1.1 空间和时间 课件 -2024-2025学年高一上学期物理鲁科版（2019）必修第一册

第一节 空间和时间 第一章 运动的描述 目录 学习目标 01 情景导入 02 新课讲解 03 小试牛刀 04 课堂小结 05 学习目标 学习目标 1.知道机械运动的含义。 2.知道参考系的概念，能结合生活实例了解不同参考系中对同一运动的描述可能不同。 3.会建立坐标来描述物体在空间的位置。 4.知道时刻与时间的区别和联系，会在具体的情境下识别时间和时刻，并能用时间轴描述时间和时刻 学习目标 情境导入 新课讲解 小试牛刀 课堂小结 4 情境导入 现代的人越来越重视运动，那么对于这些运动的人，我们该如何准确地描述他们的运动呢？ 骑自行车的人 滑滑板的人 滑雪的人 学习目标 情境导入 新课讲解 小试牛刀 课堂小结 新课讲解 知识点一：机械运动 机械运动 运行的电梯 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 被击飞的网球 飞驰的摩托车 学习目标 情境导入 新课讲解 小试牛刀 课堂小结 平动 转动 学习目标 情境导入 新课讲解 小试牛刀 课堂小结 飞驰的赛车 公交车上的人 赛车相对于赛道是运动的 乘客相对公交车是静止的 为什么会这样？ 该如何解决这种情况？ 参考系 学习目标 情境导入 新课讲解 小试牛刀 课堂小结 描述物体的运动为什么要先选定参考系？ 描述物体的运动 首先 确定物体的位置 同一物体相对于不同的物体 位置的描述一般也不相同 其他物体作为参考，以描述物体的位置 其他物体是不是就是参考系呢？ 电梯相对地面是运动的 乘客相对电梯是静止的 学习目标 情境导入 新课讲解 小试牛刀 课堂小结 研究物体的运动时，总要选取某一个物体作为参照，如果一个物体的位置相对于这个物体发生了变化，就说这个物体是运动的；如果它的位置相对于这个物体没有发生变化，就说它是静止的。 （1）运动是绝对的 世界上的物体都在运动着，没有绝对静止的物体。 （2）运动的相对性 物体的运动具有绝对性和相对性 学习目标 情境导入 新课讲解 小试牛刀 课堂小结 （1）参照物：界定物体运动或静止而作为参照的物体叫做参照物。 （2）参考系：参照物以及与它保持相对静止的物体组成的系统，叫作参考系。 （3）参考系的作用：有了参考系才能确定物体的位置，才能判断位置是否变化（是否运动）以及怎样变化，没有参考系就无法描述运动。 参考系 学习目标 情境导入 新课讲解 小试牛刀 课堂小结 (1)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。 (2)任意性：参考系的选取具有任意性，但应以观察方便和运动的描述尽可能简洁、方便为原则。 参考系的四个特性 学习目标 情境导入 新课讲解 小试牛刀 课堂小结 (3)差异性：同一运动选择不同的参考系，观察结果一般不同。 “小小竹排江中游，巍巍青山两岸走”中，前句是以 为参考系，后句是以 为参考系。 巍巍青山 小小竹排 飞机空中加油 以加油机为参考系，受油机是_____的；以地面为参考系，加油机的飞行员认为受油机是_______的。 静止 运动 学习目标 情境导入 新课讲解 小试牛刀 课堂小结 (4)统一性：比较不同物体的运动时，应该选择同一(填“同一”或“不同”)参考系。 在没有特别指明参考系时，通常是以地面为参考系。 例如：研究自行车的运动，一般会选择地面或相对于地面不动的物体（树木）等为参考系. 学习目标 情境导入 新课讲解 小试牛刀 课堂小结 既然物体运动时位置会不断变化，那么研究运动就需要描述物体的空间位置。我们置应怎样描述物体的位置呢？ 