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1判天地之美，析万物之理。——庄子走进物理课堂之前物理学的学习方法：1、仔细观察身边事物的位置变化（运动），比较它们运动形式的不同：比如你骑着自行车在不蹬脚踏板的情况下：从坡顶到坡底，你的位置变化的特点是什么？谈一下感受，并考虑为什么会出现这种现象呢？从坡底到坡顶，你的位置变化的特点是什么？谈一下感受，并考虑为什么会出现这种现象呢？坐车时，汽车从静止到高速行驶，汽车中的你在做什么运动，在这个阶段中有没有什么特别的感受？汽车从高速行驶到静止呢？2、善于用简单的图形描绘出生活中出现的简单现象,用简单的图形描绘出上面各例中的情景,单摆例子的描绘、圆锥摆例子的描绘,将一个物体水平抛出、细绳拴着物体在竖直面内圆周运动,卫星围绕着地球旋转学生举例3、做好实验，课堂所学知识不断的应用到生活中作业：放学后，大家把上述几个实验想方设法完成，增强亲身感受。4、培养学习兴趣、勤思、多问不了解运动，就不了解自然。-----------------亚里士多德第一章运动的描述在我们周围，到处可以看到物体在运动：汽车在公路上飞驰，江水在咆哮地奔向远方，鸟儿在飞翔，树叶在摇动……连我们脚下的地球，也在不停地自转、公转。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（mechanicalmotion）.在物理学中，研究物体做机械运动规律的分支叫做力学（mechanics）.人们在力学的研究中，不仅了解物体做机械运动的规律，而且还创造了科学研究的基本方法。所以霍尔顿（G·Holton）说：“无论从逻辑上还是从历史上讲，力学都是物理学的基础，也是物理学及其他学科研究的典范……力学之于物理学如同骨骼之于人体。”在这一章，我们研究怎样描述物体的运动。1、质点参考系和坐标系一、知识目标1、知道参考系的概念。知道对同一物体选择不同的参考系时，观察的结果可能不同。2、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。二、教学重点1、在研究问题时，如何选取参考系。2、质点概念的理解。2三、教学难点在什么情况下可把物体看出质点四、教材分析本节教科书的第一段道出了全章教科书的目标，就是研究“怎样描述物体的机械运动”。教科书一开始就从参考系中明确地抽象出了坐标系的概念，指导思想是强调一般性的科学方法，即为这样的思想作准备：解决问题时首先把实际问题抽象成物理模型，然后用数学方法描述这个模型，并寻求解决的方法。要研究物体位置的变化问题，首先必须解决位置确定问题，教科书把“物体和质点”当作一个知识点，说明质点是针对物体而言的，实际的“物体”都“占有一定的空间”，在通常的运动过程中，“不同部位的运动情况是不相同的”，从而“给描述运动带来了困难”，解决问题的关键是“能否用一个点来代替物体”。教科书通过学生熟知的实例分析，让学生很自然地领会到“在某些情况下，真的可以不考虑物体的大小和形状”，“突出物体具有质量这一要素，把它简化为一个有质量的点”。这充分说明了将物体简化成质点的条件性，质点的两大基本属性。为了强调坐标的概念，教科书用数学和物理学中通用的符号，即在直线运动中用x表示质点的位置，极坐标，用△x=x1－x2表示质点的位移。在表示物理量的变化时，“△”实际上是我们以前都在使用的符号，学生不会感到困难。相反，由于有了明确表示物理量的变化量的符号，学生更易区分某物理量与这个物理量的变化量。明确地把某个物理量与这个物理量的变化区分开，这是本书的特点。物理学中经常要区分这两种物理量，有意识地强调它们的区别，对于以后的学习会有好处。下一节中，时刻与时间间隔的关系也是这样。“科学漫步”栏目中的“全球卫星定位系统”是扩展性内容，其后附有进一步研究的问题，例如“这个定位器处于我国哪个城市的什么部位？从显示屏中你还能获得哪些信息？”。这样做的目的也是使学生养成勤于观察、勤于思考的习惯，提高学生自主获得知识的能力。