第1节运动、空间和时间

自主学习名师解疑分类例析课堂对点演练第1节运动、空间和时间自主学习名师解疑分类例析课堂对点演练1．认识机械运动、参考系和坐标系的概念．2．理解时间和时刻的区别．3．会用坐标系定量地描述物体的位置及位置变化．自主学习名师解疑分类例析课堂对点演练1．机械运动(1)物体相对于其他物体的，叫做机械运动，简称，是物质运动的一种基本形式．(2)用来描述物体运动的称为参考系．(3)物体的运动与参考系的选取有关．同一个物体的运动，选取不同的参考系，所得出的结果可能是的．一般情况下选取地面或的物体为参考系．位置变化运动参照物不同相对地面静止温馨提示在描述物体的运动时，参考系的选取是任意的，参考系一旦被选定，它就视为静止．自主学习名师解疑分类例析课堂对点演练2．空间位置的描述(1)建立坐标系：定量地描述物体的及位置的．(2)建立坐标系的方法：当物体做直线运动时，可以选取某一点为坐标原点建立坐标轴，坐标轴的方向表示规定的，坐标轴上的数值表示物体的位置．(3)全球定位系统：它是由在地球轨道上运行的若干卫星和地面接收装置组成，能够很精确的确定物体的位置的系统，通常简称.GPS位置变化正方向自主学习名师解疑分类例析课堂对点演练3．时间的描述(1)时刻：指某一瞬时．(2)时间：指两个时刻之间的．(3)时刻和时间可以在表示时间的数轴上表示出来，数轴上的点表示的是，数轴上的线段表示的是．间隔时刻时间自主学习名师解疑分类例析课堂对点演练温馨提示在生活中的“时间”有时指时间间隔，有时指时刻，要注意区别.自主学习名师解疑分类例析课堂对点演练一、参考系1．定义要描述某一个物体的位置及其随时间的变化，首先要选定某个其他物体作为参考，假定这个“其他物体”不动，观察研究对象相对于这个“其他物体”的位置是否随时间变化，这个被用来作参考的物体，叫做参考系．自主学习名师解疑分类例析课堂对点演练2．参考系的意义(1)有了参考系，才能确定物体的位置．(2)选定了参考系后，才能知道所研究物体的运动．试设想，在茫茫的大海里，水天一色，如果没有太阳或星辰作参考，水手根本无法确定自己船舰的位置和航向．自主学习名师解疑分类例析课堂对点演练3．参考系的选取原则(1)选取参考系一般应根据研究对象和研究对象所在的系统来决定．例如研究火车上物体的运动情况，一般选取火车作为参考系；研究地面上物体的运动时，常选取地面或相对地面静止的物体作为参考系．选择地面为参考系时，参考系常可以略去不提，如“汽车运动了”，就不必说成“汽车相对地面运动了”．(2)参考系的选取可以是任意的．在实际问题中，参考系的选取以研究问题方便、对运动的描述尽可能简单为基本原则．自主学习名师解疑分类例析课堂对点演练4．参考系对运动的影响对于同一个物体的运动，如果选取不同的物体作参考系，所得到的结果可能不同．例如有一辆载有乘客的客车，在京福高速公路上由北向南行驶，若以客车为参考系，乘客是静止的；若以路边的树木为参考系，乘客向南运动；若以也向南行驶但比客车运动的快的另外一辆轿车为参考系时，客车及乘客又是向北运动的．自主学习名师解疑分类例析课堂对点演练二、坐标系1．建立坐标系的物理意义为了定量地描述物体的位置及位置变化，需要在参考系上建立适当的坐标系．如地理上用纬度和经度来确定某个地点．在军事、大地测量等领域常采用全球卫星定位系统(GPS)来确定方位．自主学习名师解疑分类例析课堂对点演练2．坐标系的种类(1)直线坐标系：如果物体在一维空间运动，即沿一直线运动，只需建立直线坐标系．如图2－1－1(A)所示，其中M点坐标为x＝2m.(2)平面坐标系：如果物体在二维空间运动，即在同一平面上运动，就需要建立平面直角坐标系；如图2－1－1(B)所示，其中N点坐标为(3m,4m)．(3)三维坐标系：当物体在三维空间运动时，则需要建立三维直角坐标系来描述．如图2－1－1(C)所示P点位置坐标为(2m，3m，0)．