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.ppt

第1节运动 空间和时间 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 知道运动与静止的相对性 2 通过具体事例的探究 知道空间位置的描述方法 3 会区别时间与时刻 并初步建立时间与空间的概念 重点 1 在研究具体问题时 如何选取参考系 2 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 难点 1 分析在不同的参考系中物体的运动情况 2 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15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 一 机械运动1 定义一个物体相对其他物体的 简称运动 是物质运动的一种基本形式 2 参考系用来描述物体运动的 位置变化 参照物 二 空间位置的描述1 用 描述物体在空间中的位置 2 三种坐标系 1 若物体沿着一条直线运动 则建立 坐标系 2 若物体在一个平面上运动 则建立 坐标系 3 若物体在空间内运动 则建立 坐标系 坐标系 一维 二维 三维 三 时间的描述1 时刻是指某一 通常用t表示 时间是指两个时刻之间的 通常用 t表示 2 时间轴上的一个点表示 一条线段表示 瞬时 间隔 时刻 时间 判一判 1 研究机械运动可以不选取参考系 2 研究一个物体的运动时 只能选取地面为参考系 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及位置的变化 4 第2s指的是时刻 提示 1 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 因此在研究机械运动时必须选取参考系 故 1 错 2 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 并不是只能选取地面为参考系 故 2 错 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化 故 3 对 4 第2s指的是第2个1s 是一段时间 而不是某一时刻 故 4 错 合作探究是高效突破核心知识的关键 课堂引导学生用30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 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 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 1 小刚说司机没动 司机说自己动了 他们谁说的对 提示 他们说的都对 这是因为他们选择的参考系不同 小刚是以他们所坐的出租车为参考系 所以说司机没动 司机是以地面或相对地面静止的物体为参考系 所以说自己动了 2 选择不同的参考系 司机的运动情况相同吗 提示 一般不相同 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 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的参考系 提示 不可以 以所坐的汽车为参考系 小刚是静止的 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 知识点拨 1 对参考系的两点说明 1 参考系的选择应以描述运动简单 方便为原则 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 2 运动的绝对性在自然界里 运动是物质的固有属性 绝对静止的物体是找不到的 3 运动与静止的相对性 1 说物体是在运动还是静止 要看以哪一个参考系为标准 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之间是否有位置变化 探究归纳 参考系1 描述一个物体的运动时 参考系可以任意选择 2 选择不同的参考系来观察同一个物体的运动 其结果会有所不同 3 比较两个物体的运动时应选择同一个参考系 典例1 2012 济南高一检测 大渡河以波涛汹涌而著称 其上的安顺口大渡桥更是富有革命传奇色彩 可是当游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 这时游人选择的参考系是 a 河岸b 游人自己c 汹涌的河水d 岸边的树木 思路点拨 解答本题应把握以下两点 1 被选作的参考系是静止的 2 汹涌的河水向下游运动 解析 选c 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 c正确 变式训练 火车停靠在站台上 乘客往往会发现这样的现象 对面的火车缓慢地开动了 等到站台出现 才发现对面的火车没有动 而是自己乘坐的火车在开动 前 后两次乘客分别采用的参考系是 a 自己坐的火车 站台b 站台 对面的火车c 两次都是对面火车d 两次都是站台 解析 选a 站台相对地面是静止的 所以当站台出现后 乘客发现对面的火车没有动 而是自己乘坐的火车在开动 这是以站台为参考系的 而开始时乘客发现对面的火车缓慢地开动了 是以自己坐的火车为参考系的 故选a 坐标系的描述方法及分类1 一辆汽车在某一城市内运动 如果这辆汽车某时刻在市中心东5km的a处 