運(yùn)動(dòng)空間和時(shí)間的培訓(xùn)教案

1、運(yùn)動(dòng)空間和時(shí)間的培訓(xùn)教案1認(rèn)識(shí)機(jī)械運(yùn)動(dòng)、參考系和坐標(biāo)系的概念2理解時(shí)間和時(shí)刻的區(qū)別3會(huì)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(shí)刻 時(shí)間 一、參考系1定義要描述某一個(gè)物體的位置及其隨時(shí)間的變化，首先要選定某個(gè)其他物體作為參考，假定這個(gè)“其他物體”不動(dòng)，觀察研究對(duì)象相對(duì)于這個(gè)“其他物體”的位置是否隨時(shí)間變化，這個(gè)被用來(lái)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(dòng)試設(shè)想，在茫茫的大海里，水天一色，如果沒(méi)有太陽(yáng)或星辰作參考，水手根本無(wú)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(duì)象和研究對(duì)象所在的系統(tǒng)來(lái)決定例如研究火車(chē)上物體的運(yùn)動(dòng)情況，一般選取火車(chē)作為參考系；研究地面上物體的運(yùn)動(dòng)時(shí)，常選取地面或相對(duì)地面靜止的物體作為參考系選擇地面為參考系時(shí)，參考系?？梢月匀ゲ惶?，如“汽車(chē)運(yùn)動(dòng)了”，就不必說(shuō)成“汽車(chē)相對(duì)地面運(yùn)動(dòng)了”(2)參考系的選取可以是任意的在實(shí)際問(wèn)題中，參考系的選取以研究問(wèn)題方便、對(duì)運(yùn)動(dòng)的描述盡可能簡(jiǎn)單為基本原則4參考系對(duì)運(yùn)動(dòng)的影響對(duì)于同一個(gè)物體的運(yùn)動(dòng)，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(chē)，在京福高速公路上由北向南行駛，若以客車(chē)為參考系，乘客是靜止的；若以路邊的樹(shù)木為參考系，乘客向南運(yùn)動(dòng)；若以也向南行駛但比客車(chē)運(yùn)動(dòng)的快的另

3、外一輛轎車(chē)為參考系時(shí)，客車(chē)及乘客又是向北運(yùn)動(dòng)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(lái)確定某個(gè)地點(diǎn)在軍事、大地測(cè)量等領(lǐng)域常采用全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)(GPS)來(lái)確定方位2坐標(biāo)系的種類(lèi)(1)直線坐標(biāo)系：如果物體在一維空間運(yùn)動(dòng)，即沿一直線運(yùn)動(dòng)，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(dòng)，即在同一平面上運(yùn)動(dòng)，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(dòng)時(shí)，則需要建立三維直角坐標(biāo)系來(lái)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(shí)要注意單位和正負(fù)三、時(shí)間和時(shí)刻時(shí)間時(shí)刻區(qū)別物理意義時(shí)間是事物運(yùn)動(dòng)、發(fā)展、變化所經(jīng)歷的過(guò)程長(zhǎng)短的量度時(shí)刻是事物運(yùn)動(dòng)、發(fā)展、變化過(guò)程所經(jīng)歷的各個(gè)狀態(tài)先后順序的標(biāo)志時(shí)間軸上的表示方法時(shí)間軸上的線段表示時(shí)間時(shí)間軸上的點(diǎn)表示一個(gè)時(shí)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(shí)間“3秒末”、“第3秒末”“第4秒初”、“八點(diǎn)半”等均指時(shí)刻聯(lián)系兩個(gè)時(shí)刻的間隔即為一段時(shí)間，時(shí)間是一系列連續(xù)時(shí)刻的積累過(guò)程，時(shí)間能展示運(yùn)動(dòng)的一個(gè)過(guò)程，好比是一段錄像；時(shí)刻可以顯示運(yùn)動(dòng)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(guó)飛行員在2 000 m高空飛行時(shí)，發(fā)現(xiàn)臉旁有一個(gè)小東西，他以為是一只小昆蟲(chóng)，便敏捷地把它一把抓過(guò)來(lái)，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(duì)于飛行員是靜止的C子彈已經(jīng)飛得沒(méi)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(dòng)的相對(duì)性，子彈相對(duì)于地面是運(yùn)動(dòng)的，但由于子彈與飛行員運(yùn)動(dòng)的快慢相同，方向相同，兩者是相對(duì)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(shí)，子彈相對(duì)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(gè)物體運(yùn)動(dòng)的快慢相同，運(yùn)動(dòng)的方向也相同時(shí)，

