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1、自主学习必备知识互动探究关键能力评价检测素养提升第1章 运动的描述第1节空间和时间自主学习必备知识互动探究关键能力评价检测素养提升课标解读课标要求素养要求1.理解参考系的概念和运动的相对性。2.能了解时间的内涵,能将时间与生活中相关物理量联系起来。3.能用坐标系描述物体的位置。4.知道时间的意义,掌握时间和时刻的区别和联系。1.物理观念:能根据实际问题选择合适的参考系并对运动进行准确的描述。2.科学思维:能运用数学思维来描述位置信息,科学推理得出参考系对运动描述的意义。3.科学探究:对参考系的选取给描述运动带来的影响分析、讨论、举例说明,经历对问题的发现、分析、解释过程。4.科学态度与责任:培
2、养勤于思考问题、留心自然、勇于探索的习惯。自主学习必备知识互动探究关键能力评价检测素养提升自主学习必备知识教材原句教材研习要点一参考系动与静是相对的,人们必须确定一个参照物来描述物体的运动,这种参照物称为参考系。要点二坐标系在物理学中,通常需要借助数学方法,通过建立坐标系来描述物体的位置。要点三时间和时刻时刻是指某一瞬时,时间是指两个时刻的间隔。自主学习必备知识互动探究关键能力评价检测素养提升 物体是否在运动,与选取的参照物有关,没有参照物谈运动是没有意义的,这样理解对吗?自主思考提示对。 只有静止的物体才能作为参考系,这种说法对吗?提示不对,参考系的选取是任意的。自主学习必备知识互动探究关键
3、能力评价检测素养提升 坐标系是用数学方法来确定物体所在位置的一种方法,和数学上的数轴是完全一样的,可以这样理解吗?提示不可以,坐标系是用数学方法来确定物体所在位置的一种方法,但和数轴不相同,坐标系是用来确定物体的位置的,原点为参考点,物体的坐标表示相对于参考点的位置,既有大小又有单位,可以有一维坐标系、二维直角坐标系、空间坐标系等,而数轴只是用来比较数的大小。自主学习必备知识互动探究关键能力评价检测素养提升 瞬时就是很短的一段时间,这么理解对吗?提示不对,瞬时指的是一瞬间,没有长短。瞬时对应物体所处的状态,只有先与后、早与迟的区别,而没有长短之分。 间隔是由很多时刻组成的,时刻就是很短的时间,
4、这么理解对吗?提示不对,时刻指瞬时,没有长短,间隔指时间轴上一段长度,故不能说间隔是由很多时刻组成的,也不能说时刻就是很短的时间。但当时间轴上的两个点无限靠近时,它们之间的间隔就会趋近于零,时间就变成时刻了(极限的物理思想,后面会学到)。自主学习必备知识互动探究关键能力评价检测素养提升明白以下时间轴对应的时间描述在时间轴上表示第3秒、前3秒、第3秒初、第2秒末、第3秒末、3秒末、3秒时、第4秒初。名师点睛自主学习必备知识互动探究关键能力评价检测素养提升互动探究关键能力探究点一参考系知识深化1.参考系的“四个性质”(1)相对性:物体如何运动都是相对参考系而言的。(2)任意性:参考系可以任意选取,
5、但中学通常选地面为参考系。(3)统一性:在同一个问题中,研究多个物体的运动时,必须选取同一个参考系。(4)差异性:选取不同的参考系观察的结果可能不同。自主学习必备知识互动探究关键能力评价检测素养提升2.参考系的选取原则(1)参考系的选取可以是任意的,但在实际问题中,参考系的选取应以使研究问题尽可能方便、对运动的描述尽可能简单为基本原则。通常情况下,在讨论地面上物体的运动时,都以地面为参考系。(2)在比较多个物体的运动时,应选择同一参考系。自主学习必备知识互动探究关键能力评价检测素养提升题组过关1.(2021安徽潜山第二中学高一期中)关于参考系的选择,下列说法正确的是()A.在空中运动的物体不能
