1.1 空间和时间 课件-2025-2026学年高一上学期物理鲁科版必修第一册

该高中物理课件聚焦运动的描述核心内容，涵盖机械运动、参考系、坐标系及时间与时刻的概念。通过生活情境（如下雨天不同参考系观察雨滴运动）和古诗实例导入，构建“概念辨析-工具应用-实例分析”的学习脉络，辅以思维导图、易错辨析等支架帮助学生系统掌握。 其亮点在于以物理观念和科学思维为导向，通过重难探究模块结构化设计（导学探究引发思考、知识归纳系统梳理、典例结合“两岸青山相对出”等诗句及神舟十五号对接案例），培养运动相对性认知与坐标系建模能力。采用情境探究与问题驱动教学，帮助学生将抽象概念与生活结合，教师可借助分层练习（合格考、随堂检测）提升教学效率。

第1章　运动的描述 第1节　空间和时间 学习目标 思维导图 1.理解参考系的概念,能科学地描述运动的相对性,形成运动观念。(物理观念) 2.掌握描述运动的方法,学会用坐标系确定物体位置。(科学思维) 3.知道时刻与时间的区别和联系,能够识别具体情境下的时刻与时间,能用时间数轴科学地表示时刻和时间。(物理观念) 基础落实·必备知识全过关 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)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。  位置 相对 参照物 参照物 不一定 二、空间位置的描述 1.坐标系:为了定量地描述物体的位置,需要在参考系上建立适当的坐标系。 2.种类:(1)一维直线坐标系。物体做直线运动时,通常选取这条直线为x轴,确定坐标原点,规定坐标轴的正方向和单位,物体的位置就可以用坐标来描述。 (2)平面直角坐标系。描述平面上物体的位置时,通常建立平面直角坐标系。 三、时间的描述 1.时刻:指某一瞬时,通常用t表示。如上午8时上课、8时45分下课,这里的“8时”“8时45分”是指时刻。 2.时间:两个时刻的间隔,通常用t表示。如一节课45 min,指时间。 3.时间数轴:表示时刻和时间的数轴。在表示时间的数轴上,时刻用_____　　　　表示,时间用　　　表示。  点 线段 易错辨析判一判 (1)参考系必须选取地面或相对于地面静止的其他物体。(　　) (2)两位同学描述同一物体的运动时可能得到不同的结果。(　　) (3)建立一维直线坐标系时,需要选原点、规定坐标轴的正方向和单位。 (　　) (4)时刻就是时间,两者没有本质区别。(　　) (5)在时间数轴上,时刻用线段表示,时间用点表示。(　　) × 解析 参考系的选取具有任意性,可以选任意物体作为参考系。 √ √ × 解析 时刻与时间既有联系,又有区别,两个时刻之间的间隔为时间。 × 解析 在时间数轴上,时刻用点表示,时间用线段表示。 合格考试练一练 (1)唐代著名诗人李白在《望天门山》中写道:“天门中断楚江开,碧水东流至此回。两岸青山相对出,孤帆一片日边来。”从物理学的角度看,以下关于参考系的说法正确的是(　　) A.“碧水东流至此回”是以孤帆为参考系的 B.“两岸青山相对出”是以孤帆为参考系的 C.“孤帆一片日边来”是以长江水为参考系的 D.“孤帆”是运动的,不能作为参考系 B 解析 “碧水东流至此回”描述的是江水的运动,是以地面为参考系的,故A错误;“两岸青山相对出”描述的是青山的运动,青山和孤帆的相对位置发生了变化,是以孤帆为参考系的,故B正确;“孤帆一片日边来”描述的是孤帆的运动,孤帆相对青山或江岸是运动的,所以是以青山或江岸为参考系的,故C错误;任何物体都可以作为参考系,只不过选择不同的参考系,得到的运动状态不一定一样,故D错误。 (2)(多选)关于时间和时刻,下列说法正确的是(　　) A.5 s时指的是第5 s末,是时刻 B.第4 s末就是第5 s初,指的是时刻 C.5 s内指的是从第4 s末到第5 s末这1 s的时间 D.第5 s内指的是从第1 s初到第5 s末这5 s的时间 AB 解析 5 s时指的是第5 s末,指的是时刻,故A正确;第4 s末就是第5 s初,指的是时刻,故B正确;5 s内指的是从零时刻到第5 s末这5 s的时间,故C错误;第5 s内指的是从第4 s末到第5 s末这1 s的时间,故D错误。 重难探究·能力素养全提升 探究点一　对参考系的理解 导学探究 下雨天,在同一地点、同一时刻,站台上静止的人看到雨滴竖直下落,而坐在匀速行驶的列车里的乘客看到的雨滴却是斜向列车后方的(如图所示)。 发生这种现象的原因是什么?