1.1空間和時(shí)間課件高一上學(xué)期物理

第一節(jié)空間和時(shí)間

第一章運(yùn)動(dòng)的描述目錄學(xué)習(xí)目標(biāo)01情景導(dǎo)入02新課講解03小試牛刀04課堂小結(jié)05學(xué)習(xí)目標(biāo)學(xué)習(xí)目標(biāo)1.知道機(jī)械運(yùn)動(dòng)的含義。2.知道參考系的概念，能結(jié)合生活實(shí)例了解不同參考系中對(duì)同一運(yùn)動(dòng)的描述可能不同。3.會(huì)建立坐標(biāo)來描述物體在空間的位置。4.知道時(shí)刻與時(shí)間的區(qū)別和聯(lián)系，會(huì)在具體的情境下識(shí)別時(shí)間和時(shí)刻，并能用時(shí)間軸描述時(shí)間和時(shí)刻情境導(dǎo)入

現(xiàn)代的人越來越重視運(yùn)動(dòng)，那么對(duì)于這些運(yùn)動(dòng)的人，我們?cè)撊绾螠?zhǔn)確地描述他們的運(yùn)動(dòng)呢？騎自行車的人滑滑板的人滑雪的人新課講解知識(shí)點(diǎn)一：機(jī)械運(yùn)動(dòng)機(jī)械運(yùn)動(dòng)運(yùn)行的電梯機(jī)械運(yùn)動(dòng)是指一個(gè)物體相對(duì)于其他物體的位置隨時(shí)間的變化，是自然界最基本、最普遍的運(yùn)動(dòng)形式，簡(jiǎn)稱運(yùn)動(dòng)被擊飛的網(wǎng)球飛馳的摩托車平動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)飛馳的賽車公交車上的人賽車相對(duì)于賽道是運(yùn)動(dòng)的

乘客相對(duì)公交車是靜止的為什么會(huì)這樣？該如何解決這種情況？參考系描述物體的運(yùn)動(dòng)為什么要先選定參考系？描述物體的運(yùn)動(dòng)首先確定物體的位置同一物體相對(duì)于不同的物體位置的描述一般也不相同其他物體作為參考，以描述物體的位置其他物體是不是就是參考系呢？電梯相對(duì)地面是運(yùn)動(dòng)的乘客相對(duì)電梯是靜止的研究物體的運(yùn)動(dòng)時(shí)，總要選取某一個(gè)物體作為參照，如果一個(gè)物體的位置相對(duì)于這個(gè)物體發(fā)生了變化，就說這個(gè)物體是運(yùn)動(dòng)的；如果它的位置相對(duì)于這個(gè)物體沒有發(fā)生變化，就說它是靜止的。（1）運(yùn)動(dòng)是絕對(duì)的世界上的物體都在運(yùn)動(dòng)著，沒有絕對(duì)靜止的物體。（2）運(yùn)動(dòng)的相對(duì)性物體的運(yùn)動(dòng)具有絕對(duì)性和相對(duì)性（1）參照物：界定物體運(yùn)動(dòng)或靜止而作為參照的物體叫做參照物。（2）參考系：參照物以及與它保持相對(duì)靜止的物體組成的系統(tǒng)，叫作參考系。（3）參考系的作用：有了參考系才能確定物體的位置，才能判斷位置是否變化（是否運(yùn)動(dòng)）以及怎樣變化，沒有參考系就無法描述運(yùn)動(dòng)。參考系(1)標(biāo)準(zhǔn)性：用來作為參考系的物體都是假定不動(dòng)的，被研究的物體是運(yùn)動(dòng)還是靜止，都是相對(duì)于參考系而言。(2)任意性：參考系的選取具有任意性，但應(yīng)以觀察方便和運(yùn)動(dòng)的描述盡可能簡(jiǎn)潔、方便為原則。參考系的四個(gè)特性(3)差異性：同一運(yùn)動(dòng)選擇不同的參考系，觀察結(jié)果一般不同?！靶⌒≈衽沤杏?，巍巍青山兩岸走”中，前句是以

