20-21版 第1節(jié)　空間和時間

1、第1章運動的描述第1節(jié)空間和時間學(xué)習(xí)目標(biāo)要求核心素養(yǎng)和關(guān)鍵能力1.理解機(jī)械運動的定義。2.掌握描述運動的方法，學(xué)會用坐標(biāo)軸確定物體的位置。3.知道時間、時刻的區(qū)別。能創(chuàng)新運用數(shù)學(xué)思維來描述位置信息，科學(xué)推理得出參考系對運動描述的意義。1.科學(xué)思維2.關(guān)鍵能力能根據(jù)實際問題選擇合適的參考系并對運動進(jìn)行準(zhǔn)確的描述的能力。位置一、機(jī)械運動1.機(jī)械運動：指一個物體相對于其他物體的_隨時間的變化。2.參考系(1)定義：確定一個參照物來描述物體的運動，這種_稱為參考系。(2)選取原則：參考系的選取是_。(3)參考系對觀察結(jié)果的影響：選擇的參考系不同，描述運動的結(jié)果就_相同。若參考系選擇_，則可使研究的問題

2、簡化。參照物任意的不一定恰當(dāng)想一想對于車上坐著的乘客的運動情況的描述中，司機(jī)和路旁的觀察者為什么有不同的看法？答案同一物體，選擇的參考系不同，對該物體運動的描述一般不同。二、空間位置的描述1.建系目的：為了定量描述物體的位置及_。2.坐標(biāo)系的三要素：_、_和單位長度。3.常用坐標(biāo)系的種類有：一維坐標(biāo)系、_和_。位置變化原點正方向二維直角坐標(biāo)系三維直角坐標(biāo)系想一想描述下列三種運動需要建立怎樣的坐標(biāo)系呢？(1)描述百米運動員在跑動中的位置；(2)描述滑冰場上花樣滑冰運動員的位置；(3)描述翱翔在藍(lán)天上的飛機(jī)的位置。答案(1)以起點為坐標(biāo)原點，建立一維直線坐標(biāo)系；(2)以滑冰場中心為坐標(biāo)原點，向東為

3、x軸正方向，向北為y軸正方向，建立二維平面直角坐標(biāo)系；(3)確定一點(如機(jī)場所在位置)為坐標(biāo)原點，建立三維空間直角坐標(biāo)系。三、時間的描述1.時刻：表示某一_，在表示時間的數(shù)軸上，用點表示。2.時間：是指兩個時刻的_，在表示時間的數(shù)軸上，用_表示。瞬間間隔線段想一想小明休息的時間為21：00，睡醒的時間為6：30，睡眠時間為9.5小時。請問這些“時間”，哪些是時刻？哪個是時間？答案21：00和6：30為時刻，9.5小時為時間。中國的動車組列車分為三大級別：高速動車組(時速250公里及其以上，標(biāo)號G，主要對應(yīng)高速鐵路，還沒有上限時速)、一般動車組或中速動車組(標(biāo)號D，時速160公里至200公里，主

4、要對應(yīng)快速鐵路)、低速動車組(時速140公里，以適應(yīng)城市輕軌)。如圖是正高速行駛的動車中站立的“動姐”。情境導(dǎo)入探究對參考系的理解(1)在火車站上的人來看，她們隨動車以很大的速度快速運動，那動車上站立的兩位“動姐”感覺自己在高速運動嗎？(2)她們?nèi)粲^察窗外的景色，能感覺自己在高速運動嗎？(3)她們?yōu)槭裁磿猩鲜鰞煞N不同的感覺呢？答案(1)站立的兩位“動姐”，感覺自己是不動的。(2)她們看窗外的景色，能感覺自己在高速運動。(3)她們感覺自己是靜止的，是相對于自己的同伴或座椅來說的，在看窗外的景色時感覺自己在高速運動，是相對于外面的物體來說的。1.參考系選取的原則(1)以觀測方便和使運動的描述盡可

5、能簡單為原則。(2)研究地面上物體的運動時，常選地面或相對地面靜止的物體作為參考系。歸納拓展2.參考系的四性(1)標(biāo)準(zhǔn)性：被選為參考系的物體都是的，被研究的物體是運動還是靜止，都是相對于參考系而言的。(2)任意性：參考系的選取是任意的，任何物體都可以作為參考系。(3)統(tǒng)一性：比較不同物體的運動應(yīng)選擇同一個參考系。(4)差異性：對于同一個物體，選擇不同的參考系，觀察結(jié)果一般不同。認(rèn)為該物體是靜止的。假定不動例1 如圖所示，由于有風(fēng)，河岸上的旗幟向右飄，在河面上的A、B兩船上的旗幟分別向右、向左飄，則兩條船的運動狀態(tài)是()A.A船肯定是向左運動的 B.A船肯定是靜止的C.B船肯定是向右運動的 D.