这类问题不作为针对所有学生的强制性要求。五、教学步骤1、物体和质点在研究某一问题时，对影响结果非常小的因素常忽略。常建立一些物理模型，这是一种科学抽象。那以前接触过这样的物理模型吗？如：光滑的水平面、轻质弹簧。这些都是把摩擦、弹簧质量对研究问题影响极小的因素忽略掉了。今天我们又要建立一种新的物理模型——质点。质点，并完成下列问题：填写：（1）质点就是没有，没有，只具有物体的点。（2）能否把物体看作质点，与物体的大小、形状有关吗？（3）研究一辆汽车在平直公路上的运动，能否把汽车看作质点？要研究这辆汽车车轮的转动3情况，能否把汽车看作质点？（4）原子核很小，可以把原子核看作质点吗？（5）运动的质点通过的路线，叫质点的运动；是直线，叫直线运动；是曲线，叫。共评：质点是没有形状、大小、具有物体全部质量的点。这是一种科学抽象，就是要抓住主要特征，忽略次要因素，这就必须是具体问题具体分析。如果在我们研究的问题中，物体的形状、大小以及物体上各部分运动的差异是次要的或不起作用的，就可以把它看作质点。比如在平直公路上运动的汽车，研究它运动的特点，汽车的大小、形状及车上各部分运动的差异是次要的，可把汽车看作质点。而研究车轮的转动，是研究汽车上部分的运动，就不能把汽车看作质点，再比如原子核很小，要是研究质子与质子的作用时，就不能把它看作质点。2、（1）参考系：为了描述一个物体的运动，选来作为标准的物体，叫参考系。（2）选择不同的参考系观察同一个运动，观察的结果会有不同。举例：描述同一个运动，选择不同参考系，观察结果也不一样。举例：运动的汽车，是选择地面为参考系，如选司机为标准，汽车是静止的。……（3）总结：参考系是可任意选取，但选择的原则要使运动和描述尽可能简单。比如，研究地面上物体的运动，选择地面或相对地面动的物体作参考系要比选太阳作参考系简单。3、坐标系如果物体沿直线运动，为了定量描述物体的位置变化，可以以这条直线为x轴，在直线上规定原点、正方向和单位长度，建立直线坐标系。一般来说，为了定量地描述物体的位置的变化，需要在参考系上建立适当的坐标系（coordinatesystem）.教学中注意以下几点：（1）坐标系相对参考系是静止的。（2）坐标的三要素：原点、正方向、标度单位。（3）用坐标表示质点的位置。（4）用坐标的变化描述质点的位置改变。4.“科学漫步”本栏目中的“全球卫星定位系统”是扩展性内容，可以由学生自己阅读，如果学生对此有兴趣，通过自己查找资料写出一篇科技报告放到墙报上或在班会上做个科技报告，都是很有意义的。这样的活动不必要求所有学生都做，但在一学期中，每个学生都应参加一两个。本书“科学漫步”、“科学足迹”等栏目与过去的“阅读材料”不同点之一是，其后往往附有进一步研究的问题。例如，本节结合图1.1-6提问，这个定位器处于呢个成是的哪个部位，等等。这样做的目的也是使学生养成勤于观察、勤于思考的习惯，提高学生自主获得知识的能力。这类问题不作为针对所有学生的强制性要求。4五、教学资源1.天球坐标系为确定天球上某一点的位置，在天球上建立的球面坐标系。有两个基本要素：①基本平面。由天球上某一选定的大圆所确定。大圆称为基圈，基圈的两个几何极之一作为球面坐标系的极。②主点，又称原点。由天球上某一选定的过坐标系极点的大圆与基圈的交点所确定。天球上一点在此天球坐标系中的位置由两个球面坐标标定：①第一坐标或称经向坐标。作过该点和坐标系极点的大圆，称副圈，从主点到副圈与基圈交点的弧长为经向坐标。②第二坐标或称纬向坐标。从基圈上起沿副圈到该点的大圆弧长为纬向坐标。天球上任何一点的位置都可以由这两个坐标唯一地确定。这样的球面坐标系是正交坐标系。对于不同的基圈和主点，以及经向坐标所采用的不同量度方式，可以引出不同的天球坐标系，常用的有地平坐标系、赤道坐标系、黄道坐标系和银道坐标系等。2.地心地固空间直角坐标系原点O与地球质心重合，Z轴指向地球北极，X轴指向格林尼治平均子午面与赤道的交点，Y轴垂直于XOZ平面构成右手坐标系。3.