【物理】2023-2024学年鲁科版必修第一册 空间和时间 课件.pptx
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1、第1节空间和时间物理物理观念念(1)知道运知道运动有多种形式,知道机械运有多种形式,知道机械运动的含的含义。(2)知道参考系的概念,会知道参考系的概念,会选取恰当的参考系研究物体的运取恰当的参考系研究物体的运动。(3)知道物体在空知道物体在空间的位置可以用坐的位置可以用坐标系来描述。系来描述。(4)知道知道时间和和时刻的含刻的含义以及它以及它们的区的区别。科学思科学思维知知道道机机械械运运动、参参考考系系、空空间位位置置和和时间的的概概念念是是对自自然然现象的抽象描述。象的抽象描述。核 心 素养 目 标CONTENTSCONTENTS目 录新知预新知预览览抓必备抓必备素养浸润提能力知能演练重落
2、实课时跟踪检测目录新知预览抓必备高效学习 夯基固本1 1目录知识点一机械运动知识点一机械运动1机械运动机械运动(1)概念:一个物体相对其他物体的概念:一个物体相对其他物体的_随时间的变化,简称随时间的变化,简称_。(2)特点:机械运动是特点:机械运动是_、_的运动形式。的运动形式。2参考系参考系(1)概念:用来描述物体运动的概念:用来描述物体运动的_。(2)特点:在描述物体的运动时,特点:在描述物体的运动时,_被假定为静止。被假定为静止。(3)对对于于同同一一运运动动,选选择择的的参参考考系系不不同同,描描述述运运动动的的结结果果就就不不一一定定_。若参考系选择恰当,则可使研究的问题简化。若参
3、考系选择恰当,则可使研究的问题简化。3静静止止的的相相对对性性:静静止止是是_的的,运运动动是是_的的,说说某某一一个个物物体体如如何运动是何运动是_于假定静止的物体而言的。于假定静止的物体而言的。位置位置运动运动最基本最基本最普遍最普遍参照物参照物参考系参考系相同相同相对相对绝对绝对相对相对目录知识点二空间位置的描述知识点二空间位置的描述1建立坐标系的目的:建立坐标系的目的:在物理学中,用建立在物理学中,用建立_来描述物体的位置。来描述物体的位置。2坐标系的三要素:坐标系的三要素:原点、正方向、单位长度。原点、正方向、单位长度。3坐坐标标系系的的种种类类:为为了了定定量量地地描描述述物物体体
4、的的位位置置,需需要要在在参参考考系系上上建建立立适适当当的坐标系。的坐标系。(1)对对于于在在一一条条直直线线上上运运动动的的物物体体,可可以以建建立立一一个个_直直线线坐坐标标系系来来描描述述其其位位置;置;(2)对对于于在在平平面面上上运运动动的的物物体体,可可以以建建立立一一个个_坐坐标标系系来来描描述述其其在在平平面面内的位置;内的位置;(3)当当物物体体在在空空间间运运动动时时,需需要要建建立立一一个个三三维维直直角角坐坐标标系系来来描描述述其其在在空空间间内内的的位置。位置。坐标系坐标系一维一维二二维维平面平面目录知识点三时间的描述知识点三时间的描述1时刻:时刻:是指某一是指某一
5、_,在表示时间的数轴上,时刻用,在表示时间的数轴上,时刻用_表示。表示。2时时间间:是是指指两两个个时时刻刻的的_,在在表表示示时时间间的的数数轴轴上上,时时间间用用_表示。表示。3单单位位:时时刻刻和和时时间间单单位位相相同同,有有_、分分、时时等等,还还有有飞飞秒秒(fs)和和阿阿秒秒(as),1fs1015s,1as1018s。瞬时瞬时点点间隔间隔秒秒线段线段目录2021年年9月月20日日15时时10分,分,“长征七号长征七号”遥四运载火遥四运载火箭箭在在中国文昌航天发射场点火升空,将中国文昌航天发射场点火升空,将“天舟三号天舟三号”货货运运飞飞船送至在轨运行的空间站组合体进行交会对接船