请谈谈你的看法。 提示 这是因为选取的参考系不同。以地面为参考系时,看到的雨滴是竖直下落的;以匀速行驶的列车为参考系时,看到的雨滴是斜向列车后方运动的。 知识归纳 典例剖析 BC 【例题1】 (多选)下列诗句关于运动的描述、参考系的选取正确的是 (　　) A.“飞流直下三千尺”中“直下”是以“飞流”为参考系的 B.“白日依山尽,黄河入海流”中“尽”是以“山”为参考系的 C.“两岸猿声啼不住,轻舟已过万重山”中“过”是以“万重山”为参考系的 D.“满眼风波多闪烁,看山恰似走来迎”中“迎”是以“山”为参考系的 解析 选项A中的研究对象是“水”,“直下三千尺”是以地面为参考系的,A错误;选项B中的研究对象是“白日”,“尽”即落山,是以山为参考系的,B正确;选项C中的研究对象是“轻舟”,已过“万重山”,是以“万重山”为参考系的,C正确;选项D中的研究对象是“山”,“来迎”是以观察者为参考系的,D错误。 规律方法　假设法判断参考系 假设以某物体为参考系,看对物体运动的描述与给定的描述中的结果是否一致,若一致,假设的物体就是参考系。 对点演练1 “神舟十五号”飞船和空间站“天和”核心舱成功对接后,在轨运行时的情境如图所示,则(　　) A.选地球为参考系,“天和”核心舱是静止的 B.选地球为参考系,“神舟十五号”飞船是静止的 C.选“天和”核心舱为参考系,“神舟十五号”飞船是静止的 D.选“神舟十五号”飞船为参考系,“天和”核心舱是运动的 C 解析 “神舟十五号”飞船和空间站“天和”核心舱成功对接后,在轨绕地球做圆周运动,选地球为参考系,二者都是运动的,A、B错误;“神舟十五号”飞船和空间站“天和”核心舱成功对接后,二者相对静止,C正确,D错误。 探究点二　做直线运动的物体的位置 导学探究 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)若问汽车开到哪里了,我们应怎样回答? 提示 选取参考系进行描述。如汽车在超市的东边,离超市300 m;汽车在超市的西边,离超市500 m等。 (2)怎样描述汽车的位置? 提示 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,建立一维直线坐标系,如图所示,则汽车的位置用坐标表示。 知识归纳 1.坐标系的分类及建立方法 分类 建立方法 图例 一维直线 坐标系 在给定的一条直线上,确定一个正方向,取一个定点为原点,任取一定线段为单位长度,这样就在该直线上建立了一维直线坐标系 平面直角 坐标系 通常用一对实数表示平面内的点(物体所在的位置),在平面内画两条相互垂直的数轴(x轴与y轴)即可组成平面直角坐标系 分类 建立方法 图例 三维空间坐标系(立体坐标系) 对于一个在三维空间运动的物体,需建立三维坐标系来表示物体的位置,在空间用三条相互垂直的数轴(x轴、y轴及z轴)即可组成三维空间坐标系 2.注意:建立坐标系时,必须标上原点、正方向和单位。 3.一维直线坐标系的特点 研究直线运动时可以建立一维直线坐标系。物体的位置用坐标表示,坐标的正负表示物体所在位置在原点的正方向上还是负方向上;坐标的绝对值表示物体所在位置到坐标原点的距离。 典例剖析 C 【例题2】 某学校操场上国旗平台离地面的高度是0.5 m,将坐标系原点定在平台上,取旗杆所在直线向下的方向为坐标轴正方向,旗杆上固定国旗的A、B两点离地面高度分别为10.5 m和9.0 m,那么A、B两点的坐标分别为 (　　) A.-10.5 m,-9.0 m B.11 m,9.5 m C.-10 m,-8.5 m D.10 m,8.5 m 解析 由题意可知,旗杆上固定国旗的A、B两点在平台上方,离平台高度分别为10 m和8.5 m,又以向下的方向为坐标轴的正方向,可知A、B两点的坐标分别为-10 m,-8.5 m。故C正确。 规律方法　物体的位置坐标大小、正负与坐标原点、正方向的选取有关,但物体的实际位置与坐标原点、正方向的选取无关。 对点演练2 某人从A点出发,先向正东走了15 m到达B点,然后向正北又走了15 m到达C点,如果以正东方向和正北方向建立平面直角坐标系,如图所示,则最后到达的位置C(图中未画出)的坐标为(　　) A.(3,2) B.(4,2) C.(3,3) D.(2,3) C 解析 某人从A点出发,先向正东走了15 m到达B点,然后向正北又走了15 m到达C点,则最后到达的位置C的坐标为(3,3)。故选C。 