這是以一個點作為參考系，是優秀的物理教案文章，供老師家長們參考學習。

以一個點作為參考系第 1 篇

教學設計

質點模型是高中物理提出的第一個物理模型，也是最簡單的模型，對質點概念的形成以及質點模型的建立過程，教學要求是初步的.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、定量地描述質點的運動，又要建立坐標系.質點、參考系和坐標系是描述物體運動的基礎知識，所以本教學設計是逐步展開的. 本課程的教學設計要解決兩個問題：一是通過在教學中創設多樣的問題情景，引導學生討論并總結質點的概念；二是合作探究引入參考系和坐標系的意義，以及如何建立合適的參考系和坐標系，然后介紹全球衛星定位系統，讓學生了解信息，拓展視野. 教學目標

知識與技能

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.

過程與方法

1.體驗質點的條件及意義，初步掌握“科學抽象”這種研究方法.

2.體會用坐標方法描述物體位置的優越性，可用不同的方法設計實驗并體會比較.增強學生發現問題并力求解決問題的意識和能力.

情感態度與價值觀

1.認識運動是宇宙中的普遍現象，運動和靜止的相對性,培養學生熱愛自然,關心科技發展,勇于探索的精神.

2.通過分析不同參考系中的運動現象不同，幫助學生建立辯證唯物主義的世界觀. 教學重點

1.質點概念的建立.

2.明確參考系的概念及運動的關系. 教學難點

1.質點模型的條件判斷. 2.坐標系的建立. 教學模式：

情境展示、合作探究、分組討論及多媒體等多種教學模式 教學用具：

PPT課件 時間安排

1課時 教學流程設計

一、新課引入

“不了解運動就不了解自然----亞里士多德”作為高中物理的第一章，我們從《運動的描述》開始說起。

生活中存在著各種各樣的運動（火車在行駛、烏龜在跑、鳥在飛翔、火箭飛向太空），這些運動都有著共同的特點，就是空間位置隨著時間發生變化，這就是我們物理學中所說的機械運動，簡稱運動。（學生在課本中找出相對應的概念）在物理學中，研究物體做機械運動

規律的分支叫做力學。在今后的學習中我們會重點學習力學這一部分內容，而在這一章，我們研究怎樣描述物體的運動。

教師活動

請同學根據已有知識說出描述運動的一些物理量

學生活動

速度、時間、位移、路程等

設計意義

檢查學生對已學知識的掌握情

況，引出本節課內容：質點、參考系和坐標系

二、新課教學

詩人用氣勢磅礴來描述大河中的水流，用矯捷如燕來描述運動員輕盈的舞姿，畫家用汽車后面的線條來表示風，來描述車輛的飛馳。科學家應該怎樣描述物體的機械運動呢？

（1）物體和質點

教師活動

探究一：

1.雄鷹拍打著翅膀在空中翱翔，足球在綠茵場上飛滾„„在這些司空見慣的現象中，雄鷹、足球都在做機械運動。詳細描述物體的運動有什么困難? 困難出在哪里？

2.描述物體運動，我們需要了解物體各部分運動的區別嗎?可以將問題簡化嗎？為什么？ 以“火車在城市之間運行”、 “飛機以某速度從南京飛向北京”為例

學生活動

很難描述，雄鷹向前飛翔的同時翅膀還在上下擺動，足球在前進的同時自身還在轉動

設計意義

讓學生思考描述物體的運動有什么困難，困難出現在哪？是否有什么方法來消除這些困難

激發學生興趣，引發學生思考，為質點的提出做準備

車箱的顫動可以忽略，飛機本為質點這一理想化的物身大小可以不用考慮 理模型的提出做前提鋪忽略某些次要因素（如形狀、墊 大小），只關心主要的方面。

3.什么情況下火車可以視為一個不考慮火車本身的大小和形理解物體可以看成一個狀的時候，如考慮火車在城市點的條件

點？ 之間運行

提出質點的概念

學生總結把物體看成是質點的條件并強調質點是理想化的物理模型 針對訓練

兵乓球什么時候可以看做成質點？

1.研究乒乓球的運動軌跡時 2.在研究上旋球或下旋球對接球的影響時

學生回答問題

培養學生自己總結問題的能力，理解理想的物理模型的魅力

鞏固質點的概念，并明確物體能否看成質點與物體本身的大小和形狀無關。

學生回答問題

(2) 參考系

教師活動 學生活動 設計意義

引導學生回顧起初中已學過的參照物，提出參考系的概念

培養學生團結合作、總結分析問題的能力 觀察PPT圖片，提出問題 因為他們選取的參照物不同 “他們說的對不對？” “為什么同一個運動會有幾種不同的說法？” 探究二：問題

