考系是江岸B“坐地日行八萬里，巡天遙看一千河”，這首詩描繪的是坐在地上的人相對其它星球的運動圖景C“小小竹排江中游”是以竹排為參考系而言的D“巍巍青山兩岸走”是以竹排為參考系而言的例題3關于時間的下列說法中，哪些表示的是時刻A 2008年8月8日晚20:00，第二十九屆奧林匹克運動會在北京開幕B 校運動會100m賽跑的最好成績是12.8sC 學校上午8:00開始上課D“神舟七號”繞地球運行一周用時90分鐘 例題4下圖為A、B兩只棕熊在野外沿直線散步的位置-時間圖象。由圖可知：A在這一小時內(nèi)，A熊的平均速度較大B在t=10.0min時刻，B熊的速度較大CA熊的速度總是沿著一個方向DB熊的速度總是沿著一個方向 A熊500100015002000250030000102030405060t/minx/mtB熊500100015002000250030000102030405060 t/minx/m 例題5下圖為某運動物體的速度時間圖象，下列說法中正確的是：A物體從靜止開始運動B物體在4.5s時的速度為5m/sC物體在02s內(nèi)速度逐漸增加，24s內(nèi)靜 止，45s內(nèi)速度逐漸減小D物體在05s內(nèi)始終向 同一方向運動 1051234560v/ms-1t/s 例題6下圖為某運動物體的速度時間圖象，下列說法中正確的是：A在02s內(nèi)物體的加速度方向與速度方向相同B在02s內(nèi)物體的加速度大小為2.5m/s2C在45s內(nèi)物體的加速度方向與速度方向相反D在45s內(nèi)物體的加速度方向與速度方向相同1051234560v/ms-1t/s作業(yè)（例題）與課堂教學要相適應作業(yè)要讓學生有成就感學生作業(yè)老師要先做教師對作業(yè)要有個性化反饋多則惑 少則獲 教師的教學就是在多與少之間找到最佳的點，這是一門藝術(shù)！