2.1运动、空间和时间课件2(鲁科版必修1).ppt

1、如何研究？如何研究？方法：从最简单到复杂方法：从最简单到复杂物体的运动根据特点可分为物体的运动根据特点可分为机械运动、热运动、电磁运动等机械运动、热运动、电磁运动等自学教材 1机械运动 (1)定义：一个物体相对于其他物体的 变化，简称运动。 (2)运动和静止 静止是 的，运动是 的。说某一个物体如何运动是 于假定不动的物体而言。位置相对绝对相对2参考系(1)定义：用来描述物体 的参照物称为参考系。(2)特点：在描述物体的运动时， 被假定为不动。(3)意义：能准确而方便地描述物体的运动。运动参考系、机械运动、机械运动:物体相对于其他物体的物体相对于其他物体的 叫机械运动叫机械运动,简称运动简称运

2、动.有两种基本运动形式有两种基本运动形式:平动和转动平动和转动观察电梯的运动，电梯里的人和电梯外观察电梯的运动，电梯里的人和电梯外的人得到结论不同的人得到结论不同参考系参考系:在描述一个物体的运动时在描述一个物体的运动时,选来作为标准的另外的物体选来作为标准的另外的物体 . 在没有特别指明时在没有特别指明时,通常以通常以地面地面或相对地面静止或相对地面静止的物体为参考系的物体为参考系.选择不同的参考系来观察同一个物体选择不同的参考系来观察同一个物体,观察的结果会观察的结果会有不同有不同,要比较两个物体的运动情况要比较两个物体的运动情况,必须选择必须选择同一参考同一参考系系,比较才有意义比较才有

3、意义.描述一个物体的运动时描述一个物体的运动时,参考系是参考系是可以任意选取可以任意选取的的.参考系的选取参考系的选取,应使物体运动的描述尽量简洁应使物体运动的描述尽量简洁,方便方便.在描述物体的运动情况时，被选作标准的物体叫参照物 重点诠释重点诠释 1从不同角度理解参考系 对于同一个运动，如果观察者选择的参考系不同，观察到的运动结果就可能不同，对运动描述的繁简程度也是不同的。 2判断物体运动或静止的方法和步骤 (1)确定研究对象； (2)根据题意确定参考系。 (3)分析被研究的物体相对于参考系是否发生位置的变化。1. 如图所示是体育摄影中如图所示是体育摄影中“追拍法追拍法” 的成功之作，摄影

4、师眼中清晰的成功之作，摄影师眼中清晰的的 运动员是静止的，而模糊的背运动员是静止的，而模糊的背景景 是运动的，摄影师用自己的方是运动的，摄影师用自己的方式式 表达了运动的美。请问摄影师表达了运动的美。请问摄影师选选 择的参考系是择的参考系是 ()A大地B太阳C运动员 D座位上的观众 解析：摄影师以运动员为参考系，两者同方向、同速运动，摄影师眼中的运动员是静止的，因此他获得的运动员的照片才是清晰的，而背景相对运动员或摄影师是运动的，所以照片的背景是模糊的。 答案：C自学教材 1描述方法 在物理学中，我们通常用数学工具 来描述物体的位置。坐标系坐标系的建立用途一维坐标系选某一位置为坐标 ，以某个方

5、向为 ，选择适当的 建立一个坐标轴，就构成了一维坐标系描述物体在 上的位置二维坐标系由两个互相 的坐标轴组成，又称为平面直角坐标系描述物体在 上的位置 2坐标系的选取原点正方向标度垂直直线平面问题问题:(1)某汽车此时位于市中心向东某汽车此时位于市中心向东4km处处 (2)某汽车此时位于市中心向西某汽车此时位于市中心向西4km处处 (3)某汽车此时位于市中心向西某汽车此时位于市中心向西3km、向北、向北4km处处请用坐标系描述汽车此时的位置。请用坐标系描述汽车此时的位置。反之知坐标描述位置反之知坐标描述位置.空间位置的描述空间位置的描述直线运动：一维坐标系直线运动：一维坐标系平面运动：二维直角

6、坐标系平面运动：二维直角坐标系空间运动：三维直角坐标系空间运动：三维直角坐标系GPS信息窗信息窗 建立坐标系的注意事项 (1)位置是一个有方向的量，在坐标系中用正负号表示物体所处的位置。 (2)建立坐标系应选定一个标度，其刻度应该是均匀的，至少在同一条坐标轴上应该均匀。 (3)坐标系中必须有单位和方向表示(一般用箭头表示)。2如图212所示是为了定量研究物体的位置变化作出的坐标轴(x轴)。在画该坐标轴时规定原点在某长直公路上某广场的中心，公路为南北走向，规定向北为正方向。坐标上有两个点A和B，A点的位置坐标为xA5 m，B点的位置坐标为xB3 m，下列说法中正确的是 ()图212A点位于广场中