1、什么是參考系？小組討論、合作探究 研究機械運動時，必須選擇參考系嗎？

問題

2、參考系的選擇有什么原則？

問題

3、運動的物體可否選成參考系？請舉例說明。 對參考系進行針對的訓練 學生回答問題

（3）坐標系

教師活動 學生活動 探究三：如果一個可以看成質點參考系上建立適當的坐標的物體沿直線運動,怎樣定量描系。 述物體的位置變化呢? 坐標系三要素：原點、正方

向和單位長度

如何描述在平面、空間中運動學生思考、討論 的物體？ 介紹GPS 學生閱讀科學漫步內容，了

解GPS

四、【知識小結】

教師活動

根據板書總結這節課的知識點，強調考試重難點 并布置課后作業

鞏固學生對參考系的理解

設計意義

理解坐標系的建立及其三要素

知識擴展，二維、三維坐標系

課外延伸，讓學生了解物理在生活中的應用，增加學生知識的儲備量

設計意義

總結這節課的所有知識點，鼓勵學生要學有所用，學會將自己所學的知識運用于生活實踐，嘗試用科學的眼光去看待問題、分析問題。

板書

§1.1 質點 參考系和坐標系

一、質點

1、質點：把物體簡化為一個有質量的物質點

2、物體簡化為質點的條件：物體的大小和形狀對所研究問題的影響可忽略不計

3、理想化的物理模型

二、參考系

1、參考系：為了描述物體的運動而被選做參考的物體（系）。

2、以觀測方便、描述簡單為原則

三、坐標系

三要素：原點、正方向、單位長度

以一個點作為參考系第 2 篇

一、教學目標

1．理解質點的定義。知道質點是理想化模型，能明確物體在什么情況下可以看作質點。

2．理解參考系的概念。知道在不同的參考系中對同一運動的描述可能不同。 3．理解坐標系的概念。能夠用一維坐標定量描述物體的位置和位置的變化。 4．學會突出主要矛盾忽略次要矛盾的科學研究方法。

二、教學重點、難點

1．教學重點

質點概念的理解、參考系的選取、坐標系的建立。 2．教學難點

理想化模型——質點的建立。

三、教學過程

1．引入新課

圖片：雄鷹、火車、劉翔、踢球。

萬事萬物都在運動，“不了解運動就不了解自然”——亞里士多德。 回顧：什么是機械運動？ 疑問：如何描述物體的運動？ 2．講授新課

（一）、物體與質點

1、圖片：地球繞太陽公轉，遠洋航行的輪船，沿斜面下滑的物塊。 (1)沿斜面下滑的物塊，各點的運動狀態是否一樣？ (2)如果我們研究物塊下滑，需要把它各部分都分別研究嗎？ (3)研究地球繞太陽的公轉能否把地球視為一個點呢？

小結：在物理學中，突出問題的主要方面，忽略次要因素，經過科學抽象而建立理想化的“物理模型”，并將其作為研究對象，是經常采用的一種科學研究方法。

2、通過以上幾個問題請同學們進一步討論：

(1)物體是否在所有的情況下都能看作質點？ (2)物體看作質點的條件是什么？

物體看做質點的條件：由問題的性質決定。

(1)物體的各部分的運動情況都相同，此物體可以當作質點。 (2)物體的形狀大小遠遠小于所研究的距離，此物可當作質點。 (3)物體的自身大小在所研究的問題中不起主要作用。