地心地固大地坐标系地球椭球的中心与地球质心重合，椭球面与大地水准面在全球范围内最佳符合，椭球短轴与地球自转轴重合（过地球质心并指向北极），大地纬度，大地经度，大地高。如图所示。地球北极是地心地固坐标系的基准指向点，地球北极的变动将引起坐标轴方向的变化。2、时间和位移一、知识目标1、知道时间和时刻的含义以及它们的区别。知道在实验室测量时间的方法。2、知道位移的概念，知道它是表示质点位置变动的物理量，知道它是矢量，可以用有向线段来表示。3、知道位移和路程的区别。二、教学重点时刻与时间、路程和位移的区别三、教材分析本节所研究的是描述机械运动过程的概念。研究机械运动的过程，从空间上讲，就是机械运动的延伸程度——位移和路程；从时间上讲，就是机械运动的持续程度——时间间隔。位移使学生第一次接触，极容易与路程搞混。教材先通过从北京到重庆可以选择不同的交通方式导入问题，然后用图1.2－2所示情景让学生形成路程与位移的感性认识，最后概括出路程与位移的概念，充分体现了概念建立的思维过程。学生从这节开始接触矢量的概念。教材第15页黑体字“矢量”之前的文字并不是矢量的定5义，因为不是只要一个物理量有方向它就是矢量，矢量还要满足一定的运算法则。路程的标量性与位移的矢量性的处理，教材第14页通过旁注向学生阐述了路程并不涉及运动的方向。通过位移所描述的意义和位移的表示方法体现位移的方向性。教材并不是要在这里进行矢量计算的教学，第15页的旁注已经说明了这一点。15页“思考与讨论”的目的只是引发学生思考，这一栏目的设置就是重视过程与方法教学的一种措施。如果学生没有经过深入思考就听到老师所讲的“矢量相加法则”，也许他也能掌握这个知识，但他少了一次发现问题并力求解决问题的努力，他在这方面的能力没有提高，发现问题并力求自己解决问题的意识也就没有增强。所以，不重视“思考与讨论”就难以充分落实过程与方法、情感态度与价值观的课程目标。用坐标系描述质点的运动过程的方法在本节得到了实施。用坐标表示位置学生不应干感到困难，但用坐标差表示位移学生第一次接触，特别是位移方向性在坐标差中的体现学生会感到困惑，是教学的一个难点。“问题与习题”第4题的目的是强化坐标概念，区分几个相关但不同的物理量。要注意发挥它在这方面的作用。四、教学步骤1、时刻、时间间隔（也称时间）回答：几点钟开会，几时上课，几点发车……这都是时刻，而会议长达2个小时，这是从开始到结束的实践间隔等等。如果把时刻、时间在数轴上表示出来，那含义就一目了然：（1）要指出时刻、时间间隔在数轴上的表示特点。（2）时间的单位有、、，符号分别为、、。（3）在实验室研究物体运动情况时，需要测量和记录很短的时间，常用来测量。强调：要在时间轴上表示出时刻、时间：时刻表示为一点，时间表示为一线段。这在以后的直线运动中的速度的研究中，常要用到这两个概念。2、位移和路程由北京去上海，你可以选择不同的交通工具：乘火车、乘飞机，还可以先坐汽车到天津然后换轮船到达上海。使用不同的交通工具，交通路线不同及运动轨迹是不一样的，走过的路程不相同，但是，就位置的变动而言，你总是由初始位置北京到达了末位置上海（直线距离约1080Km）8910t/h45min1045min上课下课上课下课6物理学中用一个叫做位移的物理量来表示质点的位置变动。同学们阅读课本，并讨论位移的图示方法及位移和路程的区别。3、矢量和标量在物理学中，像位移这样既有大小又有方向的物理量叫做矢量。像质量这些只有大小，没有方向的物理量，叫做标量。4、直线运动的位置和位移这部分的教学主要解决方法问题，具体有如下几个方面：（1）坐标的正负表示位置在原点的哪一侧，坐标的数值表示位置到原点的距离。（2）坐标差的计算是用末位置的坐标减去处位置的坐标。（3）坐标差的正负表示位移的方向与坐标轴正方向相同还是相反，坐标差的数值表示位移的大小——位置移动的距离。教学中要投放具体问题，让学生进行定量表示，并要求将计算结结果标注在坐标轴上。四、教学资源1.时间计量单位（1）法定计时单位秒、分、时、天（日）、年是法定的时间计量单位，