《高中物理 1.1 运动、空间和时间（探究导学课型）课件 鲁科版必修1》由会员分享，可在线阅读，更多相关《高中物理 1.1 运动、空间和时间（探究导学课型）课件 鲁科版必修1（41页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第1节 运动、空间和时间1.1.通过对实例的探究进一步了解机械运动，知道参考系的选择，通过对实例的探究进一步了解机械运动，知道参考系的选择，知道运动与静止的相对性知道运动与静止的相对性. .2.2.通过具体事例的探究，知道空间位置的描述方法通过具体事例的探究，知道空间位置的描述方法. .3.3.会区别时间与时刻，并初步建立时间与空间的概念会区别时间与时刻，并初步建立时间与空间的概念. .重点：重点：1.1.在研究具体问题时，如何选取参考系在研究具体问题时，如何选取参考系. . 2. 2.如何用数学上的坐标轴与实际的物理情景结合起来建如何用数学上的坐标轴与实际的物理情景结合起来建 立坐标系立坐标
2、系. .难点：难点：1.1.分析在不同的参考系中物体的运动情况分析在不同的参考系中物体的运动情况. . 2. 2.正确分析时间和时刻在实际问题中的意义正确分析时间和时刻在实际问题中的意义. . 自主预习是系统掌握基础知识的前提。课前要求学生用自主预习是系统掌握基础知识的前提。课前要求学生用1515分钟阅读教材并自行完成基础梳理内容，理清知识关系、明确分钟阅读教材并自行完成基础梳理内容，理清知识关系、明确认知误区。逐步培养学生自学能力，提高课堂学习效率！认知误区。逐步培养学生自学能力，提高课堂学习效率！一、机械运动一、机械运动1.1.定义定义一个物体相对其他物体的一个物体相对其他物体的_，简称运
3、动，是物质运动的，简称运动，是物质运动的一种基本形式一种基本形式. .2.2.参考系参考系用来描述物体运动的用来描述物体运动的_._.位置变化位置变化参照物参照物二、空间位置的描述二、空间位置的描述1.1.用用_描述物体在空间中的位置描述物体在空间中的位置. .2.2.三种坐标系三种坐标系(1)(1)若物体沿着一条直线运动，则建立若物体沿着一条直线运动，则建立_坐标系坐标系. .(2)(2)若物体在一个平面上运动，则建立若物体在一个平面上运动，则建立_坐标系坐标系. .(3)(3)若物体在空间内运动，则建立若物体在空间内运动，则建立_坐标系坐标系. .坐标系坐标系一维一维二维二维三维三维三、时
4、间的描述三、时间的描述1.1.时刻是指某一时刻是指某一_，通常用，通常用t t表示，时间是指两个时刻之间表示，时间是指两个时刻之间的的_，通常用，通常用tt表示表示. .2.2.时间轴上的一个点表示时间轴上的一个点表示_，一条线段表示，一条线段表示_._.瞬时瞬时间隔间隔时刻时刻时间时间【判一判【判一判】(1)(1)研究机械运动可以不选取参考系研究机械运动可以不选取参考系.(.() )(2)(2)研究一个物体的运动时，只能选取地面为参考系研究一个物体的运动时，只能选取地面为参考系.(.() )(3)(3)若一个物体沿直线运动，可以建立直线坐标系描述它的位置若一个物体沿直线运动，可以建立直线坐标
5、系描述它的位置及位置的变化及位置的变化.(.() )(4)(4)第第2 s2 s指的是时刻指的是时刻.(.() )提示：提示：(1)(1)物体的运动具有相对性，选择不同的参考系来观察同物体的运动具有相对性，选择不同的参考系来观察同一个物体的运动，其结果会有所不同一个物体的运动，其结果会有所不同. .因此在研究机械运动时必因此在研究机械运动时必须选取参考系，故须选取参考系，故(1)(1)错错. .(2)(2)描述一个物体的运动时，参考系可以任意选择描述一个物体的运动时，参考系可以任意选择. .参考系的选取参考系的选取原则是观测方便和使运动的描述尽可能简单，并不是只能选取地原则是观测方便和使运动的