3、提問：

(1)物理中的“質點”跟幾何學中的點有什么相同和不同的地方？ (2)大的物體一定不能看成質點？小的物體隨時都看成質點嗎？ 當堂練習：選擇題兩題

（二）、參考系

1、故事：二戰時期，一法國飛行員在執行任務的途中看到身邊有一個黑色蟲子，伸手抓到之后發現那并不是蟲子，而是一顆子彈。為什么他能徒手抓住子彈？

2、設想一下，你和你的同桌正坐在公交車里。在路邊的人來看，你們隨公交車在快速運動。提問：你感到你的同桌在快速運動嗎？為什么？ 小結：物體的運動和靜止是相對的。

參考系定義：這種用來做參考的假定為不動的物體，稱為參考系。

3、提問：參考系的選擇是任意的。但怎樣選擇比較好呢？ 小結：參考系的選擇應以對運動的描述簡單、方便為原則。

（三）、坐標系

講述：為了定量地描述物體的位置變化，需要在參考系上建立適當的坐標系。用坐標值來表示物體的位置。 坐標系的應用：GPS 當堂練習：一小題

四、本課小結

這節課我們學習了質點、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。

以一個點作為參考系第 3 篇

教學目標：

1.認識建立質點模型的意義和方法，能根據具體情況將物體簡化為質點，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.了解參考系的選取在物理中的作用，會根據實際情況選定參考系。知道從不同角度研究問題的方法，讓學生從熟悉的常見現象和已有的生活經驗出發，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。

3.體會用坐標方法描述物體位置的優越性，可用不同方法設計實驗并體會比較，增強學生發現問題并力求解決問題的意識和能力。

教學重點：

1.理解質點概念以及初步建立質點概念所采用的抽象思維方法。 2.在研究具體問題時，如何選取參考系。

3.如何用教學上的坐標軸與實際的物理情景結合起來建立坐標系。 教學難點：

1、 理解質點概念。

2、在研究具體問題時，如何選取參考系。 教學方法：講解、實驗

教學過程：引導學生想象飛機和火車運行時的狀態，總結機械運動概念：物體與物體間或是物體的一部分和另一部分相對位置隨時間發生改變的過程，是最基本、最簡單、最普遍的運動形式。

這樣我們就知道了，運動是一個與時間和空間都有關的物理量，我們要研究運動，首先要從以下幾個基本的概念入手。

[演示]飛機的運動

[提問]請一位同學來描述飛機的運動。

[分析]研究飛機在空中的位置、離開地面的高度、飛行的速度、運動軌道等問題時，可以用一個小點代替這個“龐大”的飛機，因為飛機的大小與形狀在研究的問題中影響很小,可忽略不計，在物理學中為了研究的方便,可以用一有質量的小點代替物體，這個有質量的點稱為質點。

[提問]當我們研究飛機輪胎的轉動時,能否把飛機輪胎看成質點? [分析]不能!因為研究飛機輪胎的轉動時,飛機輪胎的大小與形狀在研究的問題中不可忽略。

[課堂探究] 沿一個方向推動桌面上的書本，如果測量書本移動的距離，是否可以將書本視為質點，（沿同一個方向移動書本時，書本各部分的運動情況完全相同，可以將它視為質點）

如果測定書本經過桌面上方的某一定點所需時間，是否可以將書本視為質點（不能） [小結]

1、質點是一種科學抽象，是一種理想化的模型。

2、質點是對實際物體的近似，則也是物理學中常用的一種重要的研究方法。

3、 一個物體能否看成質點，取決于它的形狀和大小在所研究問題中是否可以忽略不計，而跟自身體積的大小、質量的多少和運動速度的大小無關。

4、一個物體能否被看作質點，取決于所研究問題的性質，即使是同一個物體，在研究的問題不同時，有的情況下可以看作質點，而有的情況可能不可以看作質點。

[講解]描述一個物體的運動時，選來作為標準的另外的物體稱為參考系,參考系可以任意選擇，但是，選擇不同的參考系來觀察同一物體的運動其結果會有所不同。(舉例說明) [講解]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的坐標系。

（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，在直線上規定原點、正方向和單位長度，建立直線坐標系。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。

板書設計：

以一個點作為參考系第 4 篇

教學目標

（1） 理解質點的定義，知道質點是一個理想化的物理模型。知道質點是一種科學的抽象，知道科學抽象是一種普遍的研究方法。初步體會物理模型在探索自然規律中的作用；

（2） 理解參考系的概念，知道在不同的參考系中對同一個運動的描述可能是不同的； （3） 理解坐標系概念，會用一維坐標系定量描述物體的位置以及位置的變化。 2. 過程與方法體

（1） 會物理模型在探索自然規律中的作用，讓學生將生活實際與物理概念相聯系，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象和已有經驗出發，體驗不同參考系中運動的相對性，提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。

