内容正文:
第1节 空间和时间
第一章 运动的描述
1
星系旋转
鸽子飞翔
运动无处不在,我们也处于运动中。走路、跑步、坐车······这些运动有何共同特点?如何描述这些运动?
2
知识点一:机械运动
一个物体相对于另一个物体的位置发生改变的过程,我们称之为机械运动,简称运动。
奔跑的骏马
翱翔的雄鹰
飞驰的列车
问题:该如何描述物体的运动呢?
诗人用气势磅礴来描述大河中的水流,用矫捷如燕来描述运动员轻盈的舞姿,画家用汽车后面的线条来表示风,来描述车辆的飞驰。
科学家呢?
鸽子飞翔近似直线移动
平动:任意两点的连线
长短和方向始终不变
汽车转弯绕圆形轨迹移动
转动:除转动轴上各点外,
其他各点都绕同一转动轴线
作大小不同的圆周运动
共同点:
位置改变
如何判断一个物体是否有运动?
先选一个供参考的物体,即参照物,称为:参考系
是否有位置变化
有
无
运动
静止
“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
参考系的选取不同,对物体运动的描述可能不同
运动和静止都是相对于参考系的
参考系的四性:
差异性:
标准性:
任意性:
统一性:
物体是运动还是静止,都是相对参考系而言
参考系的选取是任意的,但应以观察、描述简洁为原则
比较不同物体的运动,应选同一参考系
同一运动选择不同参考系,观察结果一般不同
注意事项:
(1)由于运动描述的相对性,凡是提到物体的运动,都应该明确它是相对哪个参考系而言的。
(2)在同一个问题当中,若要研究多个物体的运动或同一个物体在不同阶段的运动,必须选取同一个参考系。
(3)研究物体运动时,一个物体一旦被选为参考系,无论它是否运动,都认为它是静止的。
知识点二:空间位置的描述
想一想
如何准确地描述汽车所处的位置?
时间+位置
10
要定量描述物体的位置变化,可以利用我们已有的数学知识,建立直线坐标系。
北京长安街
参考系
坐标系
A
坐标原点:天安门
正方向:向东为正
单位长度:200m
想一想
如果汽车沿直线运动,怎样定量描述汽车的位置变化呢?
(1)三要素:原点、正方向、单位长度
1.坐标系
(2)分类
x/m
0
1
2
3
-1
①直线坐标系(一维坐标系)
只能描述直线运动
A
A点坐标
③空间直角坐标系(三维坐标系)
可以描述空间内的运动
P点坐标()
②平面直角坐标系(二维坐标系)
只能描述平面内的运动
x/m
y/m
0
3
A
2
A点坐标()
知识点三:时间的描述
列车时刻表
表中瓦房店西的“到站时间”是09:48,“停留时间”是1分钟,这两个“时间”是一个意思吗?
生活中我们所说的时间和物理中的时间是否一样?
15日09时0分
15日18时40分
16日06时23分
9小时40分
11小时43分
“神舟五号”飞船飞行的部分重要时刻和时间
“神州五号”飞船的运载火箭点火
航天员杨利伟在太空展示中华人民共和国国旗和联合国旗
飞船返回舱成功着陆
时间
时间
时刻
时刻
时刻
指某一瞬间
指两个时间间隔
2.时间间隔(简称时间):是指两时刻的间隔,表示一段过程,在时间轴上用线段来表示。关键词“内”“经历”“历时”。
1.时刻:表示某一瞬时,在时间轴上用点来表示。关键词“初”“末”“时”。
3.用时间轴表示时刻和时间间隔
40分钟
8:00
8:40
t/h
点
时刻
线段
时间间隔,简称“时间”
时间轴:表示时间的数轴
t/s
2
3
1
0
第一秒末
(第二秒初)
第三秒末
(第四秒初)
第一秒
第二秒
第三秒
t/s
2
3
1
0
前一秒
前二秒
前三秒
第二秒末
(第三秒初)
第一秒初
t/s
0
t2
t1
时间轴上有三个标注:0、t1、t2,对应三个时刻: 0时刻、t1时刻、t2时刻。
如果以t1时刻为计时的起点,t1到t2的时间间隔(时间): 。
如果以0时刻为计时的起点,0到t1的时间间隔(时间): 。
Δt= t2- t1
Δt= t1- 0= t1
第n秒开始的点就是第n秒初,第n秒初就是第(n-1)秒末
时间间隔 时刻
含义 两个时刻之间所经过的时间段 某一瞬间
数轴上的表示 线段 点
本质与计量 某个过程,可以计量 某个状态,无法计量
(1)区别:
(2)联系:
①时间间隔是两个时刻之间所经过的时间段
②时间间隔是由无数个时刻组成的
时刻与时间间隔的区别和联系
机械运动
空间位置的描述
时间的描述
定义:指一个物体相对于其他物体的位置随时间的变化。
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。
一维坐标系
二维坐标系
时刻:指某一瞬时,在时间轴上对应一点。
时间:指两个时刻的间隔,在时间轴上对应两点间的一段。
空间和时间
三维坐标系
1.观察图中的烟和小旗,关于甲、乙两车相对于房子的运动情况,下列说法正确的是( )
A.甲、乙两车一定向左运动
B.甲、乙两车一定向右运动
C.甲车可能运动,乙车向右运动
D.甲车可能静止,乙车向左运动
D
2.为了定量研究物体的位置变化作出的坐标轴(x轴)如图所示。规定该坐标轴的原点在某长直公路上的一个广场的中心,公路为南北走向,规定向北为正方向。坐标上有两个点A、B,A点的位置坐标为xA=5 m,B点的位置坐标为xB=-3 m,下列说法中正确的是( )
①A点位于广场中心南边5 m处 ②A点位于广场中心北边5 m处
③B点位于广场中心南边3 m处 ④B点位于广场中心北边3 m处
A.①③ B.②④ C.①④ D.②③
D
AB
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