自主学习名师解疑分类例析课堂对点演练(B)平面坐标系(C)空间坐标系(A)直线坐标系自主学习名师解疑分类例析课堂对点演练特别提醒读取坐标系中物体的位置坐标时要注意单位和正负．自主学习名师解疑分类例析课堂对点演练三、时间和时刻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时刻是事物运动、发展、变化过程所经历的各个状态先后顺序的标志时间轴上的表示方法时间轴上的线段表示时间时间轴上的点表示一个时刻表述方法“3秒内”、“前3秒内”、“后3秒内”“第1秒内”“第1秒末到第3秒末”均指时间“3秒末”、“第3秒末”“第4秒初”、“八点半”等均指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，好比是一张照片自主学习名师解疑分类例析课堂对点演练【典例1】第一次世界大战期间，一名法国飞行员在2000m高空飞行时，发现脸旁有一个小东西，他以为是一只小昆虫，便敏捷地把它一把抓过来，令他吃惊的是，抓到的竟是一颗子弹．飞行员能抓到子弹，是因为()．A．飞行员的反应快B．子弹相对于飞行员是静止的C．子弹已经飞得没有劲了，快要落在地上了D．飞行员的手有劲自主学习名师解疑分类例析课堂对点演练思路分析解答本题的关键点是要理解运动的相对性，子弹相对于地面是运动的，但由于子弹与飞行员运动的快慢相同，方向相同，两者是相对静止的．解析当飞行员的飞行速度与子弹飞行的速度相同时，子弹相对于飞行员是静止的，因此飞行员去抓子弹，就像我们去拿放在桌上的答案B自主学习名师解疑分类例析课堂对点演练借题发挥当两个物体运动的快慢相同，运动的方向也相同时，如果我们选择其中一个物体为参考系去观察另一个物体，则另一个物体是静止的．也就是说，运动和静止都是相对参考系而言的．自主学习名师解疑分类例析课堂对点演练【变式1】关于参考系，下列说法中正确的是()．A．参考系必须是静止不动的物体B．参考系必须是正在做匀速直线运动的物体C．参考系必须是固定在地面上的物体D．研究物体的运动，可选择不同的参考系，但选择不同的参考系对于研究同一物体的运动而言，有时会出现不同的结果答案D自主学习名师解疑分类例析课堂对点演练【典例2】在图2－1－2的坐标系中，坐标的单位为km，已知A、B两村庄的坐标分别为(2,2)、(7,4)，一辆汽车在x轴上行驶，从原点O出发．汽车行驶到离A村最近时，汽车的位置坐标x1为________；汽车行驶到离B村5km时，汽车的位置坐标x2为________．图2－1－2自主学习名师解疑分类例析课堂对点演练解析物体在x轴上行驶，没有说明运动的方向，物体距离A村最近时的位置坐标为(2,0)，即x1为2km；汽车行驶到离B村5km时，可能在B村的左边，也可能在B村的右边，所以汽车的位置坐标有两种情况．根据勾股定理可求得x2为4km或10km.答案2km4km或10km借题发挥正确建立坐标系是正确描述物体位置的前提；选择的坐标原点不同，各点的坐标也不同；坐标的正负表示物体在原点的哪一侧．自主学习名师解疑分类例析课堂对点演练【变式2】以北京长安街为坐标轴x，向东为正方向，以天安门中心所对的长安街中心为坐标原点O，建立一维坐标系．一辆汽车最初在原点以西3km处，几分钟后行驶到原点以东2km处．(1)这辆汽车最初位置和最终位置分别是()．A．3km2kmB．－3km2kmC．3km－2kmD．－3km－2km(2)如果将坐标原点向西移5km，则这辆汽车的最初位置和最终位置分别是()．A．5km7kmB．2km5kmC．2km7kmD．3km5km自主学习名师解疑分类例析课堂对点演练解析(1)坐标轴的正方向向东，则位置在原点以东为正，在原点以西为负，汽车最初在原点以西且距原点3km，所以最初位置是－3km，同理最终位置是2km，故B正确．(2)坐标原点西移5km后，最初位置在原点的东方，距原点2km.最终位置还在原点以东，距离变为7km，故C正确．答案(1)B(2)C自主学习名师解疑分类例析课堂对点演练【典例3】以下说法中，表示时刻的是()．