運(yùn)動空間和時間的培訓(xùn)教案

1、運(yùn)動空間和時間的培訓(xùn)教案1認(rèn)識機(jī)械運(yùn)動、參考系和坐標(biāo)系的概念2理解時間和時刻的區(qū)別3會用坐標(biāo)系定量地描述物體的位置及位置變化位置 變化 正方向 間隔 時刻 時間 一、參考系1定義要描述某一個物體的位置及其隨時間的變化，首先要選定某個其他物體作為參考，假定這個“其他物體”不動，觀察研究對象相對于這個“其他物體”的位置是否隨時間變化，這個被用來作參考的物體，叫做參考系2參考系的意義(1)有了參考系，才能確定物體的位置(2)選定了參考系后，才能知道所研究物體的運(yùn)動試設(shè)想，在茫茫的大海里，水天一色，如果沒有太陽或星辰作參考，水手根本無法確定自己船艦的位置和航向3參考系的選取原則(1)選取參考系一般應(yīng)根

2、據(jù)研究對象和研究對象所在的系統(tǒng)來決定例如研究火車上物體的運(yùn)動情況，一般選取火車作為參考系；研究地面上物體的運(yùn)動時，常選取地面或相對地面靜止的物體作為參考系選擇地面為參考系時，參考系?？梢月匀ゲ惶幔纭捌囘\(yùn)動了”，就不必說成“汽車相對地面運(yùn)動了”(2)參考系的選取可以是任意的在實(shí)際問題中，參考系的選取以研究問題方便、對運(yùn)動的描述盡可能簡單為基本原則4參考系對運(yùn)動的影響對于同一個物體的運(yùn)動，如果選取不同的物體作參考系，所得到的結(jié)果可能不同例如有一輛載有乘客的客車，在京福高速公路上由北向南行駛，若以客車為參考系，乘客是靜止的；若以路邊的樹木為參考系，乘客向南運(yùn)動；若以也向南行駛但比客車運(yùn)動的快的另

3、外一輛轎車為參考系時，客車及乘客又是向北運(yùn)動的二、坐標(biāo)系1建立坐標(biāo)系的物理意義為了定量地描述物體的位置及位置變化，需要在參考系上建立適當(dāng)?shù)淖鴺?biāo)系如地理上用緯度和經(jīng)度來確定某個地點(diǎn)在軍事、大地測量等領(lǐng)域常采用全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)(GPS)來確定方位2坐標(biāo)系的種類(1)直線坐標(biāo)系：如果物體在一維空間運(yùn)動，即沿一直線運(yùn)動，只需建立直線坐標(biāo)系如圖211(A)所示，其中M點(diǎn)坐標(biāo)為x2 m.(2)平面坐標(biāo)系：如果物體在二維空間運(yùn)動，即在同一平面上運(yùn)動，就需要建立平面直角坐標(biāo)系；如圖211(B)所示，其中N點(diǎn)坐標(biāo)為(3 m,4 m)(3)三維坐標(biāo)系：當(dāng)物體在三維空間運(yùn)動時，則需要建立三維直角坐標(biāo)系來描述如圖21

4、1(C)所示P點(diǎn)位置坐標(biāo)為(2 m，3 m，0)特別提醒讀取坐標(biāo)系中物體的位置坐標(biāo)時要注意單位和正負(fù)三、時間和時刻時間時刻區(qū)別物理意義時間是事物運(yùn)動、發(fā)展、變化所經(jīng)歷的過程長短的量度時刻是事物運(yùn)動、發(fā)展、變化過程所經(jīng)歷的各個狀態(tài)先后順序的標(biāo)志時間軸上的表示方法時間軸上的線段表示時間時間軸上的點(diǎn)表示一個時刻表述方法“3秒內(nèi)”、“前3秒內(nèi)”、“后3秒內(nèi)”“第1秒內(nèi)”“第1秒末到第3秒末”均指時間“3秒末”、“第3秒末”“第4秒初”、“八點(diǎn)半”等均指時刻聯(lián)系兩個時刻的間隔即為一段時間，時間是一系列連續(xù)時刻的積累過程，時間能展示運(yùn)動的一個過程，好比是一段錄像；時刻可以顯示運(yùn)動的一瞬間，好比是一張照片【

5、典例1】 第一次世界大戰(zhàn)期間，一名法國飛行員在2 000 m高空飛行時，發(fā)現(xiàn)臉旁有一個小東西，他以為是一只小昆蟲，便敏捷地把它一把抓過來，令他吃驚的是，抓到的竟是一顆子彈飛行員能抓到子彈，是因?yàn)?)A飛行員的反應(yīng)快B子彈相對于飛行員是靜止的C子彈已經(jīng)飛得沒有勁了，快要落在地上了D飛行員的手有勁思路分析解答本題的關(guān)鍵點(diǎn)是要理解運(yùn)動的相對性，子彈相對于地面是運(yùn)動的，但由于子彈與飛行員運(yùn)動的快慢相同，方向相同，兩者是相對靜止的解析當(dāng)飛行員的飛行速度與子彈飛行的速度相同時，子彈相對于飛行員是靜止的，因此飛行員去抓子彈，就像我們?nèi)ツ梅旁谧郎系?答案B借題發(fā)揮當(dāng)兩個物體運(yùn)動的快慢相同，運(yùn)動的方向也相同時，

