内容正文:
第1节 运动、空间和时间
[学习目标] 1.[物理观念]知道什么是机械运动,知道机械运动是物体最简单的一种运动形式. 2.[科学思维]知道参考系的含义,会选取恰当的参考系研究物体的运动. 3.[科学方法]理解坐标系,并会用坐标系描述物体的位置及位置变化. 4.[科学方法]理解时间和时刻的含义以及它们的区别.
一、机械运动
1.机械运动:一个物体相对其他物体的位置变化,简称运动,是物质运动的一种基本形式.
2.参考系
(1)定义:用来描述物体运动的参照物.
(2)选取原则:参考系的选取是任意的,一般以地面为参考系.
二、空间位置的描述
1.位置的确定:研究物体的运动,首先应该描述物体的空间位置.在物理学中,通常需要借助数学方法,建立坐标系来描述物体的位置.
2.坐标系的选取:如果物体做直线运动,物体的空间位置可以用一维坐标系描述;如果物体在平面内做曲线运动,其位置可以采用二维坐标系来描述.
三、时间的描述
1.时刻是指某一瞬时,时间是指两个时刻之间的间隔,通常用t表示.
2.在表示时间的轴上,时刻用点来表示,时间用线段来表示.
3.在国际单位制中,表示时间和时刻的单位是秒,它的符号是s.
1.思考判断(正确的打“√”,错误的打“×”)
(1)车轮的转动不是机械运动.
(×)
(2)任何物体都可以被选作参考系.
(√)
(3)只有静止的物体才能被选作参考系.
(×)
(4)在任何参考系下,同一物体的运动都相同.
(×)
(5)时间是较长的一段时间,时刻是较短的一段时间.
(×)
(6)第5 s内和前5 s内指的是不相等的两段时间间隔.
(√)
2.明代诗人曾写下这样一首诗:“空手把锄头,步行骑水牛;人在桥上走,桥流水不流”.其“桥流水不流”中的“桥流”应理解成其选择的参考系是( )
A.桥
B.水
C.人
D.地面
B [“桥流水不流”中的“桥流”选择的参考系是水,故选项B正确.]
3.某学校操场上国旗平台离地面的高度是0.5 m,将坐标系的原点定在平台上,取旗杆所在直线向上方向为坐标轴的正方向,旗杆上固定国旗的A、B两点离地面的距离分别为10.9 m和9.4 m,那么A、B两点的坐标分别是( )
A.10.9 m 9.4 m
B.11.4 m 9.9 m
C.10.4 m 8.9 m
D.10.9 m -9.4 m
C [根据题意,A、B两点离平台(坐标原点)的距离分别为10.9 m-0.5 m=10.4 m和9.4 m-0.5 m=8.9 m,且A、B两点都在平台上方,故A、B两点的坐标分别为10.4 m和8.9 m.选项C正确.]
4.下列说法中指时间间隔的是( )
A.学校每天21:40准时熄灯
B.早晨由临海开往杭州的第一班车,在06:20发车
C.高考理科综合的考试时间为150分钟
D.中央电视台的朝闻天下节目在6点开播
C [选项A、B、D中的21:40、06:20和6点均指时刻,选项C中的150分钟指时间间隔,故选项C正确.]
机械运动 参考系
1.选取参考系的必要性
只有选取了参考系,物体的运动才具有实际意义,也就是说,只有选择了参考系,物体的运动才具有唯一性,物体的运动规律才能唯一确定.
2.参考系选取的三原则
(1)任意:参考系的选取是任意的,任何物体都可以被选作参考系.
(2)方便:参考系的选取应该遵循方便性原则和简单性原则,也就是说,无论将哪一个物体选作参考系,应该使问题的研究更方便、更简单,杜绝使问题复杂化的情况.
(3)实用:一般选取地面为参考系.
【例1】 如图所示是某型号战斗机在空中加油的情形,以下列的哪个物体为参考系,可以认为加油机是运动的( )
A.战斗机
B.地面上的房屋
C.加油机中的飞行员
D.战斗机里的飞行员
思路点拨:相对于参考系位置变化的物体是运动的,位置不变的物体是静止的;本题研究的是加油机的运动情况,关键看它相对所选参考系的位置是否变化.
B [加油机相对于战斗机位置不变,以战斗机为参考系,加油机是静止的,A错误;加油机相对于地面上的房屋位置不断变化,以地面上的房屋为参考系,加油机是运动的,B正确;加油机相对于加油机中的飞行员位置不变,以加油机中的飞行员为参考系,加油机是静止的,C错误;加油机相对于战斗机里的飞行员位置不变,以战斗机里的飞行员为参考系,加油机是静止的,D错误.]
物体运动情况的判断方法
(1)确定研究对象.
(2)根据题意确定合适的参考系.
(3)分析被研究物体相对于所选参考系的位置变化情况.
1.两列火车平行地停在一站台上,过了一会儿,甲车内的乘客发现窗外树林在向西移动,乙车内的乘客发现甲车没有动,如以地面为参考系,上述事实说明( )
A.甲车向东运动,乙车不动
B.乙车向东运动,甲车不动
C.甲车向西运动,乙车向东运动