6、描述尽可能简单，并不是只能选取地面为参考系，故面为参考系，故(2)(2)错错. .(3)(3)直线坐标系能描述一个物体沿直线运动时的位置及位置的变直线坐标系能描述一个物体沿直线运动时的位置及位置的变化，故化，故(3)(3)对对. .(4)(4)第第2 s2 s指的是第指的是第2 2个个1 s1 s，是一段时间，而不是某一时刻，故，是一段时间，而不是某一时刻，故(4)(4)错错. . 合作探究是高效突破核心知识的关键。课堂引导学生用合作探究是高效突破核心知识的关键。课堂引导学生用3030分钟与同学分组讨论、协作完成探究问题，开拓思维、探寻本分钟与同学分组讨论、协作完成探究问题，开拓思维、探寻本质
7、；对学生疑惑之处进行点拨，师生互动全面突破知识重点难质；对学生疑惑之处进行点拨，师生互动全面突破知识重点难点！点！ 参考系选择的必要性参考系选择的必要性小刚坐出租车去学校上学，汽车行驶途中小刚和司机并排而坐小刚坐出租车去学校上学，汽车行驶途中小刚和司机并排而坐. .1.1.小刚说司机没动，司机说自己动了，他们谁说的对？小刚说司机没动，司机说自己动了，他们谁说的对？ 提示：提示：他们说的都对他们说的都对. .这是因为他们选择的参考系不同这是因为他们选择的参考系不同. .小刚是小刚是以他们所坐的出租车为参考系，所以说司机没动以他们所坐的出租车为参考系，所以说司机没动. .司机是以地面司机是以地面或
8、相对地面静止的物体为参考系，所以说自己动了或相对地面静止的物体为参考系，所以说自己动了. .2.2.选择不同的参考系，司机的运动情况相同吗？选择不同的参考系，司机的运动情况相同吗？提示：提示：一般不相同一般不相同. .以司机所坐的汽车为参考系，司机是静止的；以司机所坐的汽车为参考系，司机是静止的；以地面为参考系，司机是运动的以地面为参考系，司机是运动的. .3.3.如果比较小刚和司机的运动，一般情况下是否可以选择不同如果比较小刚和司机的运动，一般情况下是否可以选择不同的参考系？的参考系？提示：提示：不可以不可以. .以所坐的汽车为参考系，小刚是静止的，以地面以所坐的汽车为参考系，小刚是静止的，
9、以地面为参考系，司机是运动的，而司机和小刚的速度相同，是相对为参考系，司机是运动的，而司机和小刚的速度相同，是相对静止的，所以研究物体的运动必须选择同一个参考系，否则会静止的，所以研究物体的运动必须选择同一个参考系，否则会得出错误结论得出错误结论. .【知识点拨【知识点拨】1.1.对参考系的两点说明对参考系的两点说明(1)(1)参考系的选择应以描述运动简单、方便为原则参考系的选择应以描述运动简单、方便为原则. .(2)(2)若无特别说明，一般选地面或相对地面静止的物体为参考系若无特别说明，一般选地面或相对地面静止的物体为参考系. .2.2.运动的绝对性运动的绝对性 在自然界里，运动是物质的固有
10、属性，绝对静止的物体是找不在自然界里，运动是物质的固有属性，绝对静止的物体是找不到的到的. .3.3.运动与静止的相对性运动与静止的相对性(1)(1)说物体是在运动还是静止，要看以哪一个参考系为标准说物体是在运动还是静止，要看以哪一个参考系为标准. .(2)(2)判断一个物体是运动还是静止，要看这个物体与所选参考系判断一个物体是运动还是静止，要看这个物体与所选参考系之间是否有位置变化之间是否有位置变化. .【探究归纳【探究归纳】参考系参考系1.1.描述一个物体的运动时，参考系可以任意选择描述一个物体的运动时，参考系可以任意选择. .2.2.选择不同的参考系来观察同一个物体的运动，其结果会有所选
