高中物理 2.1 运动、空间和时间课件 鲁科版必修1.ppt

第1节运动 空间和时间 温故知新 1 特技跳伞运动员下落时 看到大地迎面而来 而我们平时看到的地面是不动的 这是为什么 答案 运动员相对地面是运动的 若以运动员自身为参考系 则运动员就是静止的 精彩回眸 2 如图2 1 1所示为一平面直角坐标系 在第 象限区域内有一边长为20cm的正方形abcd 已知ab平行于y轴 ad平行于x轴 b点坐标为 10 10 则a c d三点的坐标各是多少 答案 a 10 30 c 30 10 d 30 30 图2 1 1 1 机械运动 1 物体相对于其他物体的 叫做机械运动 简称 是物质运动的一种基本形式 2 用来描述物体运动的 称为参考系 3 参考系的选取与物体的运动 同一个物体的运动 选取不同的参考系 所得出的结果可能是 的 一般情况下选取地面或 的物体为参考系 新知梳理 位置变化 参照物 不同 相对地面静止 运动 2 空间位置的描述 1 建立坐标系 定量地描述物体的 及位置的 2 建立坐标系的方法 当物体做直线运动时 可以选取某一点为坐标原点建立坐标轴 坐标轴的方向表示规定的 坐标轴上的数值表示物体的位置 3 全球定位系统 它是由在地球轨道上运行的若干卫星和地面接收装置组成 能够很精确的确定物体的位置的系统 通常简称 位置 变化 正方向 gps 3 时间的描述 1 时刻 指某一瞬时 2 时间 指两个时刻之间的 3 时刻和时间可以在表示时间的数轴上表示出来 数轴上的某一个点表示 数轴上的一段线段表示的是 间隔 时刻 时间 合作探究 1 意义要描述一个物体的运动 必须首先选好参考系 对同一个运动 如果选不同的物体作参考系 观察到的运动情况可能不相同 如 当人坐船行驶在河面上 观看两岸青山时 常有 看山恰似走来迎 的感觉 是以 人 为参考系 看到远处的山向人靠近 当变换一下目光 又感到 仔细看山山不动 则是以河岸为参考系 选取参考系的意义和原则 2 原则研究物体的运动时 参考系的选取是任意的 一般根据研究问题的方便来选取 在研究地面上物体的运动时 常选地面或相对于地面静止不动的物体为参考系 如 当研究正在行驶的火车中物体的运动时 一般选火车为参考系 特别提醒 1 在研究物体的运动时 参考系一旦被选定 就视其为静止 2 高考对该知识的考查常以选择题的形式出现 难度较低 1 图2 1 2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 向上运动c 静止d 无法确定如何运动 图2 1 2 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 1 由于每个运动员一起下落 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 2 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 则地面向上运动 所以b正确 答案 1 c 2 b 1 建立坐标系的物理意义为了定量地描述物体的位置及位置变化 需要在参考系上建立适当的坐标系 如地理上用纬度和经度来确定某个地点 在军事 大地测量等领域常采用全球卫星定位系统 gps 来确定方位 建立坐标系的意义 坐标系的种类 2 坐标系的种类 1 直线坐标系 如果物体在一维空间运动 即沿一直线运动 只需建立直线坐标系 如图 a 所示 其中m点坐标为x 2m 2 平面坐标系 如果物体在二维空间运动 即在同一平面运动 就需要建立平面直角坐标系 如图 b 所示 其中n点坐标为 3m 4m 3 三维坐标系 当物体在三维空间运动时 则需要建立三维直角坐标系来描述 如图 c 所示p点位置坐标为 2m 3m 0 图2 1 3 a 直线坐标系 b 平面坐标系 c 空间坐标系 特别提醒 读取坐标系中物体的位置坐标时要注意单位和正负 2 以北京长安街为坐标轴x 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 一辆汽车最初在原点以西2km处 几分钟后行驶到原点以东2km处 1 这辆汽车最初位置和最终位置分别是 a 3km2kmb 3km2kmc 3km 2kmd 3km 2km 