2020年新教材高中物理魯科版必修1第2章第1節(jié)運(yùn)動(dòng)空間和時(shí)間教案45

1、- 1 - 第 1 節(jié)運(yùn)動(dòng)、空間和時(shí)間 學(xué)習(xí)目標(biāo) 自主預(yù)習(xí)播新Ml 一、 機(jī)械運(yùn)動(dòng) 1 .機(jī)械運(yùn)動(dòng)：一個(gè)物體相對(duì)其他物體的位置變化，簡(jiǎn)稱運(yùn)動(dòng)，是物質(zhì)運(yùn)動(dòng)的一種基本形 式. 2 .參考系 (1) 定義：用來描述物體運(yùn)動(dòng)的參照物. (2) 選取原則：參考系的選取是任意的，一般以地面為參考系. 二、 空間位置的描述 1 .位置的確定：研究物體的運(yùn)動(dòng)，首先應(yīng)該描述物體的空間位置.在物理學(xué)中，通常需 要借助數(shù)學(xué)方法，建立坐標(biāo)系來描述物體的位置. 2 .坐標(biāo)系的選取：如果物體做直線運(yùn)動(dòng)，物體的空間位置可以用一維坐標(biāo)系描述；如果 物體在平面內(nèi)做曲線運(yùn)動(dòng)，其位置可以采用二維坐標(biāo)系來描述. 三、時(shí)間的描述 1.

2、時(shí)刻是指某一瞬時(shí)，時(shí)間是指兩個(gè)時(shí)刻之間的間隔，通常用 t表示. 2 .在表示時(shí)間的軸上，時(shí)刻用點(diǎn)來表示，時(shí)間用線段來表示. 3 .在國(guó)際單位制中，表示時(shí)間和時(shí)刻的單位是秒，它的符號(hào)是 S. ri基礎(chǔ)自測(cè)口 1 .思考判斷(正確的打“2”，錯(cuò)誤的打“ X”) (1)車輪的轉(zhuǎn)動(dòng)不是機(jī)械運(yùn)動(dòng). (X) (2)任何物體都可以被選作參考系. (2) (3)只有靜止的物體才能被選作參考系. (X) 在任何參考系下，冋一物體的運(yùn)動(dòng)都相冋. (X) 定遼 1.知道運(yùn)動(dòng)有多種類型， 機(jī)械運(yùn)動(dòng)是物體最簡(jiǎn) 單的一種運(yùn)動(dòng)形式. 2 .知道參考系的概念， 知道如何選擇參考 系.(重點(diǎn)、難點(diǎn)) 3 學(xué)會(huì)應(yīng)用坐標(biāo)系描述物體

3、的空間位置. 4 .知道時(shí)間和時(shí)刻的含義以及它們的區(qū)別， 學(xué)會(huì)用時(shí)間數(shù)軸來描述物體運(yùn)動(dòng)過程中的時(shí) 間和時(shí)刻.(重點(diǎn)) 運(yùn)動(dòng)、 空間 和吋間 機(jī)械 運(yùn)動(dòng) 運(yùn)動(dòng)的 相對(duì)性 知識(shí)脈絡(luò) XI乂HVIX】I A - 2 - （5） 時(shí)間是較長(zhǎng)的一段時(shí)間，時(shí)刻是較短的一段時(shí)間. （X） （6） 第 5 s 內(nèi)和前 5 s內(nèi)指的是不相等的兩段時(shí)間間隔. （V） 2 .宋代詩(shī)人陳與義乘著小船在風(fēng)和日麗的春日出游時(shí)寫下詩(shī)句“飛花兩岸照船紅，百里 榆堤半日風(fēng)，臥看滿天云不動(dòng)，不知云與我俱東”.請(qǐng)問詩(shī)句中的“云與我俱東”所對(duì)應(yīng)的 參考系是（ ） A. 兩岸 B.船 C.云 D.詩(shī)人 A 本詩(shī)所描述的情景中船、詩(shī)人和

4、云是相對(duì)靜止的，“云與我俱東”是以兩岸為參考 系的，故選 A. 3某學(xué)校操場(chǎng)上國(guó)旗平臺(tái)離地面的高度是 0.5 m，將坐標(biāo)系的原點(diǎn)定在平臺(tái)上，取旗桿 所在直線向上方向?yàn)樽鴺?biāo)軸的正方向， 旗桿上固定國(guó)旗的 A、B兩點(diǎn)離地面的距離分別為 10.9 m 和 9.4 m，那么A B兩點(diǎn)的坐標(biāo)分別是（ ） A. 10.9 m 9.4 m B. 11.4 m 9.9 m C. 10.4 m 8.9 m D. 10.9 m 9.4 m C 根據(jù)題意，A B兩點(diǎn)離平臺(tái)（坐標(biāo)原點(diǎn)）的距離分別為 10.9 m- 0.5 m= 10.4 m 和 9.4 m- 0.5 m= 8.9 m 且 A B兩點(diǎn)都在平臺(tái)上方，故