7、心南边5 m处；A点位于广场中心北边5 m处；B点位于广场中心南边3 m处；B点位于广场中心北边3 m处。A BC D 解析：坐标值的正负只表示方向，正号表示方向与所规定的正方向相同，负号表示方向与所规定的正方向相反。本题中规定原点在长直公路上广场的中心，向北为正方向，点A的坐标为正值，表示A点位于广场中心北边5 m处，正确，点B的坐标为负值，表示B点位于广场中心南边3 m处，正确，故正确答案为D。 答案：D自学教材自学教材1时刻与时间的区别与联系时刻时间区别时刻是指某一 ，用 表示在时间轴上，时刻用一个 表示时刻有先后的区别，没长短之分时间是指两个时刻之间的 ，用 表示在时间轴上，时间用 表

8、示时间没有先后之分，有长短的区别瞬时t点间隔t线段秒(s)2时间的单位有 、 、 、 、 。1 fs s1 as s秒 分小时 飞秒阿秒1015 1018 10月15日，我国在酒泉卫星发射中心进行首次载人航天飞行。时整时整，“神舟”五号载人飞船发射升空。10月16日时分时分，“神舟”五号载人飞船在内蒙古主着陆场成功着陆，实际着陆点与理论着陆点相差.公里。返回舱完好无损。航天英雄杨利伟自主出舱。我国首次载人航天飞行取得圆满成功。15日18时时40分分50秒秒、时刻和时间、时刻和时间: tot1t2时刻时刻:某个瞬时，对应于时间轴上的某一点，是状态量某个瞬时，对应于时间轴上的某一点，是状态量时间时

9、间:两个时刻之间的间隔，时间轴上对应于两个时两个时刻之间的间隔，时间轴上对应于两个时刻间的距离，刻间的距离， 是过程量是过程量单位：秒（单位：秒（s）、分（）、分（min）、时（）、时（h）注意注意:时刻与零时刻的选取有关时刻与零时刻的选取有关, 而时间与零时刻的选取无关而时间与零时刻的选取无关实验室中测量时间的仪器实验室中测量时间的仪器:秒表、秒表、打点计时器打点计时器 飞秒和阿秒飞秒和阿秒 飞秒其实也叫做毫微微秒，即飞秒其实也叫做毫微微秒，即1飞秒只有飞秒只有10的负的负15次方秒。次方秒。 而在一飞秒之内，光只能走而在一飞秒之内，光只能走0.3微米，微米，这只是一根头发丝的不到百分之一。

10、这只是一根头发丝的不到百分之一。 阿秒也称微微微秒，即阿秒也称微微微秒，即1阿秒相当于阿秒相当于10的负的负18次方秒，次方秒，是飞秒的千分之一。是飞秒的千分之一。 IntraLase飞秒激光技术是准分子手术继波前相差技术后的又一次革命。IntraLase的精度要超过传统角膜刀100多倍，消除了由于使用机械角膜刀而引发能威胁到视力水平的严重并发症的可能性，同时能彻底消除一般机械角膜板层刀经常发生的感染 从时间尺度看：物理学的研究对象从从时间尺度看：物理学的研究对象从10101818s s到到10-10-2525s s，共跨越了，共跨越了43434444个个数量级数量级。物质的运动问题是物质的运

11、动问题是物理学研究的最基物理学研究的最基本的问题之一，而本的问题之一，而空间和时间是描述空间和时间是描述物体运动的存在状物体运动的存在状态和最基本的概念，态和最基本的概念，是整个物理学的基是整个物理学的基础问题础问题 从空间尺度看：物理学的研究对象从从空间尺度看：物理学的研究对象从1010-15-15m m到到10102727m m，共跨越了，共跨越了 42424343个个数量级数量级。重点诠释重点诠释 1时刻和时间的表示方法 在表示时间的数轴上，时刻用点表示，时间用线段表示。如图213所示，03 s表示3 s的时间，即前3 s；45 s表示第5 s内，是1 s的时间。“1”所对应的刻度线记为

12、第1 s末，也为第2 s初，是时刻。图213 2区分时间和时刻的方法 日常生活中所说的“时间”，其含义不尽相同，有时是指时刻，有时是指时间间隔，做题时要注意根据实际情况进行区分。区分时刻和时间间隔的方法主要有：方法分 析 过 程利用上下文判断分析所给的说法，根据题意去体会和判断3以下计时数据中指时间的是 () A2010年10月1日18时59分57秒，世界瞩目的中国“嫦娥二号”成功发射 B第十六届亚运会于2010年11月12日20时在广州开幕 C罗伯斯创造了12.87秒的110米栏最好成绩 D在一场NBA篮球公开赛8分钟时，姚明投中第三个球 解析：A选项中的数据指的是“嫦娥二号”成功发射的瞬间