探究点三　时间与时刻的区别和联系 导学探究 李爷爷起床后外出晨练,在公园遇到张爷爷,“您这么早!练多长时间了?”“15分钟左右吧,现在是什么时间?”“大约6点。” (1)对话中两个“时间”的含义相同吗?有什么区别? (2)利用数学上的数轴怎样表示时间和时刻? 提示 不相同。第一个是时间,表示一段时间间隔,第二个是时刻,表示某一瞬间。 提示 用数轴的正半轴表示,单位为秒,数轴上的点表示时刻,线段表示时间,如图所示。 知识归纳 时间和时刻的比较 比较项 时间 时刻 区 别 物理意义 时间是事物运动、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 时间数轴上 的表示方法 一段线段 一个点 表述方法 “3 s内”“前3 s内”“后3 s内”“第2 s内”“第1 s末到第3 s末”等均指时间 “3 s末”“第3 s末”“第4 s初” “8:30”等均指时刻 比较项 时间 时刻 联系 两个时刻的间隔即为一段时间,时间是一系列连续时刻的积累过程,时间能展示运动的一个过程,好比是一段录像;时刻可以显示运动的一瞬间,好比是一张照片 名师点睛　(1)生活中一般用各种钟表来计时,在实验室中常用停表、打点计时器计时。 (2)关键字词的使用,如“初”“末”“时”一般表示时刻;如“内”“用时”“经过”“历时”一般表示时间。 典例剖析 【例题3】　(多选)在如图所示的时间数轴中,下列关于时刻和时间的说法正确的是(　　) A.t2表示时刻,称为第2 s末或第3 s初 B.t2~t3表示时间,称为第3 s内 C.t0~t2表示时间,称为前2 s或第2 s内 D.tn-1~tn表示时间,称为第(n-1) s内 AB 解析 t2表示时间数轴上的一个点,所以表示时刻,称为第2 s末或第3 s初,A正确;t2~t3表示时间数轴上的一段线段,所以为时间,称为第3 s内,B正确;t0~t2表示时间数轴上的一段线段,所以为时间,称为前2 s内,第2 s内为t1~t2,C错误;tn-1~tn表示时间,称为第n s内,D错误。 规律方法　时刻与时间的两种判断方法 (1)根据上下文判断:分析所给的说法,根据题意去体会和判断。时刻对应的是事件或运动的某一状态,时间对应的是事件或运动的过程。 (2)利用时间数轴判断:画出时间数轴,把所给的时刻和时间表示出来,对应一个点的是时刻,对应一段线段的是时间。 AC 对点演练3.(多选)北京时间2024年10月30日4时27分,搭载神舟十九号载人飞船的长征二号F遥十九运载火箭在酒泉卫星发射中心点火发射。大约4时37分,神舟十九号载人飞船与火箭成功分离,进入预定轨道,发射全程约10 min。航天员乘组状态良好,发射取得圆满成功。文中提到的时间与时刻,描述正确的是(　　) A.“2024年10月30日4时27分”指的是时刻 B.“4时37分”指的是时间间隔 C.“10 min”指的是时间间隔 D.“10 min”指的是时刻 学以致用·随堂检测全达标 1 2 3 1.为增强学生的体质,某校高一和高二学生组织了一场足球比赛,下列关于比赛中涉及的数据,指时间的是(　　) A.比赛于下午2点30分开始 B.开场20 s时,高一队率先进球 C.比赛第30 min,高二队换人 D.整场比赛共踢了90 min D 1 2 3 D 2.下列诗句中加下划线部分描绘的运动情境,可能选取山为参考系的是 (　　) A.人从桥上过,桥流水不流 B.小小竹排江中游,巍巍青山两岸走 C.满眼风波多闪烁,看山恰似走来迎 D.两岸猿声啼不住,轻舟已过万重山 解析 “桥流”选择的参考系是水,故A错误;“巍巍青山两岸走”选择的参考系是竹排,故B错误;“看山恰似走来迎”选择的参考系是自己或者船,故C错误;“轻舟已过万重山”,舟的运动是相对于山来说的,选择的参考系是山,故D正确。 1 2 3 3.国庆盛典上,游行的队伍和彩车依次从天安门前经过。以北京长安街为坐标轴x,向西为正方向,以天安门中心所对的长安街中心为坐标原点O,建立一维直线坐标系,一辆彩车最初在原点以东3 km处,一段时间后行驶到原点以西2 km处。这辆彩车最初位置坐标、最终位置坐标分别是(　　) A.3 km　2 km B.-3 km　2 km C.3 km　-2 km D.-3 km　-2 km B 解析 坐标轴的正方向向西,则位置在原点以西为正,在原点以东为负。彩车最初在原点以东且距原点3 km处,所以最初位置坐标是x1=-3 km,同理最终位置坐标是x2=2 km,故B正确。 $