5、A B兩點(diǎn)的坐標(biāo)分別為 10.4 m 和 8.9 m.選 項(xiàng) C 正確. 4 .下列說法中指時(shí)間間隔的是 （ ） A. 學(xué)校每天 21: 40 準(zhǔn)時(shí)熄燈 B. 早晨由臨海開往杭州的第一班車，在 06 : 20 發(fā)車 C. 高考理科綜合的考試時(shí)間為 150 分鐘 D. 中央電視臺(tái)的朝聞天下節(jié)目在 6 點(diǎn)開播 C 選項(xiàng) A、B、D 中的 21 : 40、06 : 20 和 6 點(diǎn)均指時(shí)刻，選項(xiàng) C 中的 150 分鐘指時(shí)間間 隔，故選項(xiàng) C 正確. 合作探究 機(jī)械運(yùn)動(dòng)參考系 1.選取參考系的必要性 只有選取了參考系，物體的運(yùn)動(dòng)才具有實(shí)際意義，也就是說，只有選擇了參考系，物體 的運(yùn)動(dòng)才具有唯一性，物

6、體的運(yùn)動(dòng)規(guī)律才能唯一確定. 2 .參考系選取的三原則 （1）任意：參考系的選取是任意的，任何物體都可以被選作參考系. - 3 - (2) 方便：參考系的選取應(yīng)該遵循方便性原則和簡(jiǎn)單性原則，也就是說，無論將哪一個(gè)物 體選作參考系，應(yīng)該使問題的研究更方便、更簡(jiǎn)單，杜絕使問題復(fù)雜化的情況. (3) 實(shí)用：一般選取地面為參考系. 【例 1】 如圖所示是某型號(hào)戰(zhàn)斗機(jī)在空中加油的情形，以下列的哪個(gè)物體為參考系，可 以認(rèn)為加油機(jī)是運(yùn)動(dòng)的( ) A. 戰(zhàn)斗機(jī) B. 地面上的房屋 C. 加油機(jī)中的飛行員 D. 戰(zhàn)斗機(jī)里的飛行員 思路點(diǎn)撥：相對(duì)于參考系位置變化的物體是運(yùn)動(dòng)的，位置不變的物體是靜止的；本題研 究的是

7、加油機(jī)的運(yùn)動(dòng)情況，關(guān)鍵看它相對(duì)所選參考系的位置是否變化. B 加油機(jī)相對(duì)于戰(zhàn)斗機(jī)位置不變，以戰(zhàn)斗機(jī)為參考系，加油機(jī)是靜止的， A 錯(cuò)誤；加油 機(jī)相對(duì)于地面上的房屋位置不斷變化，以地面上的房屋為參考系，加油機(jī)是運(yùn)動(dòng)的， B 正確; 加油機(jī)相對(duì)于加油機(jī)中的飛行員位置不變，以加油機(jī)中的飛行員為參考系，加油機(jī)是靜止的， C 錯(cuò)誤；加油機(jī)相對(duì)于戰(zhàn)斗機(jī)里的飛行員位置不變，以戰(zhàn)斗機(jī)里的飛行員為參考系，加油機(jī)是 靜止的，D 錯(cuò)誤. 規(guī)徉衣梏 物體運(yùn)動(dòng)情況的判斷方法 (1) 確定研究對(duì)象. (2) 根據(jù)題意確定合適的參考系. (3) 分析被研究物體相對(duì)于所選參考系的位置變化情況. 働針對(duì)訓(xùn)練 1 .兩列火車平行

8、地停在一站臺(tái)上，過了一會(huì)兒，甲車內(nèi)的乘客發(fā)現(xiàn)窗外樹林在向西移動(dòng)， 乙車內(nèi)的乘客發(fā)現(xiàn)甲車沒有動(dòng)，如以地面為參考系，上述事實(shí)說明 ( ) A. 甲車向東運(yùn)動(dòng)，乙車不動(dòng) B. 乙車向東運(yùn)動(dòng)，甲車不動(dòng) C. 甲車向西運(yùn)動(dòng)，乙車向東運(yùn)動(dòng) D. 甲、乙兩車以相同的速度向東運(yùn)動(dòng) D 物體的運(yùn)動(dòng)是相對(duì)參考系而言的，同一物體，參考系不同，其運(yùn)動(dòng)情況一般不同， 本題中，樹林相對(duì)地面靜止，甲車內(nèi)的乘客發(fā)現(xiàn)窗外樹林在向西移動(dòng)，說明甲車在向東運(yùn)動(dòng)；- 4 - 乙車內(nèi)的乘客發(fā)現(xiàn)甲車沒有動(dòng)，說明乙車相對(duì)甲車靜止，由于甲車相對(duì)地面向東運(yùn)動(dòng)，所以 乙車相對(duì)地面也向東運(yùn)動(dòng). CM空間位置的描述 1 .建立坐標(biāo)系的兩條原則 (1)

