【志鸿全优设计】高中物理 第2章第1节运动、空间和时间目标导学 鲁科版必修1.doc

第1节运动、空间和时间一、机械运动与参考系1机械运动：物体相对其他物体的位置发生变化，就叫机械运动，简称运动，位置不变化称为静止。2运动是相对的：运动和静止的描述都是相对另一个物体来说的。3参考系：为了描述物体的运动而选来作为参照的物体称为参考系。参考系一定是静止的吗？提示：不一定。参考系是假设不动作为参照标准描述其他物体运动的，它可以是运动的也可以是静止的。【例1】2011年深圳世界大学生运动会火炬传递时，观察图中的旗帜和甲、乙两火炬手所传递的圣火火焰，关于甲、乙两火炬手相对于静止旗杆的运动情况，下列说法正确的是(旗杆和甲、乙火炬手在同一地区)()a甲、乙两火炬手一定向左运动b甲、乙两火炬手一定向右运动c甲火炬手可能运动，乙火炬手向右运动d甲火炬手可能静止，乙火炬手向左运动解析：旗向左偏，说明有向左吹的风，由甲的火焰向左偏，无法确定甲的运动状态，由于乙的火焰向右偏，所以乙一定向左运动，且速度大于风速。答案：d11两辆汽车在平直公路上行驶，甲车内的人看见窗外树木向东移动，乙车内的人发现甲车没有运动，如果以地面为参考系，上述事实说明()a甲车向西运动，乙车不动b乙车向西运动，甲车不动c甲车向西运动，乙车向东运动d甲、乙两车以相同的速度向西运动12平直公路上，甲、乙、丙三位同学骑自行车向东行驶，甲感觉顺风，乙感觉无风，丙感觉逆风，由此可以判定()a当时刮的是西风b当时刮的是东风c若以乙为参考系，甲向西运动，丙向东运动d若以乙为参考系，甲向东运动，丙向西运动选择参考系的原则(1)选取参考系一般应根据研究对象和研究对象所在的系统来决定。例如研究火车上物体的运动情况时，一般选取火车作为参考系；研究地面上物体的运动时，常选地面或相对地面不动的物体作为参考系，这时，参考系常可以略去不提，如“汽车运动了”，就不必说成“汽车相对地面运动了”。(2)参考系的选取可以是任意的。在实际问题中，参考系的选取应以观测方便和使运动的描述尽可能简单为基本原则。二、坐标系1建立坐标系的目的：定量描述物体的位置及位置的变化，便于更确切地描述物体的机械运动。2建立方法：一般来讲，对于直线运动，在质点运动轨迹上建立坐标轴，质点的运动方向为坐标轴的正方向，选取一定长度为单位长度。对于在平面上运动的物体要建立二维坐标系，对于在空间运动的物体要建立三维坐标系。3坐标系的三要素：坐标原点、正方向和单位长度。4建立原则：坐标原点要相对参考系静止，选取坐标轴方向时要使对物体运动规律的描述最简捷。怎样在一个平面内确定某个点的具体位置？提示：如图所示，在图甲中，a、b、c三点有相同的横坐标，在图乙中，d、e、f三点有相同的纵坐标，由此可以发现：如果仅仅确定某点的横坐标或纵坐标，该点的位置并不能唯一确定，如果同时确定某点的横坐标和纵坐标，则该点的位置唯一确定。同理要确定物体的空间位置可以建立三维立体空间坐标系。【例2】为了确定一辆行驶在北京长安街上的汽车的位置，我们可以取x轴表示长安街的东西方向，x轴的正方向指东，并且取天安门前的旗杆作为坐标轴的原点，那么汽车的位置就可以由它的坐标完全确定。若汽车的坐标是1 km，则表示汽车处于什么位置？汽车的坐标是2 km呢？解答：汽车的坐标是1 km表示汽车在坐标原点(旗杆)以东，离旗杆1 km的距离处，汽车的坐标是2 km，负号表示汽车在坐标原点(旗杆)以西，距离旗杆2 km处。(1)坐标值的绝对值表示汽车到原点的距离。(2)坐标的正、负号表示汽车相对于原点的方位。(3)船舶在海洋中航行时，常用经度和纬度来定位，经度和纬度实际就相当于坐标系中的x、y坐标。21某人从学校门口a处开始散步，先向南走了50 m到达b处，再向东走100 m到达c处，最后又向北走了150 m到达d处，则a、b、c、d各点位置如何表示？22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，最后小球到达地面，如图所示，分别以地面和抛出点为原点建立坐标系，方向均以向上为正，填写以下表格：坐标原点的设置出发点的坐标最高点的坐标落地点的坐标以地面为原点以抛出点为原点在平面内确定物体的位置，需建立坐标系，确定其坐标。在建立坐标系时，x轴不一定水平，y轴不一定是竖直方向，只要所取坐标系对研究问题方便、简单即可。三、时间与时刻的关系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一段时间时间轴上的点表示一个时刻表述方法“3秒内”“前3秒内”“后3秒内”“第1秒内”“第1秒到第3秒”均指时间“3秒末”“第3秒末”“第4秒初”“八点半”等均指时刻联系两个时刻的间隔即为一段时间，时间是一系列连续时刻的积累过程，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1第2 s是时间还是时刻？它指的是1 s还是2 s?提示：第2 s是时间，它指的是从第1 s末到第3 s初两个时刻之间的间隔，在时间轴上为1到2之间的一段线段，如图所示。由以上分析可知它指的是1 s而不是2 s。2“5时18分”和“5小时18分”表述的意思相同吗？提示：不相同。5时18分指时间点，是时刻；5小时18分指一段时间。5时18分在时间轴上用一个点表示，5小时18分在时间轴上用一段线段表示。5时18分在时间轴上的位置是确定的，5小时18分在时间轴上的长度是确定的。【例3】以下的计时数据指时间的是()a天津开往德州的1545次列车于5时35分从天津发车b2011年7月大邱世锦赛，因罗伯斯犯规，刘翔以13秒27的成绩获得了比金牌含金量还高的银牌c中央电视台朝闻天下节目6时开播d某场足球赛开赛15 min时甲队攻入一球解析：a、c、d中的数据都是指时刻，而b中的13秒27与跑完110 m这一过程相对应，是时间。答案：b31在下面叙述中，哪些指的是时间，哪些是时刻？(1)广州亚运会于2010年11月12日20：00开幕，历时15天于11月27日20：00闭幕。(2)2010年11月15日8点30分京沪高铁全线铺通，12月9日上午“和谐号”crh380高速动车组在京沪高铁试验最高时速达486.1千米，再次创造世界纪录；2011年7月1日14时59分北京南站开出首次运营的g1次列车。(3)2011年7月23日20时34分发生甬温动车追尾特大事故，造成35人死亡，200多人受伤。答案：【互动课堂】迁移训练11d解析：甲车内的人看见树木向东运动，说明甲车向东运动，乙车内的人发现甲车没动，说明乙车与甲车速度相同，相对静止，所以选d。12ac解析：乙感觉无风，说明乙的速度与风速相同均向东，即刮西风，故a正确，b不正确，甲感觉顺风，说明甲的速度小于风速，丙感觉逆风，说明丙的速度大于风速，所以甲、乙、丙三同学的速度大小为v甲v乙v风v丙。若以乙为参考系，甲向西运动，丙向东运动，选项c正确。21解答：选取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，如图所示，各点坐标为a(0,0)，b(0，50)，c(100，50)，d(100,100)。22答案：坐标原点的设置出发点的坐标最高点的坐标落地点的坐标以地面