6、作为参考系B.参考系必须选取与地面连在一起的物体C.参考系的选择应该以能准确而方便地描述物体的运动为原则D.对于同一个运动,选择的参考系不同,观察和描述的结果一定相同C自主学习必备知识互动探究关键能力评价检测素养提升解析任何物体都能作为参考系,选项A错误;参考系不一定选取与地面连在一起的物体,选项B错误;参考系的选择应该以能准确而方便地描述物体的运动为原则,选项C正确;对于同一个运动,选择的参考系不同,观察和描述的结果不一定相同,选项D错误。自主学习必备知识互动探究关键能力评价检测素养提升2.(2021浙江杭州高一期中)一位坐在火车A内的乘客观察窗外,发现临窗另一列火车B正向西移动,又看到另一
7、侧窗外的树木也向西移动,若以地面为参考系,则火车A和火车B的运动情况不可能的是()A.火车A向东,火车B静止B.火车A向东,火车B向西C.火车A向西,火车B向西D.火车A向东,火车B向东C自主学习必备知识互动探究关键能力评价检测素养提升解析坐在火车A内的乘客观察窗外,发现临窗另一列火车B正向西移动,又看到另一侧窗外的树木也向西移动,若以地面为参考系,说明火车A向东运动,火车B向西运动或者静止或者向东运动,但速度小于火车A的速度。本题选不可能的,故选C。自主学习必备知识互动探究关键能力评价检测素养提升3.()(2021山东青岛高一期中)两辆汽车在平直公路上以相同的速度并列行驶。其中一辆汽车上的乘
8、客眼睛盯着另一汽车与之正对的车轮边缘上某一点,那么他看到的这一点的运动轨迹是下列四幅图中的()D解析两辆汽车在平直公路上以相同的速度并列行驶,所以两车相对静止,相对乘客来说,车轮在原地做圆周运动,故选D。自主学习必备知识互动探究关键能力评价检测素养提升探究点二坐标系情境探究同学们针对以下情境思考问题。如图,在北京长安街上沿直线行驶的小汽车,若问汽车到哪里了,通常我们会选择地面上的一个标志性的建筑物作为参考点,来具体说明汽车所处的位置。那么我们在物理学中如何借助一种数学方法来描述汽车的具体位置?自主学习必备知识互动探究关键能力评价检测素养提升提示我们可以用一维坐标系,比如我们可以沿自西向东方向建
9、立一维坐标系,x轴的正方向指向东,选取路上的某一个交通岗为坐标原点O,就可以用坐标来准确地描述汽车的位置。自主学习必备知识互动探究关键能力评价检测素养提升探究归纳一维坐标系中应包含坐标原点、正方向和单位长度三个要素。物体的位置可以用一维坐标系中的位置坐标来表示。坐标的绝对值表示位置坐标与原点的距离,坐标中的“+”表示物体位于坐标轴的正方向一侧,“-”表示物体位于坐标轴的负方向一侧。当物体沿直线运动,即做一维运动时,可以以这条直线为x轴,在直线上规定原点、正方向和单位长度,建立一维坐标系。当物体在某一平面内做曲线运动,即做二维运动时,需用两个相互垂直的坐标确定它的位置,即二维坐标(平面坐标)。当
10、物体在空间内运动时,需采用三个坐标确定它的位置,即三维坐标(空间坐标)。自主学习必备知识互动探究关键能力评价检测素养提升探究应用例以北京长安街为x轴,向东为正方向,以天安门中心所对的长安街中心为坐标原点O,建立一维坐标系。一辆汽车最初在原点以西3km处,几分钟后行驶到原点以东2km处。这辆汽车最初位置坐标和最终位置坐标分别是()A.3km2kmB.-3km2kmC.3km-2kmD.-3km-2km解析坐标轴的正方向向东,则位置在坐标原点以东为正,在坐标原点以西为负,汽车最初在原点以西且距原点3km处,所以最初位置是-3km,同理最终位置是2km,故选B。B自主学习必备知识互动探究关键能力评价
11、检测素养提升解题感悟根据实际问题情境,选取坐标原点,建立科学合理的坐标系,可以对解决问题提供很大的便利条件。自主学习必备知识互动探究关键能力评价检测素养提升如图所示,某人从学校门口A点开始散步,先向南走50m到达B点,再向东走100m到达C点,最后向北走150m到达D点,以校门口A点为坐标原点,建立合适的坐标系,表示A、B、C、D各位置。迁移应用自主学习必备知识互动探究关键能力评价检测素养提升答案见解析解析以A点为坐标原点,向东为x轴的正方向,向北为y轴的正方向建立二维直角坐标系,如图所示,则各点的位置坐标为A(0,0),B(0,-50m),C(100m,-50m),D(100m,100m)。