9、 坐標(biāo)原點(diǎn)應(yīng)建立在參考系上. (2) 對(duì)坐標(biāo)方向的選取要使對(duì)物體運(yùn)動(dòng)規(guī)律的描述盡量簡(jiǎn)便. 2 .坐標(biāo)系的種類 (1) 一維坐標(biāo)系：如果物體沿直線運(yùn)動(dòng)，以這條直線為 x軸，在直線上規(guī)定原點(diǎn)、正方向 和標(biāo)度，建立一維坐標(biāo)系，如圖甲所示. (2) 二維坐標(biāo)系：當(dāng)物體在某一平面內(nèi)做曲線運(yùn)動(dòng)時(shí)，需要用兩個(gè)相互垂直的坐標(biāo)確定它 的位置，即二維坐標(biāo)系(平面坐標(biāo))，如圖乙所示. (3) 三維坐標(biāo)系：當(dāng)物體在空間內(nèi)運(yùn)動(dòng)時(shí)，如踢出的足球在空中運(yùn)動(dòng)，需要采用三個(gè)坐標(biāo) 確定它的位置，即三維坐標(biāo)系 (空間坐標(biāo))，如圖丙所示. L/m I I ：23 甲.一維坐標(biāo)系 乙.二維坐標(biāo)系 丙.三維坐標(biāo)系 【例 2】 如圖所示是

10、為了定量研究物體的位置變化作出的坐標(biāo)軸 (x軸).在畫該坐標(biāo)軸 時(shí)規(guī)定原點(diǎn)在某長(zhǎng)直公路上某廣場(chǎng)的中心，公路為南北走向，規(guī)定向北為正方向.坐標(biāo)軸上 有兩點(diǎn)A和B, A點(diǎn)的位置坐標(biāo)為 XA= 5 m, B點(diǎn)的位置坐標(biāo)為 XB= 3 m,下列說法中正確的 是() B A 4-3 -2 40 J 2 3 4 5x/m A點(diǎn)位于廣場(chǎng)中心南邊 5 m 處；A點(diǎn)位于廣場(chǎng)中心北邊 5 m 處；B點(diǎn)位于廣場(chǎng)中心 南邊 3 m處；B點(diǎn)位于廣場(chǎng)中心北邊 3 m 處. A. B. C. D. 思路點(diǎn)撥：在直線坐標(biāo)系上，要明確坐標(biāo)原點(diǎn)、正方向和單位長(zhǎng)度. -2-101234 - 5 - 根據(jù)位置坐標(biāo)確定所在位置到坐標(biāo)原

11、點(diǎn)的距離. D 坐標(biāo)值的正負(fù)只表示方向，正號(hào)表示方向與所規(guī)定的正方向相同，負(fù)號(hào)表示方向與 所規(guī)定的正方向相反.本題中規(guī)定原點(diǎn)在某長(zhǎng)直公路上某廣場(chǎng)的中心，向北為正方向， A點(diǎn)的- 6 - 坐標(biāo)為正值，表示 A點(diǎn)位于廣場(chǎng)中心北邊 5 m 處，正確，B點(diǎn)的坐標(biāo)為負(fù)值，表示 B點(diǎn)位于 廣場(chǎng)中心南邊 3 m 處，正確，故正確選項(xiàng)為 D. we ft n JA 描述物體空間位置的方法 (1) 選定參考系，以參考系為坐標(biāo)原點(diǎn)，建立坐標(biāo)系，應(yīng)明確坐標(biāo)軸的正方向及其標(biāo)度大 小. (2) 根據(jù)物體相對(duì)參考系的距離及方位，在坐標(biāo)系中找出與物體位置相對(duì)應(yīng)的坐標(biāo)點(diǎn). 針對(duì)訓(xùn)練 2 一個(gè)小球從距地面 4m 高處落下，被地