2 如果将坐标原点向西移5km 则这辆汽车的最初位置和最终位置分别是 a 5km7kmb 2km5kmc 2km7kmd 3km5km解析 1 坐标轴的正方向向东 则位置在原点以东为正 在原点以西为负 汽车最初在原点以西且距原点3km 所以最初位置是 3km 同理最终位置是2km 故b正确 2 坐标原点西移5km后 最初位置在原点的东方 距原点2km 最终位置还在原点以东 距离变为7km 故c正确 答案 1 b 2 c 时间和时刻的区别和联系 特别提醒 在生活中说的 时间 有时指时间间隔 有时指时刻 要注意区别 3 以下的计时数据指时间的是 a 从北京开往广州的火车预计10时到站b 1997年7月1日零时中国对香港恢复行使主权c 某人百米跑的成绩是13sd 某场足球赛开赛15min时甲队攻入一球答案 c 典例精析 典例1 第一次世界大战期间 一名法国飞行员在2000m高空飞行时 发现脸旁有一个小东西 他以为是一只小昆虫 便敏捷地把它一把抓过来 令他吃惊的是 抓到的竟是一颗子弹 飞行员能抓到子弹 是因为 a 飞行员的反应快b 子弹相对于飞行员是静止的c 子弹已经飞得没有劲了 快要落在地上了d 飞行员的手有劲 运动与静止的相对性 思路分析 解答本题的关键点是要理解运动的相对性 子弹相对于地面是运动的 但由于子弹与飞行员运动的快慢相同 方向相同 两者是相对静止的 解析 当飞行员的飞行速度与子弹飞行的速度相同时 子弹相对于飞行员是静止的 因此飞行员去抓子弹 就像我们去拿放在桌上的物品的感觉一样 答案 b 反思领悟 当两个运动物体运动的快慢相同 运动的方向也相同时 如果我们选择其中一个物体为参考系去观察另一个物体 则另一个物体是静止的 也就是说 运动和静止都是相对参考系而言的 甲 乙 丙各乘一个热气球 甲看到楼房在向下运动 乙看甲在向下运动 丙看甲 乙都在向上运动 那么 从地面上看 甲 乙 丙的运动情况可能是 a 甲向上 乙向下 丙静止b 甲向上 乙向上 丙静止c 甲向上 乙向上 丙向下d 甲向上 乙向上 丙也向上 但丙比甲 乙都慢 解析 热气球中的人看到其他物体的运动情况时 是以自己所乘的热气球为参考系的 甲看到楼房向下运动 说明甲相对于地面一定在向上运动 同理 乙相对甲在向上运动 说明乙相对地面也是向上运动 且运动得比甲更快 丙无论是静止 还是在向下运动 或者是以比甲 乙都慢的速度在向上运动 丙都会觉得甲 乙在向上运动 答案 bcd 典例2 以下说法中 表示时刻的是 a 中央电视台春节联欢晚会将于20时05分现场直播b 在第十一届全运会上 上海队以3分35秒81的成绩获得4 100米自由泳接力赛的冠军c 上海世博会于2010年5月1日开幕d 刘翔在全运会上实现了110米栏三连冠 2009年10月25日完成比赛记录值是13秒34 时间和时刻 思路分析 解答本题的关键点是要区分清楚时间与时刻 时间是指某一过程用时的长短 而时刻是指一个时间点 是某一瞬间 解析 中央电视台春节联欢晚会将于20时05分现场直播指时间点 是时刻 选项a对 上海队以3分35秒81的成绩获得4 100米自由泳接力赛的冠军 3分35秒81是比赛全过程所用的时间 是时间间隔 选项b错 上海世博会将于2010年5月1日开幕 2010年5月1日是世博会开始的时刻 选项c对 刘翔在全运会上的比赛记录值是13秒34 13秒34是刘翔完成比赛所用的时间 是时间间隔 选项d错 答案 ac 反思领悟 时间是指两个时刻之间的时间间隔 是某一变化过程所经历的时间长短 时刻是指某一瞬时 在表示时间的数轴上 时刻用点表示 时间用线段表示 从典例2中我们可以体会到时间段与时刻的明显区别 以下的计时数据指时间的是 a 2008年3月24日下午17时 万众瞩目的北京奥运会圣火采集仪式在希腊古奥林匹克遗址准时举行b 某人用15s跑完100mc 早上6点钟准时起床d 从北京开往上海的d31次列车于20点49分到达上海答案 b 建立坐标系的原则坐标系是为了定量地描述物体的位置和位置变化而建立的 坐标系是参考系的定量比 是用数学的方法准确地 定量地描述物体的运动 一般来说建立何种坐标系要以方便于描述物体的运动情况为原则 创新拓展 典例3 在田径场 跑道长400米 上 要描述百米赛跑运动员在运动中的位置 需要建立什么样的坐标系