A．中央电视台春节联欢晚会持续4小时30分钟B．在第十一届全运会上，上海队以3分35秒81的成绩获得4×100米自由泳接力赛的冠军C．上海世博会于2010年5月1日开幕D．刘翔在全运会上实现了110米栏三连冠，2009年10月25日完成比赛记录值是13秒34思路分析解答本题的关键点是要区分清楚时间与时刻．时间是指某一过程用时的长短，而时刻是指一个时间点，是某一瞬间．自主学习名师解疑分类例析课堂对点演练解析中央电视台春节联欢晚会用时4小时30分钟指时间，选项A错；上海队以3分35秒81的成绩获得4×100米自由泳接力赛的冠军，3分35秒81是比赛全过程所用的时间，是时间间隔，选项B错；上海世博会将于2010年5月1日开幕，2010年5月1日是世博会开始的时刻，选项C对；刘翔在全运会上的比赛记录值是13秒34,13秒34是刘翔完成比赛所用的时间，是时间间隔，选项D错．答案C自主学习名师解疑分类例析课堂对点演练借题发挥时间是指两个时刻之间的时间间隔，是某一变化过程所经历的时间长短，时刻是指某一瞬时．在表示时间的数轴上，时刻用点表示，时间用线段表示．从典例3中我们可以体会到时间与时刻的明显区别．自主学习名师解疑分类例析课堂对点演练【变式3】以下的计时数据指时间的是()．A．从北京开往广州的火车预计10时到站B．1997年7月1日零时中国对香港恢复行使主权C．某人百米跑的成绩是13sD．某场足球赛开赛15min时甲队攻入一球答案C自主学习名师解疑分类例析课堂对点演练参考系的理解及应用1．某校高一的新同学分别乘两辆汽车去市公园游玩．当两辆汽车在平直公路上运动时，甲车内一同学看见乙车没有运动，而乙车内一同学看见路旁的树木向西移动．如果以地面为参考系，那么，根据上述观察到的现象可以说明()．A．甲车不动，乙车向东运动B．乙车不动，甲车向东运动C．甲车向西运动，乙车向东运动D．甲、乙两车以相同的速度都向东运动自主学习名师解疑分类例析课堂对点演练解析正确分析“乙车内一同学看见路旁的树木向西移动”是解决本题的关键．树木相对地面本是静止的，由此判断乙车(相对地面)一定是向东运动．“甲车内一同学看见乙车没有运动”则说明甲、乙两车相对静止，速度一定是相同的．答案D自主学习名师解疑分类例析课堂对点演练2．甲、乙、丙各乘一个热气球，甲看到楼房在向下运动，乙看甲在向下运动，丙看甲、乙都在向上运动．那么，从地面上看，甲、乙、丙的运动情况不可能的是()．A．甲向上、乙向下、丙静止B．甲向上、乙向上、丙静止C．甲向上、乙向上、丙向下D．甲向上、乙向上、丙也向上，但丙比甲、乙都慢自主学习名师解疑分类例析课堂对点演练解析热气球中的人看到其他物体的运动情况时，是以自己所乘的热气球为参考系的．甲看到楼房向下运动，说明甲相对于地面一定在向上运动．同理，乙相对甲在向上运动，说明乙相对地面也是向上运动，且运动得比甲更快．丙无论是静止，还是在向下运动，或者是以比甲、乙都慢的速度在向上运动，丙都会觉得甲、乙在向上运动．答案A自主学习名师解疑分类例析课堂对点演练答案B坐标系的理解和应用3．一个小球从距地面4m高处落下，被地面弹回，在距地面1m高处被接住．坐标原点定在抛出点正下方2m处，向下方向为坐标轴的正方向．则小球的抛出点、落地点、接住点的位置坐标分别是()．A．2m，－2m，－1mB．－2m,2m,1mC．4m,0,1mD．－4m,0，－1m自主学习名师解疑分类例析课堂对点演练4．一质点在x轴上运动，各个时刻的位置坐标如下表：t/s012345x/m05－4－1－71(1)请在图2－1－3中的x轴上标出质点在各时刻的位置．图2－1－3(2)哪个时刻离开坐标原点最远？有多远？自主学习名师解疑分类例析课堂对点演练解析(1)以运动路径所在的直线为x轴，标出各时刻质点的位置坐标如下图所示．(2)由图可知第4s末质点离开坐标原点最远，有7m.答案(1)见解析图(2)4s末7m自主学习名师解疑分类例析课堂对点演练对时间和时刻的理解5