12、面彈回，在距地面 1 m 高處被接住坐標(biāo)原點(diǎn) 定在拋出點(diǎn)正下方 2 m 處，向下方向?yàn)樽鴺?biāo)軸的正方向則小球的拋出點(diǎn)、落地點(diǎn)、接住點(diǎn) 的位置坐標(biāo)分別是( ) D. 4 m,0， 1 m B 根據(jù)題意建立如圖所示的坐標(biāo)系， A點(diǎn)為拋出點(diǎn)，坐標(biāo)為一 2m, B點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)，D 點(diǎn)為地面，坐標(biāo)為 2 m, C點(diǎn)為接住點(diǎn)，坐標(biāo)為 1 m,所以選項(xiàng) B 正確. 3 .如圖所示，某人從學(xué)校門口 A處開始散步，先向南走了 50 m 到達(dá)B處，再向東走 100 m 到達(dá)C處，最后又向北走了 150 m 到達(dá)D處，則A B C、D各點(diǎn)位置如何表示？ 解析本題考查坐標(biāo)系的建立方法.可以以 A點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)，向東為 x

13、軸的正方向， 向北為y軸的正方向建立坐標(biāo)系，如圖所示，則各點(diǎn)坐標(biāo)為 A(0,0) , B(0， 50 m), C(100 m 50 m) , D(100 m,100 m). 100 50 A 1 j/m -節(jié)D 1 1 I 1 1 1 i 0 50 100； z/m -50 B 1 -00 - 答案見解析 A. 2 m, 2 m , 1 m B. 2 m,2 m,1 m C. 4 m,0,1 m 北 - 7 - g 點(diǎn) 3 時(shí)間的描述 1.時(shí)刻與時(shí)間的區(qū)別和聯(lián)系 時(shí)刻 時(shí)間(間隔) 區(qū) 別 時(shí)刻對(duì)應(yīng)于物體所處的位置或狀態(tài) 時(shí)間(間隔)對(duì)應(yīng)于物體所經(jīng)歷的某段 過程 時(shí)刻只有先與后，而沒有長(zhǎng)短之分

14、 沒有先與后的區(qū)別，只有長(zhǎng)短之分 在時(shí)間軸上，時(shí)刻用一個(gè)點(diǎn)表示 在時(shí)間軸上，時(shí)間用線段表示 聯(lián) 系 (1) 兩個(gè)時(shí)刻的間隔即為時(shí)間 (2) 時(shí)間能夠展示物體運(yùn)動(dòng)的一個(gè)過程，好比是一段錄像；時(shí)刻可以顯示物體運(yùn)動(dòng)的一 個(gè)瞬間，好比是一張照片.由一張張連續(xù)的照片可以組成錄像，一系列連續(xù)時(shí)刻的積 累便構(gòu)成了時(shí)間 2.用時(shí)間軸表示時(shí)間和時(shí)刻 (1) 第 1 s 內(nèi)、第 2 s 內(nèi)、第 3 s 內(nèi)、第n s 內(nèi)指的都是時(shí)間，都為 1 s. 最初 2 s 內(nèi)、最后 3 s 內(nèi)、最初 n s內(nèi)都是指時(shí)間，在數(shù)值上對(duì)應(yīng)所述值. (3) 第 1 s 末(第 2 s 初)、第 2 s 末(第 3 s 初)、第n s

15、 末，都是指時(shí)刻.如圖所示， 第 3 s 末和第 8 s 初都是時(shí)刻，第 5 s 末和第 6 s 初是同一時(shí)刻(在時(shí)間軸上是同一點(diǎn)).第 2 s 初到第 3 s末的時(shí)間間隔為 2 s. 第5 &初) 第咿第節(jié)末 第乳初 -T ，r 0 1 2 3 4 5 6 7 爲(wèi)9 爲(wèi) 【例 3】 如圖所示是表示時(shí)間的坐標(biāo)軸.請(qǐng)思考并討論： A B 0 12 3 4 5 6 7 必 (1) 圖中A點(diǎn)和B點(diǎn)的意義是什么？ (2) A、B之間的線段表示什么？ (3) “前 2 s ”在圖中怎么表示？- 8 - 第 6 s ”在圖中怎么表示？ “第 2 s 末”和“第 3 s 初”在圖中怎么表示？它們是同