13、，是时刻，故A错；B选项中的数据是亚运会宣布开幕的一瞬间，所以也是时刻，故B错；C选项中的12.87秒是指罗伯斯从起跑到到达终点所用的时间，所以它是时间，故C正确；D选项中的数据是指姚明投中第三个球的瞬间，所以是时刻，故D错。 答案：C 例1热气球运动起源于18世纪的法国，随着球皮材料和致热燃料的普及，热气球已成为公众休闲观光和体育旅游项目。在一次观光游览中，甲、乙、丙三人各乘一个热气球，甲看到楼房匀速上升，乙看到甲匀速上升，甲看到丙匀速上升，丙看到乙匀速下降。那么，从地面上看，甲、乙、丙的运动情况可能是 ()A甲、乙匀速下降，v乙v甲，丙停在空中B甲、丙匀速下降，v丙v甲，乙匀速上升C甲、乙

14、匀速下降，v乙v甲，丙匀速下降，且v丙v甲D甲、乙匀速下降，v乙v甲，丙匀速下降，且v丙v甲，故B、D不正确。甲看到丙匀速上升，丙看到乙匀速下降，说明丙可能静止，或者可能匀速上升，或者可能匀速向下运动且v丙 v甲 v乙，故C不正确，A正确。 答案A (1)被选为参考系的物体可以是静止的，也可以是运动的，但一旦被选为参考系就假定是静止的。 (2)研究地面上物体的运动时，常选地面为参考系； (3)参考系的选取可以是任意的，在应用时常根据上下文来确定。1.右图是特技跳伞运动员在空中的 造型图。当运动员们保持该造型 向下降落时。(1)若其中一运动员以另一运动员为参考系时，他感觉到自己 ()A向下运动B

15、向上运动C静止D无法确定如何运动(2)若某一个运动员以自己为参考系，感觉到大地 ()A静止B向上运动C向下运动 D水平方向运动解析：第(1)题，由于几个运动员一起下落，运动情况相同，处于相对静止，所以感觉到自己是静止的，故C正确第(2)题，由于运动员在下落，与地面的距离在减小，若认为运动员静止的话，地面向上运动，所以B正确答案：(1)C(2)B 例2从高出地面3 m的位置竖直向上抛出一个小球，它上升5 m后回落，最后到达地面，如图所示，分别以着地点和抛出点为原点建立坐标系，方向均以向上为正，填写下面表格。坐标原点出发点的坐标最高点的坐标落地点的坐标着地点抛出点 思路点拨本题中的物体沿直线运动，

16、可以在该直线上建立一维坐标系，来定量描述物体的位置。 解析若以着地点为原点，则出发点、最高点、落地点的坐标分别为x13 m，x28 m，x30；若以抛出点为原点，则x10，x25 m，x33 m。答案如下表所示：3 m8 m005 m3 m (1)建立何种坐标系要根据物体的运动特点，看物体是在直线上、平面内还是在空间中而定。 (2)读取坐标系中物体的位置坐标时要注意单位和正负。2国庆60周年盛典上，游行的队伍和彩车依次从天安门前经过，以北京长安街为坐标轴x，向西为正方向，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。一辆彩车最初在原点以东3 km处，几分钟后行驶到原点以西2 km处。

17、这辆汽车最初位置和最终位置分别是 ()A3 km2 kmB3 km2 kmC3 km2 km D3 km2 km解析：坐标轴的正方向向西，则位置在原点以西为正，在原点以东为负。汽车最初在原点以东且距原点3 km，所以最初位置是3 km，同理，最终位置是2 km，故B正确。答案：B 例3下图是表示时间的坐标轴。请思考讨论： (1)图中A点和B点的意义是什么？ (2)AB之间的线段表示什么？ (3)“前2 s”在图中怎么表示？ (4)“第6 s”在图中怎么表示？ (5)“第2 s末”和“第3 s初”在图中怎么表示？它们是同一个时刻吗？ 思路点拨仔细揣摩几秒“末”、几秒“初”中关键字眼的含义是区分时间与时刻的关键。 解析时刻是某个瞬间，时间是某段过程，对应时刻是物体所处的状态。时间与时刻可以在“时间轴”上表示出来，其中“时间”是一线段，有一定的长度，“时刻”是一个点。 答案(1)A点和B点是两个时刻，分别指第3 s末(第4 s初)和第4 s末(第5 s初)； (2)是时间，且时间为1 s； (3)02 s末间的线段表示为前2秒； (4)56 s之间的线段表示第6秒； (5)数字2所在的点，是同一时刻。 时刻对应某个瞬间，是事物运动发展变化过程中经历的各个状态先后顺序的标志；时间对应某段过程，是事物运动发展变化过程长短的量度。