12、自主学习必备知识互动探究关键能力评价检测素养提升探究点三时间和时刻情境探究根据列车时刻表思考以下问题。车次站次站名到达时间开车时间停留天数运行时间里程G30071厦门始发站14:530分钟10分0G30072漳州15:2515:272分钟132分55G30073云宵15:5515:572分钟11小时2分131G30074潮汕16:3016:355分钟11小时37分222G30075普宁16:5616:582分钟12小时3分275自主学习必备知识互动探究关键能力评价检测素养提升G30076陆丰17:2217:242分钟12小时29分336G30077惠州南18:1118:132分钟13小时18分
13、471G30078深圳北18:4419:0622分钟13小时51分527G30079香港西九龙19:25终点站0分钟14小时32分566(1)开车时间、到达时间、运行时间的值都是越来越大,是怎么回事?停留对应的时间段长短不一又是指什么?(2)如果用“时刻”和“时间”两个概念来表示上面两种生活中的时间,哪个是时刻,哪个是时间?自主学习必备知识互动探究关键能力评价检测素养提升提示(1)(2)时间和时刻:时刻指某一瞬时,通常用t表示,在时间轴上,时刻用点表示,是一个状态量。时间是指两个时刻之间的间隔,通常用t表示,在表示时间的数轴上,时间用线段来表示,时间是事物变化过程长短的量度,是一个过程量。这里
14、开车时间所指的时间和运行时间所指的不一样,在物理学中为了将此区分开来,将开车时间及到达时间(指的是某一瞬间)称为时刻,而将运行时间(指的那一段时间)称为时间。自主学习必备知识互动探究关键能力评价检测素养提升时间与时刻的区别与联系探究归纳名称时间时刻区别物理意义时间是事物运动、发展、变化所经历的过程长短的量度时刻是事物运动、发展、变化过程所经历的各个状态先后顺序的标志时间轴上的表示方法时间轴上的一段线段表示时间时间轴上的点表示时刻表述示例“5s内”“前5s内”“后5s内”“第1s内”“第1s到第5s”均指时间“5s末”“第5s末”“第5s初”均指时刻联系两个时刻的间隔即一段时间,时间是一系列连续
15、时刻的积累过程,时间能展示运动的一个过程,好比是一段录像;时刻可以显示运动的一瞬间,好比是一张照片自主学习必备知识互动探究关键能力评价检测素养提升探究应用例时间和时刻的物理意义不同,在对具体事物的描述中,我们要细心体会二者的区别。以下关于时间和时刻的说法正确的是()A.2020年12月1日23时11分,嫦娥五号探测器成功着陆在月球正面,这里指的是时间B.高速摄影机拍摄子弹穿过苹果瞬间的照片,曝光时间为10-6s,这里指的是时刻C.第5秒内指的是4秒末到5秒末这1秒的时间D.某节目开播时间是19点,这里指的是时间C自主学习必备知识互动探究关键能力评价检测素养提升解析2020年12月1日23时11
16、分,嫦娥五号探测器成功着陆在月球正面,这里指的是时刻,A错误;高速摄影机拍摄子弹穿过苹果瞬间的照片,曝光时间为10-6s,这里指的是时间,B错误;第5秒内指的是4秒末到5秒末这1秒的时间,C正确;某节目开播时间是19点,这里指的是时刻,D错误。解题感悟时间指的是某事物的发展过程所对应的一段时间,在时间轴上用一段线段表示,而时刻表示是一瞬间,没有大小,在时间轴上,用点来表示。自主学习必备知识互动探究关键能力评价检测素养提升迁移应用1.(2021河北唐山第十一中学高一期中)以下的计时数据,哪一个指的是时刻()A.火车由唐山到北京需要1小时15分钟B.跑百米用时14秒C.物理考试周四上午9:00点开始D.本次的节目大约需要40分钟C解析火车由唐山到北京需要1小时15分钟,1小时15分钟是时间,故A错误;跑百米用时14秒,是指某一过程所用的时间,故B错误;物理考试上午9:00开始,表示时刻,故C正确;本次节目大约需要40分钟,表示时长,为时间,D错误。自主学习必备知识互动探究关键能力评价检测素养提升2.(2021江苏淮安高一月考)以下对话,其含义是指时刻还是指时间,其中正确的是()A.问:这车