16、一個(gè)時(shí)刻嗎？ 思路點(diǎn)撥：仔細(xì)揣摩幾秒“末”、幾秒“初”、幾秒“內(nèi)”中關(guān)鍵字眼的含義是區(qū)分時(shí) 間與時(shí)刻的關(guān)鍵. 解析時(shí)刻是某個(gè)瞬間，時(shí)刻對(duì)應(yīng)物體所處的某個(gè)狀態(tài)，時(shí)間對(duì)應(yīng)某段過程時(shí)間與 時(shí)刻可以在表示時(shí)間的坐標(biāo)軸上表示出來，其中時(shí)間對(duì)應(yīng)一段線段，有一定的長(zhǎng)度，時(shí)刻對(duì) 應(yīng)一個(gè)點(diǎn). 答案 A點(diǎn)和B點(diǎn)表示兩個(gè)時(shí)刻，分別指第 3 s 末（第 4 s 初）和第 4 s 末（第 5 s 初） 時(shí)間，且時(shí)間為 1s （3） 0 到 2 s 末之間的線段表示前 2 s （4） 5 s 末到 6 s 末之間的線段表示第 6 s （5） “第 2 s末”和“第 3 s初”在題圖中均為數(shù)字 2 所在的點(diǎn)，是同一時(shí)刻 針

17、對(duì)訓(xùn)練 4.2018 年世界杯預(yù)選賽亞洲區(qū) 12 強(qiáng)賽 A 組第 6 輪中國(guó)國(guó)家隊(duì)與韓國(guó)國(guó)家隊(duì)的比賽于 3 月 23 日 19 點(diǎn) 35 分開始上半場(chǎng)第 34 分鐘，于大寶頭球破門經(jīng)過 90 分鐘的角逐，中國(guó)隊(duì)最 法正確的是（ ） 進(jìn)行的總時(shí)間，表示時(shí)間， C 正確. 5.下列說法表示同一時(shí)刻的是 （ A.第 2 s 末和第 3 s 初 C. 第 3 s 末和第 2 s 初 A 同一時(shí)刻是指在時(shí)間軸上對(duì)應(yīng)同一個(gè)點(diǎn)，所以僅選項(xiàng) A 正確. 當(dāng)堂達(dá)標(biāo) t)ANGTAN ；l JABIAOCUSHUANG 1 .（多選）下列說法正確的是（ ） A. 參考系就是絕對(duì)不動(dòng)的物體 終以 1 ：0戰(zhàn)勝韓國(guó)隊(duì)

18、.則對(duì)以上表述中的“ 19 點(diǎn) 35 分”“第 34 分鐘”和“ 90 分鐘”的說 A. 時(shí)間 時(shí)刻時(shí)刻 C.時(shí)刻時(shí)刻時(shí)間 B. 時(shí)間 時(shí)間時(shí)刻 C “19 點(diǎn) 35 分”和“第 34 分鐘”指的是一個(gè)時(shí)間點(diǎn)，表示時(shí)刻. 90 分鐘”指比賽 ） B.前 3 s 內(nèi)和第 3 s 內(nèi) D.第 1 s 內(nèi)和第 1 s 末 - 9 - B. 只有選好參考系以后，物體的運(yùn)動(dòng)性質(zhì)才能確定- 10 - C. 同一物體的運(yùn)動(dòng)，相對(duì)于不同的參考系，觀察的結(jié)果可能不同 D. 我們平常所說的樓房是靜止的，是以地面為參考系 BCD 參考系是為了描述物體的運(yùn)動(dòng)，選來作為標(biāo)準(zhǔn)的物體，可以是運(yùn)動(dòng)的，也可以是 靜止的，故 A

19、 錯(cuò)誤；運(yùn)動(dòng)和靜止是相對(duì)的，要描述物體的運(yùn)動(dòng)，必須選擇參考系，故 B 正確; 描述同一運(yùn)動(dòng)時(shí)，若以不同物體作為參考系，觀察結(jié)果可能不同， C 正確；參考系的選取，原 則上是任意的，但在實(shí)際問題中應(yīng)以對(duì)運(yùn)動(dòng)的描述盡可能簡(jiǎn)單為原則，一般以地面為參考系， D 正確. 2 關(guān)于坐標(biāo)系，下列說法錯(cuò)誤的是 （ ） A. 建立坐標(biāo)系是為了定量描述物體的位置和位置變化 B. 坐標(biāo)系都是建立在參考系上的 C. 坐標(biāo)系的建立與參考系無關(guān) D. 物體在平面內(nèi)做曲線運(yùn)動(dòng)，需要用平面直角坐標(biāo)系才能確定其位置 C 坐標(biāo)系是建立在參考系上的，是用來定量描述物體的位置及位置變化的， A、B 正確, C 錯(cuò)誤；做直線運(yùn)動(dòng)的物體的描述需要建立一維直線坐標(biāo)系， 做平面曲線運(yùn)動(dòng)時(shí)需建立平面直 角坐標(biāo)系，D 正確. 3 下列各選項(xiàng)表述中，