11、择不同的参考系来观察同一个物体的运动，其结果会有所不同不同. .3.3.比较两个物体的运动时应选择同一个参考系比较两个物体的运动时应选择同一个参考系. .【典例【典例1 1】(2012(2012济南高一检测济南高一检测) )大渡大渡河以波涛汹涌而著称河以波涛汹涌而著称. .其上的安顺口大其上的安顺口大渡桥更是富有革命传奇色彩渡桥更是富有革命传奇色彩. .可是当游可是当游人走在桥面上时常有眩晕感，原因之人走在桥面上时常有眩晕感，原因之一是游人感觉桥面在迅速向上游移动，一是游人感觉桥面在迅速向上游移动，这时游人选择的参考系是这时游人选择的参考系是( () )A.A.河岸河岸 B.B.游人自己游人自
12、己C.C.汹涌的河水汹涌的河水 D.D.岸边的树木岸边的树木【思路点拨【思路点拨】解答本题应把握以下两点：解答本题应把握以下两点：(1)(1)被选作的参考系是静止的被选作的参考系是静止的. .(2)(2)汹涌的河水向下游运动汹涌的河水向下游运动. .【解析【解析】选选C.C.游人感觉桥面向河的上游移动，是以汹涌的河水游人感觉桥面向河的上游移动，是以汹涌的河水为参考系的，为参考系的，C C正确正确. . 坐标系的描述方法及分类坐标系的描述方法及分类1.1.一辆汽车在某一城市内运动一辆汽车在某一城市内运动. . 如果如果这辆汽车某时刻在市中心东这辆汽车某时刻在市中心东5 km5 km的的A A处，
13、经过一段时间汽车又到了市中心处，经过一段时间汽车又到了市中心西西3 km3 km的的B B处，我们如何描述它的位置？处，我们如何描述它的位置？试着建立一个坐标系并描述汽车的位置试着建立一个坐标系并描述汽车的位置. .提示：提示：我们可以取正东方为我们可以取正东方为x x轴的正方向，市中心为原点，坐标轴的正方向，市中心为原点，坐标的单位为的单位为kmkm，建立一维坐标系来描述汽车的位置，建立一维坐标系来描述汽车的位置. .如图如图A A处时：处时：x xA A=5 km B=5 km B处时：处时：x xB B=-3 km=-3 km2.20122.2012年年2 2月月1010日，美泰两国军队
14、在日，美泰两国军队在泰国春武里府东部海滩进行了联合泰国春武里府东部海滩进行了联合抢滩登陆演习抢滩登陆演习. .此次演习是南亚地区此次演习是南亚地区最大规模最大规模“金色眼镜蛇金色眼镜蛇”联合军演联合军演的一部分的一部分. .如图为两栖突击车向海滩冲击的情景如图为两栖突击车向海滩冲击的情景, ,要描述它的位置，要描述它的位置，你认为应该建立哪种坐标系？你认为应该建立哪种坐标系？提示：提示：由于突击车在海面上演习并不是沿直线运动，而是在一平由于突击车在海面上演习并不是沿直线运动，而是在一平面内运动，所以应建立二维直角坐标系来描述它的位置面内运动，所以应建立二维直角坐标系来描述它的位置. .【知识点
15、拨【知识点拨】对坐标系的理解对坐标系的理解1.1.建立坐标系的意义：可以定量地描述物体的位置及位置变化建立坐标系的意义：可以定量地描述物体的位置及位置变化. .2.2.坐标系相对于参考系是静止的坐标系相对于参考系是静止的. .3.3.坐标系的三要素：原点、正方向、单位长度坐标系的三要素：原点、正方向、单位长度. .4.4.物体在坐标系中的坐标值有正有负，这里的正负不表示大小，物体在坐标系中的坐标值有正有负，这里的正负不表示大小，仅表示方向仅表示方向. .5.5.建立何种坐标系要根据物体是在直线上、平面内，还是在空间建立何种坐标系要根据物体是在直线上、平面内，还是在空间中运动而定中运动而定. .