6、送至在轨运行的空间站组合体进行交会对接。如如图所示的是火箭上升时的情景。图所示的是火箭上升时的情景。(1)观察到火箭上升,是以火箭为参考系的。观察到火箭上升,是以火箭为参考系的。()(2)以以“长征七号长征七号”遥四运载火箭为参考系,遥四运载火箭为参考系,“天舟三号天舟三号”货运飞船静止。货运飞船静止。()(3)为了描述火箭进入轨道后的位置,必须用三维坐标系。为了描述火箭进入轨道后的位置,必须用三维坐标系。()(4)2021年年9月月20日日15时时10分指的是时间。分指的是时间。()目录素养浸润提能力互动探究 重难突破2 2目录列列车车长长在在行行驶驶的的列列车车上上做做例例行行检检查查,你
7、你认认为为应应选选取取什什么么为为参参考考系系来来描描述述列列车车长长的的运运动动情情况况较较简简单单?能能否否以以地面上的建筑物为参考系?地面上的建筑物为参考系?提提示示:描描述述列列车长在在行行驶的的列列车上上的的运运动,以以车厢为参参考考系系时描描述述较为简单;如如果果以以地地面面上上的的建建筑筑物物为参参考系考系,不易不易对运运动进行描述。行描述。目录标标准性准性作作为为参参考考系系的的物物体体,不不论论原原来来的的运运动动情情况况如如何何,都都假假定定静静止止,被被研究的物体都是以参考系研究的物体都是以参考系为标为标准的准的任意性任意性 参考系的参考系的选选取在原取在原则则上是任意的
8、上是任意的同一性同一性 比比较较不同物体的运不同物体的运动应选择动应选择同一参考系同一参考系差异性差异性 对对于同一物体,于同一物体,选择选择不同的参考系,不同的参考系,结结果可能不同果可能不同1参考系的四性参考系的四性目录2.参考系的选取原则参考系的选取原则(1)理论上:参考系的选择具有任意性。理论上:参考系的选择具有任意性。(2)实际问题中:以观测方便和使运动的描述尽可能简单为原则。实际问题中:以观测方便和使运动的描述尽可能简单为原则。研研究究地地面面上上物物体体的的运运动动时时,常常选选地地面面或或相相对对地地面面静静止止的的物物体体作作为为参考系。参考系。研研究究某某一一系系统统中中物
9、物体体的的运运动动时时,常常选选系系统统为为参参考考系系。例例如如:a.研研究究列列车车员员在在列列车车上上的的运运动动情情况况时时,选选取取列列车车为为参参考考系系;b.研研究究太太空空舱舱内内物体的运动情况时,选取太空舱为参考系。物体的运动情况时,选取太空舱为参考系。目录【典典例例1】火火车车停停靠靠在在站站台台上上,乘乘客客往往往往会会发发现现这这样样的的现现象象:对对面面的的火火车车缓缓缓缓启启动动了了,等等到到站站台台出出现现,才才知知道道对对面面的的火火车车没没有有动动,而而是是自自己己乘乘坐坐的的火火车开动了。前、后两次乘客选用的参考系是车开动了。前、后两次乘客选用的参考系是()
10、A.站台、对面的火车站台、对面的火车B.两次都是对面的火车两次都是对面的火车C.两次都是站台两次都是站台D.自己坐的火车、站台自己坐的火车、站台解解析析车厢中中的的乘乘客客看看到到对面面的的火火车在在运运动,实际是是以以自自己己坐坐的的火火车为参参考考系系,等等到到站站台台出出现知知道道是是自自己己乘乘坐坐的的火火车开开动了了,这是是以以站站台台为参参考考系系,选项D正确正确。D目录|规律方法|判断参考系的两种方法判断参考系的两种方法(1)静静物物法法:在在明明确确观察察到到的的现象象中中,什什么么物物体体是是运运动的的,什什么么物物体体是静止的是静止的,静止的物体可能就是参考系。静止的物体可
