第1章 第1节 空间和时间-【金版新学案】2023-2024学年新教材高一物理必修第一册同步课堂高效讲义教师用书（鲁科版2019）

第1节　空间和时间

【核心素养目标】

一、机械运动

1．机械运动：一个物体相对于其他物体的位置随时间的变化，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直线角坐标系描述；如果物体在平面内做曲线运动，其位置可以采用平面直角坐标系来描述。

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．判断正误

(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．链接实景

出租车里，司机说”我纹丝不动，路上的行人说我快如闪电”。

请思考：同样一个人为什么会有两种不同的运动情况？

提示：　选择出租车作为参考系，人是静止的，选择地面作为参考系，人是运动的。

知识点一　参考系的理解

中国的动车组列车分为三大级别：高速动车组(标号G，速度250 km/h及其以上，主要对应高速铁路，还没有上限时速)、一般动车组或中速动车组(标号D，速度160 km/h至200 km/h，主要对应快速铁路)、低速动车组(速度140 km/h，以适应城市轻轨)。如图是正高速行驶的动车中站立的“动姐”。

(1)在火车站上的人来看，她们随动车以很大的速度快速运动，那动车上站立的两位“动姐”感觉自己在高速运动吗？

(2)她们若观察窗外的景色，能感觉自己在高速运动吗？

(3)她们为什么会有上述两种不同的感觉呢？

提示：　(1)站立的两位“动姐”，感觉自己是不动的。

(2)她们看窗外的景色，能感觉自己在高速运动。

(3)她们感觉自己是静止的，是相对于自己的同伴或座椅来说的。在看窗外的景色时感觉自己在高速行驶，是相对于外面的物体来说的。

1．选取参考系的意义：静止是相对的，运动是绝对的。要描述一个物体的运动时，首先必须选定参考系，之后才能确定物体的位置、研究物体的运动。对于同一个物体，选择不同的参考系，观察结果往往不同。

2．参考系的选取原则

(1)参考系的选取可以是任意的，但在实际问题中，参考系的选取应以使研究问题尽可能方便、对运动的描述尽可能简单为基本原则。例如研究地面上物体的运动时，一般选取地面或相对于地面静止的物体作为参考系。

(2)在比较不同物体的运动时，必须选择同一参考系。

(多选)如图所示，有甲、乙、丙三架观光电梯，甲中乘客看到高楼在向下运动，乙中乘客看到甲在向下运动，丙中乘客看到甲、乙都在向上运动。甲、乙、丙相对于地面的运动情况可能是(　　)

A．甲向上运动，乙向下运动，丙不动

B．甲向上运动，乙向上运动，丙不动

C．甲向上运动，乙向上运动，丙向下运动

D．甲、乙、丙都向上运动，且丙比甲、乙都慢

BCD　[在描述物体的运动时要选取参考系，而所选取的参考系不同，对物体运动的描述也不相同。本题中甲、乙、丙三架电梯中的乘客在观察高楼或其他电梯时都是以自己所乘电梯为参考系的，所以甲中乘客看到高楼向下运动，一定是高楼不动，甲向上运动；乙中乘客看到甲在向下运动，说明乙一定向上运动且比甲的速度还大，丙看到甲、乙均向上运动，丙有静止不动、向下运动和比甲、乙都小的速度向上运动三种可能，故B、C、D均正确。]

物体运动情况的判断方法

(1)确定研究对象。

(2)根据题意选择合适的参考系。

(3)分析被研究物体相对于所选参考系的位置变化情况。　　

针对练1．(2022·天津塘沽区高一检测)如图所示为反映“小小竹排江中游，巍巍青山两岸走”的山水画，以下有关参考系的判断正确的是(　　)