第1章 第1节 空间和时间-【导与练】2023-2024学年高中物理必修第一册同步全程学习全书word（新教材，鲁科版）

第1节　空间和时间 学习目标 课标解读 1.知道什么是机械运动。 2.知道参考系的概念,并会根据实际情况选定参考系。 3.知道坐标系的种类,会建立坐标系定量描述物体位置的变化。 4.知道时刻和时间间隔的含义以及它们的区别。 1.通过对参考系的学习,体会参考系选取在研究机械运动中的应用。 2.通过建立坐标系描述物体位置的变化,体会科学思维在物理教学中的培养过程。 3.利用时刻和时间间隔的区分,体会物理观念的生成过程及科学思维在概念辨析中的作用。 一、机械运动 1.机械运动:是指一个物体相对于其他物体的位置随时间的变化,是自然界最基本、最普遍的运动形式,简称运动。 2.参考系:描述物体运动的参照物称为参考系。 3.参考系对观察结果的影响:同一个运动,选择的参考系不同,描述运动的结果就不一定相同。 二、空间位置的描述 1.坐标系的物理意义 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位置。 2.坐标系的种类 种类 建立方法 用途 一维 坐标系 选某一位置为坐标原点,以某个方向为正方向,选择适当的标度建立一个坐标轴,就构成了一维坐标系 描述物体在直线上的位置 二维直角 坐标系 由两个互相垂直的坐标轴组成,又称为平面直角坐标系 描述物体在平面上的位置 三、时间的描述 1.时刻:是指某一瞬时,在表示时间的数轴上,用点来表示。 2.时间:是指两个时刻的间隔,在表示时间的数轴上,用线段来表示。 3.单位:时刻和时间的主要单位有秒(s)、分(min)、时(h)。 1.思考判断 (1)参考系一定要选静止不动的物体。(　×　) (2)一个物体的运动情况与参考系的选择无关。(　×　) (3)自然界中没有绝对静止的物体。(　√　) (4)描述汽车在弯道上运行的位置变化要建立二维坐标系。(　√　) (5)时刻就是时间间隔,两者都是时间,没有本质区别。(　×　) (6)第2 s内和前2 s内指的是同一段时间间隔。(　×　) 2.思维探究 (1)宇宙飞船是目前重要的载人航天工具。当宇宙飞船绕地球飞行时,以地球为参考系,坐在宇宙飞船中的航天员如何运动?以航天舱为参考系呢? 答案:以地球为参考系,航天员在绕地球做近似圆周的运动;以航天舱为参考系,航天员处于静止状态。 (2)如图所示,一辆汽车沿平直公路运动,从A点运动到B点,怎样描述汽车向前沿直线行驶的位置变化? 答案:找坐标表示位置:A点x1、B点x2;位置变化用坐标变化量表示:Δx=x2-x1=30 m-10 m=20 m。 (3)电台报时一般这样说:“现在是北京时间八点整。”播放《新闻联播》大约要半小时的时间。这里两个“时间”的含义相同吗? 答案:不同,第一个“时间”指时刻,第二个“时间”指时间间隔。 要点一　对参考系的理解及应用 　地面上的人看到飞机在高空飞行,若此时飞机中的乘务员与乘客正在交流,但他们彼此看对方却是静止的。为什么人们的看法会不一样? 答案:选取的参考系不同,对运动的描述就可能不同。地面上的人看到飞机在高空飞行,是以地面作为参考系;飞机中正在交流的乘务员与乘客彼此看对方却是静止的,他们是以飞机作为参考系。 1.选择参考系的意义 要描述一个物体的运动,首先必须选取参考系,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。 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 用来作为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 选择不同的参考系来观察同一物体的运动,其结果会有所不同 统一性 比较不同物体的运动时,应该选择同一参考系 [例1] 如图,乘坐索道缆车既能观赏怡人的风景,还能感受悬挂在高空的刺激感。对于正在乘坐索道缆车观光的某游客来说,以下说法正确的是(　D　) A.以自己为参考系,看到所乘坐的缆车向对面走去 B.以对面的山为参考系,自己静止不动 C.以自己为参考系,看到同一缆车里的人向对面的山不断靠近 D.以所乘坐的缆车为参考系,看到两侧的青山绿树向身后走去 解析:以自己为参考系,看到所乘坐的缆车静止不动,同一缆车里的人静止不动,故A、C错误;以对面的山为参考系,相对于山靠近的过程中,看到自己向山运动,故B错误;以所乘坐的缆车为参考系,看到两侧的青山绿树向身后走去,故D正确。 [针对训练1] 观察图中屋顶的炊烟和同学头发的飘动方向,可知风与同学的运动情况。下列说法正确的是(　B　) A.风是向左吹的,同学向左运动的速度比风的小 B.风是向左吹的,同学向左运动的速度比风的大 C.风是向右吹的,