為參考系，后句是以

為參考系。巍巍青山小小竹排飛機(jī)空中加油以加油機(jī)為參考系，受油機(jī)是_____的；以地面為參考系，加油機(jī)的飛行員認(rèn)為受油機(jī)是_______的。靜止運(yùn)動(dòng)(4)統(tǒng)一性：比較不同物體的運(yùn)動(dòng)時(shí)，應(yīng)該選擇同一(填“同一”或“不同”)參考系。

在沒有特別指明參考系時(shí)，通常是以地面為參考系。例如：研究自行車的運(yùn)動(dòng)，一般會(huì)選擇地面或相對(duì)于地面不動(dòng)的物體（樹木）等為參考系.

既然物體運(yùn)動(dòng)時(shí)位置會(huì)不斷變化，那么研究運(yùn)動(dòng)就需要描述物體的空間位置。我們置應(yīng)怎樣描述物體的位置呢？物理學(xué)中，通常需要借助數(shù)學(xué)方法，通過建立坐標(biāo)系來描述物體的位置知識(shí)點(diǎn)三：空間的描述-3-2-10123x/m東西建立一維坐標(biāo)系A(chǔ)的位置記為：x=2m那么如果物體B在O點(diǎn)正西2m處，在上述坐標(biāo)軸中又應(yīng)該記為什么？x=-2m例1：物體