6、如果我們選擇其中一個物體為參考系去觀察另一個物體，則另一個物體是靜止的也就是說，運(yùn)動和靜止都是相對參考系而言的【變式1】 關(guān)于參考系，下列說法中正確的是()A參考系必須是靜止不動的物體B參考系必須是正在做勻速直線運(yùn)動的物體C參考系必須是固定在地面上的物體D研究物體的運(yùn)動，可選擇不同的參考系，但選擇不同的參考系對于研究同一物體的運(yùn)動而言，有時會出現(xiàn)不同的結(jié)果答案D解析物體在x軸上行駛，沒有說明運(yùn)動的方向，物體距離A村最近時的位置坐標(biāo)為(2,0)，即x1為2 km；汽車行駛到離B村5 km時，可能在B村的左邊，也可能在B村的右邊，所以汽車的位置坐標(biāo)有兩種情況根據(jù)勾股定理可求得x2 為4 km或10

7、 km.答案2 km4 km或10 km借題發(fā)揮正確建立坐標(biāo)系是正確描述物體位置的前提；選擇的坐標(biāo)原點(diǎn)不同，各點(diǎn)的坐標(biāo)也不同；坐標(biāo)的正負(fù)表示物體在原點(diǎn)的哪一側(cè)解析(1)坐標(biāo)軸的正方向向東，則位置在原點(diǎn)以東為正，在原點(diǎn)以西為負(fù)，汽車最初在原點(diǎn)以西且距原點(diǎn)3 km，所以最初位置是3 km，同理最終位置是2 km，故B正確(2)坐標(biāo)原點(diǎn)西移5 km后，最初位置在原點(diǎn)的東方，距原點(diǎn)2 km.最終位置還在原點(diǎn)以東，距離變?yōu)? km，故C正確答案(1)B(2)C【典例3】 以下說法中，表示時刻的是()A中央電視臺春節(jié)聯(lián)歡晚會持續(xù)4小時30分鐘B在第十一屆全運(yùn)會上，上海隊以3分35秒81的成績獲得4100米

8、自由泳接力賽的冠軍C上海世博會于2010年5月1日開幕D劉翔在全運(yùn)會上實(shí)現(xiàn)了110米欄三連冠，2009年10月25日完成比賽記錄值是13秒34思路分析解答本題的關(guān)鍵點(diǎn)是要區(qū)分清楚時間與時刻時間是指某一過程用時的長短，而時刻是指一個時間點(diǎn)，是某一瞬間解析中央電視臺春節(jié)聯(lián)歡晚會用時4小時30分鐘指時間，選項(xiàng)A錯；上海隊以3分35秒81的成績獲得4100米自由泳接力賽的冠軍，3分35秒81是比賽全過程所用的時間，是時間間隔，選項(xiàng)B錯；上海世博會將于2010年5月1日開幕，2010年5月1日是世博會開始的時刻，選項(xiàng)C對；劉翔在全運(yùn)會上的比賽記錄值是13秒34,13秒34是劉翔完成比賽所用的時間，是時間

9、間隔，選項(xiàng)D錯答案C借題發(fā)揮時間是指兩個時刻之間的時間間隔，是某一變化過程所經(jīng)歷的時間長短，時刻是指某一瞬時在表示時間的數(shù)軸上，時刻用點(diǎn)表示，時間用線段表示從典例3中我們可以體會到時間與時刻的明顯區(qū)別【變式3】 以下的計時數(shù)據(jù)指時間的是()A從北京開往廣州的火車預(yù)計10時到站B1997年7月1日零時中國對香港恢復(fù)行使主權(quán)C某人百米跑的成績是13 sD某場足球賽開賽15 min時甲隊攻入一球答案C解析正確分析“乙車內(nèi)一同學(xué)看見路旁的樹木向西移動”是解決本題的關(guān)鍵樹木相對地面本是靜止的，由此判斷乙車(相對地面)一定是向東運(yùn)動“甲車內(nèi)一同學(xué)看見乙車沒有運(yùn)動”則說明甲、乙兩車相對靜止，速度一定是相同的答案D2甲、乙、丙各乘一個熱氣球，甲看到樓房在向下運(yùn)動，乙看甲在向下運(yùn)動，丙看甲、乙都在向上運(yùn)動那么，從地面上看，甲、乙、丙的運(yùn)動情況不可能的是()A甲向上、乙向下、丙靜止B甲向上、乙向上、丙靜止C甲向上、乙向上、丙向下D甲向上、乙向上、丙也向上，但丙比甲、乙都慢解析熱氣球中的人看到其他物體的運(yùn)動情況時，是以自己所乘的熱氣球?yàn)閰⒖枷档募卓吹綐欠肯蛳逻\(yùn)動，說明甲相對于地面一定在向上運(yùn)動同理，乙相對甲在向上運(yùn)動，說明乙相對地面也是向上運(yùn)動，且運(yùn)動得比甲更快丙無論是靜止，還是在向下運(yùn)動，或者是以比甲、乙都慢的速度在向上運(yùn)動，丙都會覺得甲、乙在向上運(yùn)動答案