内容正文:
鲁科版物理·必修第一册
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第1节 空间和时间
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学习目标与核心素养 物理观念 能根据实际问题选择合适的参考系并对运动进行准确的描述;知道时刻与时间间隔的区别.
科学思维 能创新运用数学思维来描述位置信息,科学推理得出参考系对运动描述的意义.
科学探究 对参考系的选取给描述运动带来的影响分析、讨论、举例说明,经历对问题的发现、分析、解释过程.
科学态度与责任 培养勤于思考问题、留心自然、勇于探索的习惯.
重点与难点 重点 1.参考系的选取及作用;2.坐标系的建立及描述位置;3.时刻与时间间隔的区别.
难点 参考系的选取及根据参考系判断物体运动情况.
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必备知识 自主学习
关键能力 合作探究
课堂检测 素养达标
课时作业 巩固演练
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位置
参照物
参照物
A
不一定相同
一、机械运动
机械运动是指一个物体相对于其他物体的________随时间的变化.
二、参考系
1.定义:动与静是相对的,人们必须确定一个________来描述物体的运动,这种________称为参考系.
2.选取原则:参考系的选取是__________(A.任意的 B.唯一的).
3.参考系对观察结果的影响:选择不同的参考系观察同一个物体的运动,观察结果________________.
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[思考]
“坐地日行八万里,巡天遥看一千河”所描述的运动各是以什么为参考系的?
提示:人“坐地”而静止是以地面为参考系;“日行八万里”意思是坐在地上不动也会随地球绕地心转动八万里(地球赤道长约四万公里),是以地心为参考系;“巡天遥看一千河”是指人在随地球绕太阳公转过程中,巡视宇宙中的万千星河,是以太阳为参考系.
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位置
原点
正方向
三、空间位置的描述
1.建立目的:在物理学中,通常需要借助数学方法,通过建立坐标系来描述物体的________.
2.坐标系的三要素:________、________和单位长度.
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[思考]
描述下列三种运动需要建立怎样的坐标系呢?
(1)描述百米运动员在跑动中的位置;
(2)描述滑冰场上花样滑冰运动员的位置;
(3)描述翱翔在蓝天上的飞机的位置.
提示:(1)以起点为坐标原点,建立一维坐标系;
(2)以滑冰场中心为坐标原点,向东为x轴正方向,向北为y轴正方向,建立二维直角坐标系;
(3)以确定一点(如机场所在位置)为坐标原点,建立三维空间直角坐标系.
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瞬时
时刻
线段
×
×
×
四、时间的描述
1.时刻:是指某一________,在表示时间的数轴上用点表示.
2.时间间隔:是指两个________的间隔,在表示时间的数轴上用________表示.
[判断正误]
(1)时间间隔是指较长的一段时间,时刻是指较短的一段时间.( )
(2)第2 s内和前2 s内指的是同一段时间间隔.( )
(3)一分钟可分成60个时刻. ( )
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要点一 对参考系的理解及应用
eq \a\vs4\al([探究导入]) (1)坐在火车里的乘客为什么说火车没有动呢?
(2)站在站台上的小朋友为什么说火车好快呢?
(3)怎样描述物体的运动情况呢?
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提示:(1)火车相对于乘客没有发生位置的变动,所以乘客以自己为参考说火车没有动.
(2)火车相对于站台及站台上的小朋友的位置在快速变化,所以小朋友以站台为参考说火车速度好快.
(3)由上面的分析可知,要描述一个物体的运动情况,需要先选择某个其他物体作为参考,观察物体的位置相对于这个“其他物体”是否随时间变化,以及怎样变化.
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1.选择参考系的意义
要描述一个物体的运动,必须首先选好参考系,只有选定参考系后,才能研究物体做怎样的运动.
2.选取参考系的方法
研究物体的运动时,参考系是可以任意选取的,但一般根据研究问题的方便性来选取.在研究地面上物体的运动时,常选地面或相对于地面静止的物体作为参考系.
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3.参考系的四个性质
任意性
参考系可以任意选取,任何物体都可以作为参考系
标准性
用来做参考系的物体都是假定不动的,被研究的物体是运动还是静止,都是相对于参考系而言的
差异性
选择不同的参考系,同一运动的观察结果可能不同
统一性
比较不同物体的运动时,应该选择同一参