A從距離

O點(diǎn)正東2m的位置，怎么確定它的位置？AOBA點(diǎn)B點(diǎn)物體從A→B有多種交通方式可供選擇，那么該如何描述每種方式中物體的位置變化呢？二維坐標(biāo)系建立一種“標(biāo)尺”來描述物體的位置變化x/my/mO種類適用的運(yùn)動(dòng)建立方法一維坐標(biāo)系二維坐標(biāo)系三維坐標(biāo)系物體沿直線運(yùn)動(dòng)，即做一維運(yùn)動(dòng)在直線上規(guī)定原點(diǎn)、正方向和單位長(zhǎng)度，物體位置由一個(gè)坐標(biāo)值表示物體在某一平面內(nèi)做曲線運(yùn)動(dòng)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(gè)坐標(biāo)值來確定物體在空間運(yùn)動(dòng)在空間畫三個(gè)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(shí)物體的位置由三個(gè)坐標(biāo)值來確定常見的坐標(biāo)系運(yùn)動(dòng)過程都要經(jīng)歷一定的時(shí)間，描述物體所處位置時(shí)也要與具體的時(shí)刻相對(duì)應(yīng)。1．時(shí)刻：是指某一瞬時(shí)。2．時(shí)間：是指兩時(shí)刻的間隔，時(shí)間間隔簡(jiǎn)稱時(shí)間對(duì)應(yīng)于某個(gè)過程。知識(shí)點(diǎn)三：時(shí)間的描述神舟十七號(hào)載人飛船計(jì)劃于4月返回東風(fēng)著陸場(chǎng)搭載神舟十七號(hào)載人飛船的長(zhǎng)征二號(hào)F遙十七運(yùn)載火箭點(diǎn)火發(fā)射神舟十六號(hào)載人飛船返回艙成功著陸2023年10月26日11時(shí)14分2023年10月31日8時(shí)11分2024年4月神舟十七號(hào)在太空駐留的時(shí)間時(shí)刻：一個(gè)時(shí)間點(diǎn)，與物體運(yùn)動(dòng)過程中的位置、狀態(tài)對(duì)應(yīng)時(shí)間：兩個(gè)時(shí)刻之間的時(shí)間間隔“神舟十七號(hào)”飛船飛行的部分時(shí)刻和時(shí)間0123456前2s（2s內(nèi)）第4s內(nèi)后2s內(nèi)第1s初第2s末第3s初均表示時(shí)刻，在時(shí)間軸上用一個(gè)點(diǎn)表示均表示時(shí)間間隔，在時(shí)間軸上用一條線段表示注意區(qū)分“第4s內(nèi)”和“4s內(nèi)”時(shí)刻和時(shí)間在時(shí)間軸上的表示項(xiàng)目時(shí)間時(shí)刻區(qū)別區(qū)別物理意義時(shí)間數(shù)軸上的表示方法表述方法聯(lián)系時(shí)間間隔是事物運(yùn)動(dòng)、發(fā)展、變化所經(jīng)歷的過程長(zhǎng)短的量度，指某兩個(gè)時(shí)刻之間的間隔時(shí)刻是事物運(yùn)動(dòng)、發(fā)展、變化所經(jīng)歷的各個(gè)狀態(tài)先后順序的標(biāo)志，指某一瞬間一段線段一個(gè)點(diǎn)“3秒內(nèi)”“前3秒內(nèi)”“后3秒內(nèi)”等均指時(shí)間間隔“3秒末”“第3秒末”“第4秒初”“8:30”等均指時(shí)刻兩個(gè)時(shí)刻的間隔即為時(shí)間，即Δt＝t2－t1時(shí)刻和時(shí)間的比較1.機(jī)械運(yùn)動(dòng)（1）定義：指一個(gè)物體相對(duì)于其他物體的位置隨時(shí)間的變化，是自然界最基本、最普遍的運(yùn)動(dòng)形式，簡(jiǎn)稱運(yùn)動(dòng)。（2）參考系：確定一個(gè)參照物來描述物體的運(yùn)動(dòng)，這種參照物稱為參考系。2.空間位置的描述（1）位置：物理學(xué)中，通常需要借助數(shù)學(xué)方法，通過建立坐標(biāo)系來描述物體的位置。（2）坐標(biāo)系：一維、二維、三維坐標(biāo)系3.時(shí)間的描述（1）時(shí)刻：指某一瞬時(shí)，在時(shí)間軸上對(duì)應(yīng)一點(diǎn)。（2）時(shí)間：指兩個(gè)時(shí)刻的間隔，在時(shí)間軸上對(duì)應(yīng)兩點(diǎn)間的一段。小試牛刀1.兩輛汽車在平直公路上行駛，甲車內(nèi)一個(gè)人看乙車沒有動(dòng)，而乙車內(nèi)的一個(gè)人看見路旁的樹木向西運(yùn)動(dòng)，如果以大地為參照物，上述觀察說明(

)A.甲車不動(dòng)，乙車向東運(yùn)動(dòng) B.乙車不動(dòng)，甲車向東運(yùn)動(dòng) C.甲車向西，乙車向東運(yùn)動(dòng) D.甲、乙兩車以相同的速度向東運(yùn)動(dòng)D答案：D解析：因?yàn)榧总嚳匆臆嚊]有動(dòng)，則甲和乙的運(yùn)動(dòng)情況一致，而乙車的人看到路旁的樹木向西運(yùn)動(dòng)，說明乙車相對(duì)路旁的樹木向東運(yùn)動(dòng)，則如果以大地為參考系則乙向東運(yùn)動(dòng)，因?yàn)榧总嚭鸵臆囘\(yùn)動(dòng)狀態(tài)一致，故甲、乙兩車以相同的速度向東運(yùn)動(dòng)。故D正確。2.下列說法中表示時(shí)刻的是(