6、如果我們選擇其中一個(gè)物體為參考系去觀察另一個(gè)物體，則另一個(gè)物體是靜止的也就是說(shuō)，運(yùn)動(dòng)和靜止都是相對(duì)參考系而言的【變式1】 關(guān)于參考系，下列說(shuō)法中正確的是()A參考系必須是靜止不動(dòng)的物體B參考系必須是正在做勻速直線運(yùn)動(dòng)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(dòng)，可選擇不同的參考系，但選擇不同的參考系對(duì)于研究同一物體的運(yùn)動(dòng)而言，有時(shí)會(huì)出現(xiàn)不同的結(jié)果答案D解析物體在x軸上行駛，沒(méi)有說(shuō)明運(yùn)動(dòng)的方向，物體距離A村最近時(shí)的位置坐標(biāo)為(2,0)，即x1為2 km；汽車(chē)行駛到離B村5 km時(shí)，可能在B村的左邊，也可能在B村的右邊，所以汽車(chē)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(chē)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(shuō)法中，表示時(shí)刻的是()A中央電視臺(tái)春節(jié)聯(lián)歡晚會(huì)持續(xù)4小時(shí)30分鐘B在第十一屆全運(yùn)會(huì)上，上海隊(duì)以3分35秒81的成績(jī)獲得4100米

8、自由泳接力賽的冠軍C上海世博會(huì)于2010年5月1日開(kāi)幕D劉翔在全運(yùn)會(huì)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(shí)間與時(shí)刻時(shí)間是指某一過(guò)程用時(shí)的長(zhǎng)短，而時(shí)刻是指一個(gè)時(shí)間點(diǎn)，是某一瞬間解析中央電視臺(tái)春節(jié)聯(lián)歡晚會(huì)用時(shí)4小時(shí)30分鐘指時(shí)間，選項(xiàng)A錯(cuò)；上海隊(duì)以3分35秒81的成績(jī)獲得4100米自由泳接力賽的冠軍，3分35秒81是比賽全過(guò)程所用的時(shí)間，是時(shí)間間隔，選項(xiàng)B錯(cuò)；上海世博會(huì)將于2010年5月1日開(kāi)幕，2010年5月1日是世博會(huì)開(kāi)始的時(shí)刻，選項(xiàng)C對(duì)；劉翔在全運(yùn)會(huì)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(shí)間，是時(shí)間

9、間隔，選項(xiàng)D錯(cuò)答案C借題發(fā)揮時(shí)間是指兩個(gè)時(shí)刻之間的時(shí)間間隔，是某一變化過(guò)程所經(jīng)歷的時(shí)間長(zhǎng)短，時(shí)刻是指某一瞬時(shí)在表示時(shí)間的數(shù)軸上，時(shí)刻用點(diǎn)表示，時(shí)間用線段表示從典例3中我們可以體會(huì)到時(shí)間與時(shí)刻的明顯區(qū)別【變式3】 以下的計(jì)時(shí)數(shù)據(jù)指時(shí)間的是()A從北京開(kāi)往廣州的火車(chē)預(yù)計(jì)10時(shí)到站B1997年7月1日零時(shí)中國(guó)對(duì)香港恢復(fù)行使主權(quán)C某人百米跑的成績(jī)是13 sD某場(chǎng)足球賽開(kāi)賽15 min時(shí)甲隊(duì)攻入一球答案C解析正確分析“乙車(chē)內(nèi)一同學(xué)看見(jiàn)路旁的樹(shù)木向西移動(dòng)”是解決本題的關(guān)鍵樹(shù)木相對(duì)地面本是靜止的，由此判斷乙車(chē)(相對(duì)地面)一定是向東運(yùn)動(dòng)“甲車(chē)內(nèi)一同學(xué)看見(jiàn)乙車(chē)沒(méi)有運(yùn)動(dòng)”則說(shuō)明甲、乙兩車(chē)相對(duì)靜止，速度一定是相同的答案D2甲、乙、丙各乘一個(gè)熱氣球，甲看到樓房在向下運(yùn)動(dòng)，乙看甲在向下運(yùn)動(dòng)，丙看甲、乙都在向上運(yùn)動(dòng)那么，從地面上看，甲、乙、丙的運(yùn)動(dòng)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(dòng)情況時(shí)，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(dòng)，說(shuō)明甲相對(duì)于地面一定在向上運(yùn)動(dòng)同理，乙相對(duì)甲在向上運(yùn)動(dòng)，說(shuō)明乙相對(duì)地面也是向上運(yùn)動(dòng)，且運(yùn)動(dòng)得比甲更快丙無(wú)論是靜止，還是在向下運(yùn)動(dòng)，或者是以比甲、乙都慢的速度在向上運(yùn)動(dòng)，丙都會(huì)覺(jué)得甲、乙在向上運(yùn)動(dòng)答案