11、能就是参考系。(2)假假设法法:假假设以以某某物物体体为参参考考系系,看看对物物体体运运动的的描描述述是是否否与与描描述中的述中的结果一致。若一致果一致。若一致,该物体可能就是参考系。物体可能就是参考系。目录1(多选多选)关于参考系,下列说法正确的是关于参考系,下列说法正确的是()A.参考系就是绝对不动的物体参考系就是绝对不动的物体B.只有选好参考系以后,物体的运动性质才能确定只有选好参考系以后,物体的运动性质才能确定C.同一物体的运动,相对于不同的参考系,观察的结果可能不同同一物体的运动,相对于不同的参考系,观察的结果可能不同D.我们平常所说的楼房是静止的,是以地面为参考系我们平常所说的楼房
12、是静止的,是以地面为参考系解解析析:参参考考系系是是为了了描描述述物物体体的的运运动,选来来作作为标准准的的物物体体,可可以以是是运运动的的,也也可可以以是是静静止止的的,故故A错误;运运动和和静静止止是是相相对的的,要要描描述述物物体体的的运运动,必必须选择参参考考系系,故故B正正确确;描描述述同同一一物物体体的的运运动时,若若以以不不同同物物体体作作为参参考考系系,观察察的的结果果可可能能不不同同,C正正确确;参参考考系系的的选取取,原原则上上是是任任意意的的,但但在在实际问题中中,应以以对运运动的的描描述述尽尽可可能能简单为原原则,一一般般以以地地面面为参参考考系系,我我们平平常常所所说
13、的楼房是静止的的楼房是静止的,就是以地面就是以地面为参考系参考系,D正确。正确。BCD目录2.如图所示,对于正在乘坐索道缆车观光的某游客如图所示,对于正在乘坐索道缆车观光的某游客,下下列说法正确的列说法正确的是是()A.以自己为参考系,看到自己所乘坐的缆车向对面运动以自己为参考系,看到自己所乘坐的缆车向对面运动B.以对面的山为参考系,自己是静止不动的以对面的山为参考系,自己是静止不动的C.以自己为参考系,看到同一缆车里的人向对面的山不断靠近以自己为参考系,看到同一缆车里的人向对面的山不断靠近D.以所乘坐的缆车为参考系,看到两边的青山绿树向身后远离以所乘坐的缆车为参考系,看到两边的青山绿树向身后
14、远离解解析析:乘乘坐坐索索道道缆车观光光的的游游客客,以以自自己己为参参考考系系,缆车相相对于于游游客客静静止止不不动,选项A错误;以以对面面的的山山为参参考考系系,自自己己向向山山运运动,选项B错误;以以自自己己为参参考考系系,看看到到同同一一缆车里里的的人人静静止止不不动,选项C错误;以以所所乘乘坐坐的的缆车为参考系参考系,看到两看到两边的青山的青山绿树向身后向身后远离离,选项D正确。正确。D目录如如图图所所示示,一一辆辆汽汽车车在在东东西西方方向向的的平平直直公公路路上上行行驶驶,要要研研究究汽汽车车在在某某个个时时刻刻所所处处的的位位置置和和某某段段时时间间内内的的位位置变化,我们应该
15、怎样建立坐标系?置变化,我们应该怎样建立坐标系?提提示示:以以某某一一路路口口为坐坐标原原点点,以以向向东方方向向为x轴正正方方向向,建建立立一一个个直直线坐坐标系系,就就可可以以准准确确地地确确定定汽汽车的的位置及位置位置及位置变化了。化了。目录1一一维维坐坐标标系系(直直线线坐坐标标系系):描描述述物物体体在在一一条条直直线线上上的的运运动动(如如甲甲壳壳虫虫在在直直藤藤条条上上爬爬行行),即即物物体体做做一一维维运运动动时时,可可以以以以这这条条直直线线为为x轴,在直线上规定原点、正方向和单位长度,建立直线坐标系。轴,在直线上规定原点、正方向和单位长度,建立直线坐标系。2二二维维坐坐标标
16、系系(平平面面直直角角坐坐标标系系):描描述述物物体体在在一一平平面面内内的的运运动动(如如湖湖面面上上小小船船的的运运动),即即物物体体做做二二维维运运动动时时,需需采采用用两两个个坐坐标标确确定定它它的位置。的位置。目录【典典例例2】一一物物体体从从O点点出出发发,沿沿东东偏偏北北30的的方方向向运运动动10m至至A点点,然后又向正南方向运动然后又向正南方向运动5m至至B点。点。(1)建立适当坐标系,描述出该物体的运动轨迹;建立适当坐标系,描述出该物体的运动轨迹;解析解析坐坐标系如系如图所示所示,线OAB为运运动轨迹。迹。答案答案见解析见解析(2)依据建立的坐标系,分别求出依据建立的坐标系