)A.近地衛(wèi)星運(yùn)行周期約為84分鐘B.同步衛(wèi)星運(yùn)行周期約為24小時(shí)C.“高分十三號(hào)衛(wèi)星”于10月12日00時(shí)57分發(fā)射D.“天問一號(hào)”飛行約7個(gè)月才能到達(dá)火星C答案：C解析：近地衛(wèi)星運(yùn)行周期約為84分鐘，在時(shí)間軸上是一段距離，表示時(shí)間間隔，故A錯(cuò)誤；同步衛(wèi)星運(yùn)行周期約為24小時(shí)，在時(shí)間軸上是一段距離，表示的是時(shí)間間隔，故B錯(cuò)誤；“高分十三號(hào)衛(wèi)星”于10月12日00時(shí)57分發(fā)射，10月12日00時(shí)57分在時(shí)間軸上是一點(diǎn)，表示的是時(shí)刻，故C正確；“天問一號(hào)”飛行約7個(gè)月才能到達(dá)火星，在時(shí)間軸上是一段距離，故為時(shí)間間隔，故D錯(cuò)誤。故選：C。學(xué)習(xí)目標(biāo)情境導(dǎo)入新課講解小試牛刀課堂小結(jié)3.如圖所示，由于有風(fēng)，河岸上的旗幟向右飄，河面兩條船上的旗幟分別向右和向左飄，兩條船的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)是(

)A.A船一定是向左運(yùn)動(dòng)的 B.A船一定是靜止的C.B船一定是向右運(yùn)動(dòng)的 D.B船可能是靜止的C答案：C解析：A、因?yàn)楹影渡掀鞐U是固定在地面上的，那么根據(jù)旗幟的飄動(dòng)方向判斷，風(fēng)是從左向右刮的A船上旗幟向右，有三種可能：一是A船不動(dòng)，風(fēng)把旗幟刮向右；二是A船向左運(yùn)動(dòng)，風(fēng)相對(duì)于旗幟向右，把旗幟刮向右；三是A船向右運(yùn)動(dòng)但運(yùn)動(dòng)的速度小于風(fēng)速，此時(shí)風(fēng)仍能把旗幟刮向右，故A、B錯(cuò)誤；C、如果B船靜止不動(dòng)，那么旗幟的方向應(yīng)該和國旗相同，而現(xiàn)在的旗幟的方向明顯和河岸上旗子方向相反，如果B船向左運(yùn)動(dòng)，旗幟只會(huì)更加向右展。所以，B船定向右運(yùn)動(dòng)，而且運(yùn)動(dòng)的速度比風(fēng)速快，這樣才會(huì)出現(xiàn)圖中旗幟向左飄動(dòng)的情況。故C正確，D錯(cuò)誤。故選：C。學(xué)習(xí)目標(biāo)情境導(dǎo)入新課講解小試牛刀課堂小結(jié)4.如圖所示一個(gè)物體從A運(yùn)動(dòng)到C，它的位置坐標(biāo)的變化量為(

)A.-1m B.-9m C.1m D.9mB答案：B解析：由圖可知，從A運(yùn)動(dòng)到C，它的位置坐標(biāo)的變化量為，故選B。課堂小結(jié)①

參考系（1）意義：參考系是描述物體運(yùn)動(dòng)所必需的，要描述一個(gè)物體的運(yùn)動(dòng)，首先要選定某個(gè)其他物體作為參考.（2）參考系的選擇①運(yùn)動(dòng)的相對(duì)性：選擇的參考系不同，對(duì)物體運(yùn)動(dòng)的描述一般也不同.②參考系的選擇以研究問題方便為原則，研究地面上物體的運(yùn)動(dòng)時(shí)，通常會(huì)選擇地面或相對(duì)地面靜止的物體為參考系.③比較不同物體的運(yùn)動(dòng)情況或同一物體在不同階段的運(yùn)動(dòng)情況時(shí)，必須選擇同一參考系.

不能選擇自身1使問題更簡(jiǎn)單①

位置、坐標(biāo)系建立坐標(biāo)系時(shí)，必須標(biāo)上原點(diǎn)、正方向和單位長(zhǎng)度，還應(yīng)該標(biāo)上相應(yīng)的物理量及對(duì)應(yīng)的單位.

時(shí)間和時(shí)間間