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 知识点三：空间的描述 学习目标 情境导入 新课讲解 小试牛刀 课堂小结 -3 -2 -1 0 1 2 3 x/m 东 西 建立一维坐标系 A的位置记为：x = 2 m 那么如果物体B在O点正西2m处，在上述坐标轴中又应该记为什么？ x = -2 m 例1：物体 A 从距离 O 点正东2 m的位置，怎么确定它的位置？ A O B 学习目标 情境导入 新课讲解 小试牛刀 课堂小结 A点 B点 物体从A→B有多种交通方式可供选择，那么该如何描述每种方式中物体的位置变化呢？ 二维坐标系 建立一种“标尺”来描述物体的位置变化 x/m y/m O 学习目标 情境导入 新课讲解 小试牛刀 课堂小结 种类 适用的运动 建立方法 一维 坐标系 二维 坐标系 三维 坐标系 物体沿直线运动，即做一维运动 在直线上规定原点、正方向和单位长度，物体位置由一个坐标值表示 物体在某一平面内做曲线运动 在平面内画两条相互垂直的数轴(x轴和y轴)即可组成平面直角坐标系，物体的位置由两个坐标值来确定 物体在空间运动 在空间画三个相互垂直的数轴(x轴、y轴、z轴)即可组成三维坐标系，这时物体的位置由三个坐标值来确定 常见的坐标系 学习目标 情境导入 新课讲解 小试牛刀 课堂小结 运动过程都要经历一定的时间，描述物体所处位置时也要与具体的时刻相对应。 1．时刻：是指某一瞬时。 2．时间：是指两时刻的间隔，时间间隔简称时间对应于某个过程。 知识点三：时间的描述 学习目标 情境导入 新课讲解 小试牛刀 课堂小结 神舟十七号载人飞船计划于4月返回东风着陆场 搭载神舟十七号载人飞船的长征二号F遥十七运载火箭点火发射 神舟十六号载人飞船返回舱成功着陆 2023年10月26日 11时14分 2023年10月31日 8时11分 2024年4月 神舟十七号在太空驻留的时间 时刻：一个时间点，与物体运动过程中的位置、状态对应 时间：两个时刻之间的时间间隔 “神舟十七号”飞船飞行的部分时刻和时间 学习目标 情境导入 新课讲解 小试牛刀 课堂小结 0 1 2 3 4 5 6 前2 s（2 s内） 第4 s内 后2 s内 第 1 s 初 第 2 s 末 第 3 s 初 均表示时刻，在时间轴上用一个点表示 均表示时间间隔，在时间轴上用一条线段表示 注意区分“第4 s内”和“4 s内” 时刻和时间在时间轴上的表示 学习目标 情境导入 新课讲解 小试牛刀 课堂小结 项目 时间 时　刻 区 别 区别 物理意义 时间数轴上的表示方法 表述方法 联系 时间间隔是事物运动、发展、变化所经历的过程长短的量度，指某两个时刻之间的间隔 时刻是事物运动、发展、变化所经历的各个状态先后顺序的标志，指某一瞬间 一段线段 一个点 “3秒内” “前3秒内” “后3秒内”等均指时间间隔 “3秒末” “第3秒末” “第4秒初” “8:30”等均指时刻 两个时刻的间隔即为时间，即Δt＝t2－t1 时刻和时间的比较 学习目标 情境导入 新课讲解 小试牛刀 课堂小结 1.机械运动 （1）定义：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：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.空间位置的描述 （1）位置：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：一维、二维、三维坐标系 3.时间的描述 （1）时刻：指某一瞬时，在时间轴上对应一点。 （2）时间：指两个时刻的间隔，在时间轴上对应两点间的一段。 学习目标 情境导入 新课讲解 小试牛刀 课堂小结 小试牛刀 1.两辆汽车在平直公路上行驶，甲车内一个人看乙车没有动，而乙车内的一个人看见路旁的树木向西运动，如果以大地为参照物，上述观察说明( ) A.甲车不动，乙车向东运动 B.乙车不动，甲车向东运动 C.