6、B船可能是靜止的解析從河岸上的旗幟的飄動方向，可以判斷風(fēng)向右吹，由此可以判斷B船一定向右運動且比風(fēng)速快；A船可能靜止，也可能向左運動，還有可能向右運動，但是比風(fēng)速慢。答案C針對訓(xùn)練1 如圖，飛行員跳傘后飛機(jī)上的其他飛行員(甲)和地面上的人(乙)觀察跳傘飛行員的運動后，引發(fā)了對跳傘飛行員運動狀況的爭論，下列說法正確的是()A.甲、乙兩人的說法中必有一個是錯誤的B.他們的爭論是由于參考系的選擇不同而引起的C.研究物體運動時不一定要選擇參考系D.參考系的選擇只能是相對于地面靜止的物體解析甲、乙兩人的說法是分別以飛機(jī)和地面作為參考系得出的結(jié)論，他們的說法都正確。他們的爭論是由于選擇的參考系不同而引起的

7、，故A錯誤，B正確；研究物體運動時一定要選擇參考系，否則物體的運動性質(zhì)無法確定，故C錯誤；參考系可以任意選擇，一般情況下我們選擇地面為參考系，故D錯誤。答案B根據(jù)圖中情景，回答下列問題。田徑場上，要描述百米賽跑運動員在運動中的位置，需要建立什么樣的坐標(biāo)系？要描述800米賽跑運動員在運動中的位置，需要建立什么樣的坐標(biāo)系？在足球場上，要描述足球的位置，需要建立什么樣的坐標(biāo)系？探究描述空間位置的數(shù)學(xué)方法情境導(dǎo)入答案田徑場上，在描述百米賽跑運動員的位置時，因運動員是在一條直線上運動，故建立一維坐標(biāo)系即可；在描述800米賽跑運動員的位置時，因800米跑道是彎曲的，運動員在平面內(nèi)運動，此時應(yīng)建立二維直角坐

8、標(biāo)系；足球場上，足球并非在同一平面內(nèi)運動，故應(yīng)建立空間三維直角坐標(biāo)系才能描述足球的位置。1.確定參考系，建立坐標(biāo)系，都是為了更方便描述物體的位置和運動?？梢杂孟旅娴牧鞒虉D來表示：歸納拓展2.常見的坐標(biāo)系種類適用的運動建立方法一維(直線)坐標(biāo)系物體沿直線運動在直線上規(guī)定原點、正方向和單位長度，物體位置由一個坐標(biāo)值表示二維(平面)直角坐標(biāo)系物體在某一平面內(nèi)做曲線運動在平面內(nèi)畫兩條相互垂直的數(shù)軸(x軸和y軸)即可組成平面直角坐標(biāo)系，物體的位置由兩個坐標(biāo)值來確定三維(空間)直角坐標(biāo)系物體在空間運動在空間畫三個相互垂直的數(shù)軸(x軸、y軸、z軸)即可組成三維坐標(biāo)系，這時物體的位置由三個坐標(biāo)值來確定例2 如

9、圖所示，一輛轎車從超市出發(fā)，向東行駛了300 m到達(dá)電影院，繼續(xù)行駛了150 m到達(dá)度假村，又向西行駛了950 m到達(dá)博物館，最后回到超市。以超市所在的位置為原點，以向東的方向為正方向，用1個單位長度表示100 m，請用一維坐標(biāo)系表示出超市、電影院、度假村和博物館的位置。解析如圖所示答案見解析針對訓(xùn)練2 若某同學(xué)在操場上從A點開始先向南走了15 m 到B點，接著又向東走了20 m到C點，請你建立合適的坐標(biāo)系，寫出該同學(xué)在B、C兩點的位置坐標(biāo)。解析建立如圖所示的坐標(biāo)系。設(shè)A點為坐標(biāo)原點，則B點坐標(biāo)為(0，15 m)，C點坐標(biāo)為(20 m，15 m)。答案見解析1.時刻和時間的比較探究時間的描述時

10、刻時間區(qū)別在時間軸上用點表示，時刻與物體的位置相對應(yīng)，表示某一瞬時在時間軸上用線段表示，時間間隔與物體的路程相對應(yīng)，表示某一段時間聯(lián)系兩個時刻的間隔即為時間，即tt2t12.時刻和時間在時間軸上的表示(1)時刻(如圖所示)(2)時間(如圖所示)3.區(qū)分時刻和時間的方法常用來表示時刻的關(guān)鍵詞是“初”“末”“時”等；常用來表示時間的關(guān)鍵詞是“內(nèi)”“經(jīng)歷”“歷時”等，并且要在具體情景中區(qū)分。例3 以下各種關(guān)于時間間隔和時刻的說法中正確的是()A.列車員說“火車8點42分到站”指的是時間間隔B.“前3秒鐘”“最后3秒鐘”“第3秒鐘”指的都是時間間隔C.“第1秒末”“最后1秒”指的都是時刻D.輪船船務(wù)員說本班輪船離港時間為“17點25分”指的是時間間隔解析列車員說“火車8點42分到站”指的是時刻，A錯誤；“前3秒鐘”“最后3秒鐘”“第3秒鐘”指的都是時間間隔，B正確；“第1秒末”是時刻，“最后1秒”指的是時間間隔，C錯誤；輪船船務(wù)員說本班輪船離港時間為17點25分指的是時刻，D錯誤。答案B針對訓(xùn)練3 2018年1