内容正文:
第1节 空间和时间
学业要求+核心素养
1.知道机械运动的概念,理解运动是绝对的,静止是相对的。(物理观念)
2.知道参考系的概念,知道对同一物体选择不同的参考系时,观察的结果可能不同。(物理观念)
3.知道时间间隔和时刻的含义以及它们的区别,学会用时间轴来描述物体运动过程中的时间间隔和时刻。(科学思维)
一、机械运动
1.基础梳理
(1)机械运动:指一个物体相对其他物体的位置随时间的变化,简称运动。它是物体运动的一种基本形式。
(2)参考系:动与静是相对的,人们必须确定一个参照物来描述物体的运动,这种参照物称为参考系。
2.尝试探究
如图所示,甲、乙两同学站在电梯里。
(1)电梯向上运动,甲、乙两同学站在里面,你能准确判断出甲同学是静止还是运动的吗?
提示:不能,必须选择参考系。甲相对地面而言是运动的,甲相对电梯而言是静止的。
(2)当电梯向下运动时,电梯相对于地面向哪个方向运动呢?甲相对于地面又是向哪个方向运动的呢?
提示:电梯相对于地面向下运动;电梯上的甲相对于地面也向下运动。
(3)若甲、乙在同一个电梯里,当电梯向上运动时,电梯上的甲相对于乙如何运动?
提示:甲、乙是相对静止的。
二、空间位置的描述
1.基础梳理
物理学中,描述物体的位置需要建立坐标系。
2.尝试探究
一辆汽车正在平直的公路上沿直线行驶。
(1)为了描述汽车的位置及位置变化,我们需要建立什么样的坐标系?
提示:需要建立一维坐标系。
(2)汽车转弯时,(1)中建立的坐标系还能描述汽车的位置及位置变化吗?如果不能,我们需要建立什么样的坐标系?
提示:不能;需要建立二维直角坐标系。
(3)由图判断A、B点的位置坐标。
提示:A点坐标为x=-3 m,B点坐标为 x=2 m。
三、时间的描述
1.基础梳理
(1)时刻:指某一瞬时。在表示时间的数轴上,时刻用点来表示。
(2)时间:指两个时刻的间隔。在表示时间的数轴上,时间用线段来表示。单位:秒、分、时等,它们的符号分别是 s、min、h。
2.尝试探究
2019年1月3日10时26分,“嫦娥四号”探测器实现国际首次月球背面软着陆。“玉兔二号”巡视器已于2019年10月22日11时45分成功自主唤醒,“嫦娥四号”着陆器顺利通过第十个月夜极低温考验,于2019年10月23日5时11分自主唤醒,进入第十一个月昼工作期。
图中给出的这四个数据中哪些是时刻?哪些是时间?
提示:2019年1月3日10时26分、2019年10月22日 11时45分、2019年10月23日5时11分是时刻,5小时26分是时间。
1.判断(正确的打“√”,错误的打“×”)
(1)参考系可任意选取,而研究物体的运动时(如汽车加速)通常以地面为参考系。 ( )
√
(2)描述花样滑冰运动员的位置,应用一维坐标系。 ( )
× 提示:花样滑冰运动员的运动不在一条直线上,应建立二维直角坐标系。
(3)时间间隔是指较长的一段时间,时刻是指较短的一段时间。 ( )
× 提示:时间间隔是指两个时刻之间的间隔,时刻是指某一瞬时。
(4)一节课45分钟指的是时刻。 ( )
× 提示:一节课45分钟指的是时间间隔。
2.下列说法中的时间指时间间隔的是( )
A.学校每天21:40准时熄灯
B.早晨由绍兴开往杭州的第一班车,在06:20发车
C.高考语文的考试时间为150分钟
D.中央电视台的《朝闻天下》节目在6点开播
C 解析: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。
3.(多选)关于坐标系,下列说法正确的是( )
A.建立坐标系是为了定量描述物体的位置和位置的变化
B.坐标系都是建立在参考系上的
C.坐标系的建立与参考系无关
D.物体在平面内做曲线运动,需要用二维直角坐标系才能确定其位置
ABD 解析:坐标系是建立在参考系上的,是用来定量描述物体的位置及位置变化的,选项A、B正确,选项C错误;描述物体在平面内做曲线运动时需建立二维直角坐标系,选项D正确。
4.(多选)甲、乙两人坐在同一辆沿平直公路行驶的汽车上,下列说法正确的是( )
A.以乙为参考系,甲是静止的
B.以地面为参考系,甲是运动的
C.以车为参考系,路边的树是运动的
D.以车为参考系,树是静止的
ABC 解析:因为甲、乙两人有相同的运动状态,当甲以乙为参考系时,他们之间的位置没有变动,故甲相对乙是静止的,所以A说法正确。汽车本身相对地面运动,故以地面为参考系时甲是运动的,所以B说法也是正确的。当以运动的汽车为参考系时,是假设汽车不动,则汽车周围的树木都向与汽车运动方向相反的方向运动(即后退),所以C说法是正确的,D说法是错误的。故正确选项为A、B、C。
参考系的理解及应用
观察图中的烟和小旗,关于甲、乙两车