17、,分别求出A、B两点的坐标两点的坐标。目录1(多选多选)关于坐标系,下列说法正确的是关于坐标系,下列说法正确的是()A.建立坐标系是为了定量描述物体的位置和位置变化建立坐标系是为了定量描述物体的位置和位置变化B.坐标系都是建立在参考系上的坐标系都是建立在参考系上的C.坐标系的建立与参考系无关坐标系的建立与参考系无关D.物体在平面内做曲线运动,用平面直角坐标系就能确定其位置物体在平面内做曲线运动,用平面直角坐标系就能确定其位置解解析析:坐坐标系系是是建建立立在在参参考考系系上上的的,是是用用来来定定量量描描述述物物体体的的位位置置及及位位置置变化化的的,A、B正正确确,C错误;描描述述平平面面内
18、内曲曲线运运动时建建立立平平面面直直角角坐坐标系系就就能能满足需要足需要,D正确。正确。ABD目录2.(多多选选)如如图图所所示示的的是是为为了了定定量量描描述述物物体体的的位位置置变变化化作作出出的的坐坐标标轴轴(x轴轴),在在画画该该坐坐标标轴轴时时规规定定原原点点在在一一平平直直公公路路上上某某路路标标所所在在处处。公公路路为为南南北北走走向向,规规定定向向北北为为正正方方向向。坐坐标标轴轴上上有有两两点点A和和B,A的的位位置置坐坐标标为为xA5m,B的的位置坐标为位置坐标为xB3m,下列说法正确的,下列说法正确的是是()A.A点位于该路标南点位于该路标南5m处处B.A点位于该路标北点
19、位于该路标北5m处处C.B点位于该路标南点位于该路标南3m处处D.B点位于该路标北点位于该路标北3m处处解解析析:原原点点为路路标,向向北北为正正方方向向,A点点坐坐标为正正值,则A点点位位于于该路路标北北5m处,B点点坐坐标为负值,则B点点位位于于该路路标南南3m处,故故选项B、C正正确确,A、D错误。BC目录目录2用时间轴表示时间和时刻用时间轴表示时间和时刻(1)第第1s内、第内、第2s内、第内、第3s内、内、第、第ns内指的都是时间,都为内指的都是时间,都为1s。(2)最最初初2s内内、最最后后3s内内、最最初初ns内内都都是是指指时时间间,在在数数值值上上对对应应所所述值。述值。(3)
20、第第1s末末(第第2s初初)、第第2s末末(第第3s初初)、第第ns末末,都都是是指指时时刻刻。如如图图所所示示,第第3s末末和和第第8s初初都都是是时时刻刻,第第5s末末和和第第6s初初是是同同一一时时刻刻(在在时间轴上是同一点上是同一点)。第。第2s初到第初到第3s末的时间为末的时间为2s。目录【典例典例3】下列说法正确的是下列说法正确的是()A.时刻表示时间较短,时间表示时间较长时刻表示时间较短,时间表示时间较长B.作息时间表上的数字表示时间作息时间表上的数字表示时间C.第第ns内就是内就是(n1)s末到末到ns末这一秒时间末这一秒时间(n为任意正整数为任意正整数)D.1min内有内有6
21、0个时刻个时刻解解析析时刻刻没没有有长短短之之分分,表表示示某某个个瞬瞬间,时间表表示示两两个个时刻刻的的间隔隔,选项A错误;作作息息时间表表上上的的数数字字表表示示的的是是时刻刻,选项B错误;第第ns是是指指第第n个个1s的的时间,其其大大小小等等于于1s,确确切切含含义是是指指(n1)s末末到到ns末末这一一秒秒时间,故故选项C正确;正确;1min内有无内有无穷多个多个时刻刻,但有但有60个个1s的的时间间隔隔,选项D错误。C目录|规律方法|由语境区分由语境区分“时间时间”“”“时刻时刻”的技巧的技巧(1)明确研究明确研究对象:象:时刻是一个状刻是一个状态量量,时间是一个是一个过程量。程量
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