经过一段时间汽车又到了市中心西3km的b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 提示 我们可以取正东方为x轴的正方向 市中心为原点 坐标的单位为km 建立一维坐标系来描述汽车的位置 如图a处时 xa 5kmb处时 xb 3km 2 2012年2月10日 美泰两国军队在泰国春武里府东部海滩进行了联合抢滩登陆演习 此次演习是南亚地区最大规模 金色眼镜蛇 联合军演的一部分 如图为两栖突击车向海滩冲击的情景 要描述它的位置 你认为应该建立哪种坐标系 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 知识点拨 对坐标系的理解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 2 坐标系相对于参考系是静止的 3 坐标系的三要素 原点 正方向 单位长度 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 仅表示方向 5 建立何种坐标系要根据物体是在直线上 平面内 还是在空间中运动而定 探究归纳 坐标系1 坐标系可以描述物体在空间中的位置及位置变化 2 常见的三种坐标系 1 一维坐标系 用来描述物体在直线上的运动 2 二维坐标系 用来描述物体在平面内的运动 3 三维坐标系 用来描述物体在空间中的运动 典例2 如图所示 a b c分别表示某校食堂 教室 宿舍 a b之间 b c之间均相距100m 三者连线为一直线 若以b为坐标原点建立如图所示坐标系 则a c两点的位置坐标为多少 思路点拨 解答本题必须把握以下两点 1 坐标的数值表示距坐标原点的距离 2 坐标的正负表示在坐标原点的哪一侧 解析 a c两点距原点均为100m 它们分别位于原点的两侧 其中c位于x轴的正半轴上 a位于x轴的负半轴上 故xa 100m xc 100m 答案 100m100m 变式训练 2012 沧州高一检测 如图所示是为了定量研究物体位置的变化作出的坐标轴 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 坐标上有两点a和b a的坐标为xa 5m b的坐标为xb 3m 下列说法正确的是 a点位于广场中心南边5m处 a点位于广场中心北边5m处 b点位于广场中心南边3m处 b点位于广场中心北边3m处a b c d 解析 选d 坐标系的正方向向北 规定原点在广场中心 a的坐标为xa 5m 即在广场北边 正方向 5m处 b的坐标为xb 3m 即在广场南边 负方向 3m处 故d正确 时间的描述某中学作息时间表部分如下 起床 6 30早餐 7 00 7 30第一节 8 00 8 45 熄灯 22 00 1 时间表中 6 30 22 00表示时刻还是时间 有什么物理意义 8 00 8 45之间的45分钟表示时刻还是时间 有什么物理意义 提示 6 30 22 00都指时刻 是某个活动开始或结束的那一瞬间 8 00 8 45之间的45分钟指时间 是某个活动所经历的一段时间 2 试用时间轴表示6 30 22 00 8 00 8 45之间的45分钟 思路分析 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 点 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 线段 表示 提示 知识点拨 关于时间与时刻的四点说明1 我们日常生活中说的 时间 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 2 时刻与物体所处的状态 或位置 相对应 时间与物体所经历的过程相对应 3 时间和时刻常见的几种说法 n秒末 n秒初指时刻 第n秒内是指1秒的时间 4 同一时刻表示方法可能不同 如 第5s末 5s末 第6s初 等指的均是时刻 在时间轴上均为5s这一点 探究归纳 时刻和时间1 时刻是指某一瞬时 时间是指两个时刻之间的间隔 2 在时间轴上 时刻用点来表示 时间用线段来表示 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先后之别 典例3 如图为时间轴 请你标出第3秒 前3秒 第3秒初 第3秒末 第n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 思路点拨 解答本题应把握以下两点 1 时刻 在时间轴上用一个点来表示 2 时间 在时间轴上用一条线段来表示 解析 对于第3秒 前3秒 第3秒初 第3秒末 第n秒表示如图所示 第3秒是时间 是指从第2秒末到第3秒末共1秒的时间 前3秒是0到第3秒末共3秒的时间 第3秒初与第2秒末重合 是同一时刻 第3秒末是时刻 第n秒是时间 共1秒的时间 规律方法 时刻和时间的表述方法 第ns末 ns末 第ns初 等指的均是时刻 在时间轴上为一点 ns内 前ns内 后ns内 等指的均是时间 在时间轴上为一线段 变式训练 关于时间 时刻的含义 下列说法正确的是 a 第3s初是一段时间 这段时间为1sb 第5s末与第6s初是指同一时刻c 4s内与第4s内是指同一时间d 第2s内是一段时间 这段时间为2s 解析 选b 第3s初是某一时刻 在时间轴上用一个点来表示 a错误 在时间轴上 第5s末与第6s初都用同一个点来表示 b正确 4s内是4s的一段时间 第4s内是第4个1s 是1s的时间 c错误 第2s内是第2个1s 这段时间为1s 而不是2s d错误 温馨提示 位置及位置的变化的描述是学习下一节概念 位移的基础 掌握用坐标系描述位置及位置的变化至关重要