16、【探究归纳【探究归纳】坐标系坐标系1.1.坐标系可以描述物体在空间中的位置及位置变化坐标系可以描述物体在空间中的位置及位置变化. .2.2.常见的三种坐标系常见的三种坐标系(1)(1)一维坐标系：用来描述物体在直线上的运动一维坐标系：用来描述物体在直线上的运动. .(2)(2)二维坐标系：用来描述物体在平面内的运动二维坐标系：用来描述物体在平面内的运动. .(3)(3)三维坐标系：用来描述物体在空间中的运动三维坐标系：用来描述物体在空间中的运动. .【典例【典例2 2】如图所示，】如图所示，A A、B B、C C分别表示某校食堂、教室、宿舍，分别表示某校食堂、教室、宿舍，A A、B B之间，之
17、间，B B、C C之间均相距之间均相距100 m100 m，三者连线为一直线，若以，三者连线为一直线，若以B B为为坐标原点建立如图所示坐标系，则坐标原点建立如图所示坐标系，则A A、C C两点的位置坐标为多少？两点的位置坐标为多少？【思路点拨【思路点拨】解答本题必须把握以下两点：解答本题必须把握以下两点：(1)(1)坐标的数值表示距坐标原点的距离坐标的数值表示距坐标原点的距离. .(2)(2)坐标的正负表示在坐标原点的哪一侧坐标的正负表示在坐标原点的哪一侧. .【解析【解析】A A、C C两点距原点均为两点距原点均为100 m100 m，它们分别位于原点的两，它们分别位于原点的两侧，其中侧，
18、其中C C位于位于x x轴的正半轴上，轴的正半轴上，A A位于位于x x轴的负半轴上，故轴的负半轴上，故x xA A=-100 m, x=-100 m, xC C=100 m.=100 m.答案：答案：-100 m 100 m-100 m 100 m 时间的描述时间的描述某中学作息时间表部分如下：某中学作息时间表部分如下：起床：起床：6:306:30早餐：早餐：7 7：00007:307:30第一节：第一节：8:008:008:458:45熄灯：熄灯：22:0022:001.1.时间表中，时间表中，6:306:30、22:0022:00表示时刻还是时间？有什么物理意义表示时刻还是时间？有什么物
19、理意义？8:008:008:458:45之间的之间的4545分钟表示时刻还是时间？有什么物理意义分钟表示时刻还是时间？有什么物理意义？ 提示：提示：6:306:30、22:0022:00都指时刻，是某个活动开始或结束的那一瞬都指时刻，是某个活动开始或结束的那一瞬间间.8:00.8:008:458:45之间的之间的4545分钟指时间，是某个活动所经历的一段分钟指时间，是某个活动所经历的一段时间时间. .2.2.试用时间轴表示试用时间轴表示6:306:30、22:0022:00、8:008:008:458:45之间的之间的4545分钟分钟. .【思路分析【思路分析】由于时刻是某个活动开始或结束的一
20、瞬间，所以时由于时刻是某个活动开始或结束的一瞬间，所以时刻在时间轴上用一个刻在时间轴上用一个“点点”表示；而时间是某个活动经历的一段表示；而时间是某个活动经历的一段时间，所以时间在时间轴上用一段时间，所以时间在时间轴上用一段“线段线段”表示表示. .提示：提示：【知识点拨【知识点拨】关于时间与时刻的四点说明关于时间与时刻的四点说明1.1.我们日常生活中说的我们日常生活中说的“时间时间”有时指的是时刻，有时指的是时有时指的是时刻，有时指的是时间，需要根据实际问题来判断是时间还是时刻间，需要根据实际问题来判断是时间还是时刻. .2.2.时刻与物体所处的状态时刻与物体所处的状态( (或位置或位置)