甲车向西，乙车向东运动 D.甲、乙两车以相同的速度向东运动 D 学习目标 情境导入 新课讲解 小试牛刀 课堂小结 答案：D 解析：因为甲车看乙车没有动，则甲和乙的运动情况一致，而乙车的人看到路旁的树木向西运动，说明乙车相对路旁的树木向东运动，则如果以大地为参考系则乙向东运动，因为甲车和乙车运动状态一致，故甲、乙两车以相同的速度向东运动。故D正确。 学习目标 情境导入 新课讲解 小试牛刀 课堂小结 2.下列说法中表示时刻的是( ) A.近地卫星运行周期约为84分钟 B.同步卫星运行周期约为24小时 C.“高分十三号卫星”于10月12日00时57分发射 D.“天问一号”飞行约7个月才能到达火星 C 学习目标 情境导入 新课讲解 小试牛刀 课堂小结 答案：C 解析：近地卫星运行周期约为84分钟，在时间轴上是一段距离，表示时间间隔，故A错误；同步卫星运行周期约为24小时，在时间轴上是一段距离，表示的是时间间隔，故B错误；“高分十三号卫星”于10月12日00时57分发射，10月12日00时57分在时间轴上是一点，表示的是时刻，故C正确；“天问一号”飞行约7个月才能到达火星，在时间轴上是一段距离，故为时间间隔，故D错误。故选：C。 学习目标 情境导入 新课讲解 小试牛刀 课堂小结 学习目标 情境导入 新课讲解 小试牛刀 课堂小结 3.如图所示，由于有风，河岸上的旗帜向右飘，河面两条船上的旗帜分别向右和向左飘，两条船的运动状态是( ) A.A船一定是向左运动的 B.A船一定是静止的 C.B船一定是向右运动的 D.B船可能是静止的 C 学习目标 情境导入 新课讲解 小试牛刀 课堂小结 答案：C 解析：A、因为河岸上旗杆是固定在地面上的，那么根据旗帜的飘动方向判断，风是从左向右刮的A船上旗帜向右，有三种可能：一是A船不动，风把旗帜刮向右；二是A船向左运动，风相对于旗帜向右，把旗帜刮向右；三是A船向右运动但运动的速度小于风速，此时风仍能把旗帜刮向右，故A、B错误；C、如果B船静止不动，那么旗帜的方向应该和国旗相同，而现在的旗帜的方向明显和河岸上旗子方向相反，如果B船向左运动，旗帜只会更加向右展。所以，B船定向右运动，而且运动的速度比风速快，这样才会出现图中旗帜向左飘动的情况。故C正确，D错误。故选：C。 学习目标 情境导入 新课讲解 小试牛刀 课堂小结 学习目标 情境导入 新课讲解 小试牛刀 课堂小结 4.如图所示一个物体从A运动到C，它的位置坐标的变化量为( ) A.-1m B.-9m C.1m D.9m B 学习目标 情境导入 新课讲解 小试牛刀 课堂小结 答案：B 解析：由图可知，从A运动到C，它的位置坐标的变化量为 ，故选B。 学习目标 情境导入 新课讲解 小试牛刀 课堂小结 课堂小结 ① 参考系 （1）意义：参考系是描述物体运动所必需的，要描述一个物体的运动，首先要选定某个其他物体作为参考. （2）参考系的选择 ①运动的相对性：选择的参考系不同，对物体运动的描述一般也不同. ②参考系的选择以研究问题方便为原则，研究地面上物体的运动时，通常会选择地面或相对地面静止的物体为参考系. ③比较不同物体的运动情况或同一物体在不同阶段的运动情况时，必须选择同一参考系. 不能选择自身 1 使问题更简单 学习目标 情境导入 新课讲解 小试牛刀 课堂小结 ① 位置、坐标系 建立坐标系时，必须标上原点、正方向和单位长度，还应该标上相应的物理量及对应的单位. 时间和时间间隔 2 定量描述物体的位置，即物体运动时在某个时刻的空间点 3 0 1 2 3 4 5 6 前2 s（2 s内） 第4 s内 后2 s内 第 1 s 初 第 2 s 末 第 3 s 初 均表示时刻，在时间轴上用一个点表示 均表示时间间隔，在时间轴上用一条线段表示 注意区分“第4 s内”和“4 s内” 学习目标 情境导入 新课讲解 小试牛刀 课堂小结 感谢您的耐心观看 $$