3. 課堂引入

（1） 利用多媒體播放一段反映物體運動的圖片，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”地球的運動）。請同學們思考回答：這些場景中哪些物體是在運動的？在物理學中，什么叫做機械運動？舉例說明。 （2） 對學生的舉例分析給予評價，并根據學生的回答進一步總結機械運動的概念。回答：物理學上把一個物體對另一個物體相對位置變化運動稱之為機械運動。 （3） 指導學生分析視頻資料，指出：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象，詩人可以用“飛流直下三千尺，疑是銀河落九天”，來描繪氣勢磅礴的瀑布，畫家也可以用美麗的畫筆描繪出動感十足的情景，那么，我們怎樣描繪物體的機械運動呢？即怎樣地描述物體上各點的位置及其隨時間的變化呢？ 4.新課教學

1）物體和質點

1．研究物體的運動，首先要確定物體的位置。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。在地球繞太陽轉動中，地球在繞太陽公轉，注意地球同時又在自轉，所以地球的各部分離太陽的遠近在不斷變化。

2．地球是一個龐然大物，直徑約為12800km，與太陽相距1．5×108km，也就是說地球直徑約是它與太陽距離的萬分之一。當我們討論地球的公轉時怎么看待地球？有什么巧妙的方法？ 3．向學生提問。（答：采用科學抽象的方法，即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。）

4．可見，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。

5．總結得出：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質點是人們為了使實際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。

6．進一步說明：物理學對實際問題的簡化，必須從實際出發，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。

討論：關于質點簡化的條件，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 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。

注意：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，不能把地球看作質點。

③物體的形狀、大小可忽略，如：乒乓球旋轉對球的運動的較大的影響，運動員在發球、擊球時都要考慮，就不能把乒乓球簡單看作質點。 2）參考系

1．下面我們運用下質點的概念，例子：人走動手豎直向上拋一物體空氣的摩擦力忽略不計，現在我們只研究該物體的行進軌跡，那么我們可以只考慮它是一個只有質量的點。

問：同學們觀察到該物體的運行軌跡是什么？學生回答的時候黑板上畫圖描繪。 問：為什么觀察到不同的運動軌跡呢？答：因為觀察者所處的位置，即觀察角度不同。

例子：教師雙手并列向前推，向學生提問：根據機械運動的定義，從我的左手觀察我的右手是否運動了？（倆個人坐著不動，地球在運動，坐地日行八萬里）答：沒有。

根據我前面講的倆個例子，我們總結出：自然界的一切物體都處于永恒的運動中，絕對靜止的物體是不存在的；運動是絕對的，又具有相對性。因此，要描述一個物體的運動，首先要選定某個其他物體作參考，觀察物體相對于這個物體的位置是否隨時間變化，以及怎樣變化。描述物體運動時，另外選來作為標準的物體，稱為參考系。

練習：平常說的“一江春水向東流、地球的公轉、鐘表的時針在轉動、太陽東升西落，分別說什么物體相對什么參考系在運動？

3）坐標系

一江春水向東流，如果此時河流上有條小船，在岸上的我們要如何定量的描述小船的位置及位置的變化。（提示學生思考：描述必須能反映物體（或人）的運動特點（直線）、運動方向、各點之間的距離等因素。）我們可以選定一個參照，在參照系上建立適當的坐標系。選大地為參考系，人站的位置為原點O，河道近似取直線，水流方向為X軸正方向，設立單位長度，建立直線坐標系，這樣我們就可以描述小船的運動了。

問：如果物體在平面或三圍空間上運動（例如滑冰運動員、飛機起飛），我們應如何建立坐標系？

答：可以建立一個直角二維或三維坐標系，此時可以用（x，y）或（X,Y,Z）表示物體的位置。

4. 課堂小結

1．質點

(1)機械運動：一個物體對另一個物體相對位置變化運動稱之為機械運動。 (2)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。

(3)質點簡化的條件性

①平動的物體一般可以看作質點；

②有轉動但轉動為次要因素；

③物體的形狀、大小可忽略。 2．參考系

(1)被選來作為標準的另外的物體就叫做參考系；

(2)同一個物體選擇不同的參考系，觀察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；

(4)參考系的選取是任意的。 3．坐標系

(1)一維坐標；

(2)二維坐標；

(3)三維坐標； (4)要注意以下幾點：

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。