21、)相对应，时间与物体所经历的相对应，时间与物体所经历的过程相对应过程相对应. .3.3.时间和时刻常见的几种说法：时间和时刻常见的几种说法：n n秒末、秒末、n n秒初指时刻，第秒初指时刻，第n n秒内秒内是指是指1 1秒的时间秒的时间. .4.4.同一时刻表示方法可能不同，如同一时刻表示方法可能不同，如: :“第第5 s5 s末末”、“5 s5 s末末”、“第第6 s6 s初初”等指的均是时刻，在时间轴上均为等指的均是时刻，在时间轴上均为5 s5 s这一点这一点. .【探究归纳【探究归纳】时刻和时间时刻和时间1.1.时刻是指某一瞬时，时间是指两个时刻之间的间隔时刻是指某一瞬时，时间是指两个时
22、刻之间的间隔. .2.2.在时间轴上，时刻用点来表示，时间用线段来表示在时间轴上，时刻用点来表示，时间用线段来表示. .3.3.时刻没有长短之分，只有先后之别，时间只有长短之分而没有时刻没有长短之分，只有先后之别，时间只有长短之分而没有先后之别先后之别. .【典例【典例3 3】如图为时间轴，请你标出第】如图为时间轴，请你标出第3 3秒、前秒、前3 3秒、第秒、第3 3秒初、第秒初、第3 3秒末、第秒末、第n n秒，并说明它们表示时间还是时刻，如果表示时间，秒，并说明它们表示时间还是时刻，如果表示时间，则表示多长时间？则表示多长时间？【思路点拨【思路点拨】解答本题应把握以下两点：解答本题应把握以
23、下两点：(1)(1)时刻：在时间轴上用一个点来表示时刻：在时间轴上用一个点来表示. .(2)(2)时间：在时间轴上用一条线段来表示时间：在时间轴上用一条线段来表示. .【解析【解析】对于第对于第3 3秒、前秒、前3 3秒、第秒、第3 3秒初、第秒初、第3 3秒末、第秒末、第n n秒表示如秒表示如图所示：图所示：第第3 3秒是时间，是指从第秒是时间，是指从第2 2秒末到第秒末到第3 3秒末共秒末共1 1秒的时间；前秒的时间；前3 3秒是秒是0 0到第到第3 3秒末共秒末共3 3秒的时间；第秒的时间；第3 3秒初与第秒初与第2 2秒末重合，是同一时刻；秒末重合，是同一时刻；第第3 3秒末是时刻；第
24、秒末是时刻；第n n秒是时间，共秒是时间，共1 1秒的时间秒的时间. .【规律方法【规律方法】时刻和时间的表述方法时刻和时间的表述方法“第第n sn s末末”、“n sn s末末”、“第第n sn s初初”等指的均是时刻，在时等指的均是时刻，在时间轴上为一点；间轴上为一点；“n sn s内内”、“前前n sn s内内”、“后后n sn s内内”等指的等指的均是时间，在时间轴上为一线段均是时间，在时间轴上为一线段. .【典例】某人在【典例】某人在t=0t=0时刻从位置时刻从位置A A开始向开始向x x轴正方向运动，经轴正方向运动，经3 s3 s运动到运动到B B位置并立即返回，又经位置并立即返回
25、，又经2 s2 s回到回到A A位置，再经位置，再经2 s2 s到达到达C C位位置，如图所示置，如图所示. .此人在整个时间内位置变化了多少？此人在整个时间内位置变化了多少？考查内容考查内容用坐标系描述位置及位置的变化用坐标系描述位置及位置的变化【思路点拨【思路点拨】解答本题时应明确：直线坐标系中位置的变化等于末位置的坐标解答本题时应明确：直线坐标系中位置的变化等于末位置的坐标与初位置的坐标之差与初位置的坐标之差. .【解析【解析】t=0t=0时刻，人在时刻，人在A A位置，其位置坐标位置，其位置坐标x xA A=2 m=2 m，最终人位于，最终人位于C C位置，其位置坐标位置，其位置坐标x xC C=-1 m=-1 m，则整个时间内人的位置变化为，则整个时间内人的位置变化为x xC C- -x xA A=-1 m-2 m=-3 m,=-1 m-2 m=-3 m,“- -”号表示人最终运动到出发点的左侧号表示人最终运动到出发点的左侧. .答案：答案：-3 m-3 m
