内容正文:
第1章 运动的描述
第1节 空间和时间
核心素养导学
物理观念 (1)知道运动有多种形式,知道机械运动的含义。
(2)知道参考系的概念,会选取恰当的参考系研究物体的运动。
(3)知道物体在空间的位置可以用坐标系来描述。
(4)知道时间和时刻的含义以及它们的区别。
(5)知道机械运动、参考系、空间位置和时间的概念是对自然现象的抽象描述。
科学思维 (1)能灵活运用参考系研究物体的运动。
(2)能建立坐标系来描述物体的空间位置。
(3)能用时间轴描述时间和时刻。
科学态度与责任 知道物理学研究的很多问题就在身边,对自然界有好奇心。通过相关案例的分析,能关注科学技术的新进展,渗透爱国主义教育。
续表
一、机械运动
1.机械运动:一个物体相对于其他物体的______随时间的变化。
2.参考系
(1)概念:动与静是_____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)特点:在描述物体的运动时,_________被假定为不动。
位置
相对
参照物
参照物
参照物
(3)参考系的选取:
①运动情况的界定:对于同一个运动,选择的参考系不同,描述运动的结果就_______相同。
②选取原则:参考系可以任意选择,但是应该恰当选择,以使研究的问题_____为基本准则。
③选取对象:在研究问题时,一般选取_____或相对地面____的物体作为参考系。
不一定
简化
地面
静止
二、空间位置的描述
1.描述方法
借助数学方法,通过建立坐标系来描述物体的位置。
2.常用的坐标系
(1)一维坐标系:用来描述物体在______上的位置。当物体沿直线运动时,以这条直线为x轴,在直线上规定原点、________和单位长度,建立一维坐标系。
(2)二维直角坐标系:用来描述物体在一个______上的位置。在平面上画出两条__________的数轴,建立平面直角坐标系。
3.建立坐标系的目的
定量描述物体的______以及____________。
直线
正方向
平面
互相垂直
位置
位置的变化
(1)坐标轴有正方向,坐标的正负不表示大小,而表示该位置相对坐标原点的方位。如图所示,若某一物体运动到A点,此时它的位置坐标xA=3 m;若它运动到B点,此时它的位置坐标xB=-2 m。
(2)书写位置坐标时必须有正负号以及相应的单位。
三、时间的描述
1.时刻:是指某一______,在表示时间的数轴上,时刻用____来表示。
2.时间:是指两个时刻之间的_____,在表示时间的数轴上,时间用____来表示。
3.单位:时刻和时间单位相同,有____、分、时等,还有飞秒(fs)和阿秒(as),
1 fs=10-15 s,1 as=10-18 s。
日常生活中我们所说的“时间”,有时是指时刻,有时是指时间,应根据实际情况判断。表示时刻的关键词有“初”“末”“时”等,表示时间的关键词有“内”“经历”“历时”等。
瞬时
点
间隔
线段
秒
1. 如图所示,一位运动员在水平匀速飞行的飞机上自由掉落,
关于其运动情况,飞机上的观察者:“他在沿直线 下落呀!”
地面上的观察者:“他明明在沿曲线下落嘛。”请问:两位
观察者的说法哪个是正确的?为什么?你受到什
么启发?
提示:都正确;他们所选择的参考系不同;同一物体的运动描述,选取的参考系不同,观察结果可能不同。
2.如图所示,一辆汽车在笔直的公路上从超市出发,向东行驶了300 m到达电影院,继续行驶了150 m到达度假村,又向西行驶了950 m到达博物馆,最后回到超市。
(1)若问汽车分别行驶到哪里了,我们怎样回答?
(2)若以超市所在的位置为原点,以向东的方向为正方向,用1个单位长度表示100 m,建立直线坐标系。怎样描述汽车的位置?
3.李大爷起床后外出晨练,在公园遇到杨阿姨。
李:“您这么早就来啦,这刚6:30。”
杨:“是啊,我6:15就来了, 都锻炼了15分钟了。”
李:“您来的路上用了多长时间?”
杨:“差不多10分钟吧。您什么时间从家里走的?”
李:“大约6点。”
(1)以上对话中,表示时刻的有哪些?
(2)表示时间的有哪些?
提示:(1)其中“6:30”“6:15”“6点”都表示某一瞬时,是时刻。
(2)“15分钟”“10分钟”表示一段时间间隔,是时间。
新知学习(一)|对参考系的认识
[重点释解]
1.对参考系的理解
(1)参考系是为了描述物体的运动,选来作为标准的物体。
(2)被选择作为参考系的物体都是假定不动的,不能认为只能选择不动的物体作为参考系。
(3)作为参考系的物体可以是运动的,也可以是静止的,任何物体均可以被选作参考系。
(4)在不说明参考系的情况下,通常取地面为参考系。
2.参考系的四个性质
标准性 作为参考系的物