高中物理第1章第1节空间和时间课件鲁科必修1鲁科高一必修1物理课件
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科学思维：知道时间和时刻的含义以及它们的区别，学会用时间数轴 来描述物体运动过程中的时间和时刻．
12/10/2021
第二页，共四十六页。
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自主预习 探新知
12/10/2021
第三页，共四十六页。
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一、机械运动 1．机械运动：一个物体相对其他物体的位置随时间的变化，简称运 动，是物质运动的一种基本形式． 2．参考系 (1)定义：用来描述物体运动的参照物． (2)选取原则：参考系的选取是任意的，一般以地面 为参考系．
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第十四页，共四十六页。
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物体运动情况的判断方法 (1)确定研究对象． (2)根据题意确定合适的参考系． (3)分析被研究物体相对于所选参考系的位置变化情况．
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第十五页，共四十六页。
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1．(多选)甲、乙、丙三架观光电梯，甲中乘客看一高楼在向下运动， 乙中乘客看甲在向下运动，丙中乘客看甲、乙都在向上运动，这三架电梯
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时间的描述
1.时刻与时间的区别和联系
时刻
时间(间隔)
时刻对应于物体所 时间(间隔)对应于物体所经历的某段过程
处的位置或状态
区 时刻只有先与后， 时间(间隔)没有先与后的区别，只有长短之分
别 而没有长短之分
在时间轴上，时刻 在时间轴上，时间用线段表示
用一个点表示
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第二十八页，共四十六页。
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第七页，共四十六页。
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2．明代诗人曾写下这样一首诗：“空手把锄头，步行骑水牛；人在
桥上走，桥流水不流．”其中“桥流水不流”中的“桥流”应理解成其选
择的参考系是( )
A．水
B．桥
C．人
D．河岸
A [“水不流”是以水为参考系，而桥相对于水是运动的，故 A 正确．]
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3．某学校操场上国旗平台离地面的高度是 0.5 m，将坐标系的原点定
在平台上，取旗杆所在直线向上方向为坐标轴的正方向，旗杆上固定国旗
的 A、B 两点离地面的距离分别为 10.9 m 和 9.4 m，那么 A、B 两点的坐
标分别是( )
A．10.9 m 9.4 m
B．11.4 m 9.9 m
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甲．一维坐标系 乙．二维坐标系 丙．三维坐标系
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【例 2】 如图所示是为了定量研究物体的位置变化作出的坐标轴(x 轴)．在画该坐标轴时规定原点在某长直公路上某广场的中心，公路为南 北走向，规定向北为正方向．坐标轴上有两点 A 和 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( )
12/10/2021
第三十页，共四十六页。
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【例 3】 如图所示是表示时间的坐标轴．请思考并讨论：
(1)图中 A 点和 B 点的意义是什么？ (2)A、B 之间的线段表示什么？ (3)“前 2 s”在图中怎么表示？ (4)“第 6 s”在图中怎么表示？ (5)“第 2 s 末”和“第 3 s 初”在图中怎么表示？它们是同一个时刻 吗？
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
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D．②③
第二十一页，共四十六页。
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思路点拨：①在直线坐标系上，要明确坐标原点、正方向和单位长度． ②根据位置坐标确定所在位置到坐标原点的距离．
D [坐标值的正、负只表示方向，正号表示方向与所规定的正方向 相同，负号表示方向与所规定的正方向相反．本题中规定原点在某长直
公路上某广场的中心，向北为正方向，A 点的坐标为正值，表示 A 点位 于广场中心北边 5 m 处，②正确，B 点的坐标为负值，表示 B 点位于广 场中心南边 3 m 处，③正确，故正确选项为 D.]
(1)任意：参考系的选取是任意的，任何物体都可以被选作参考系．
(2)方便：参考系的选取应该遵循方便性原则和简单性原则，也就是
说，无论将哪一个物体选作参考系，应该使问题的研究更方便、更简单，
杜绝使问题复杂化的情况． 12/10(/23021)实用：一般选取地面为参考系．
第十二页，共四十六页。
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【例 1】 如图所示是某型号战斗机在空中加油的情形，以下列的哪 个物体为参考系，可以认为加油机是运动的( )
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第二十五页，共四十六页。
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3．如图所示，某人从学校门口 A 处开始散步，先向南走了 50 m 到 达 B 处，再向东走 100 m 到达 C 处，最后又向北走了 150 m 到达 D 处， 则 A、B、C、D 各点位置如何表示？
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第二十六页，共四十六页。
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第十页，共四十六页。
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合作探究 攻重难
12/10/2021
第十一页，共四十六页。
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机械运动 参考系
1．选取参考系的必要性
只有选取了参考系，物体的运动才具有实际意义，也就是说，只有选
择了参考系，物体的运动才具有唯一性，物体的运动规律才能唯一确定．
2．参考系选取的三原则
C．10.4 m 8.9 m
D．10.9 m －9.4 m
C [根据题意，A、B 两点离平台(坐标原点)的距离分别为 10.9 m－
0.5 m＝10.4 m 和 9.4 m－0.5 m＝8.9 m，且 A、B 两点都在平台上方，故
A、12/B10/20两21 点的坐标分别为 10.4 m 和 8.9 m．选项 C 正确．]
第1章 运动 的描述 (yùndòng)
第1节 空间 和时间 (kōngjiān)
12/10/2021
第一页，共四十六页。
【学习素养·明目标】 物理观念：1.知道运动有多种类型，机械运动 是物体最基本的一种运动形式.2.知道参考系的概念，知道如何选择参考 系.3.学会应用坐标系描述物体的空间位置．
相对地面的运动情况可能是( ) A．甲向上、乙向下、丙不动 B．甲向上、乙向上、丙不动 C．甲向上、乙向上、丙向下 D．甲向上、乙向上、丙也向上，但比甲、乙都慢
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第十六页，共四十六页。
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BCD [先自己画出情景示意图，借助图景分析理 解．电梯中的乘客看其他物体时，是以自己所乘的电梯 为参考系，甲中乘客看高楼向下运动，说明甲相对于地面一定在向上运动， 同理，乙看到甲在向下运动，说明乙相对地面也是向上运动，且运动得比 甲更快．丙电梯无论是静止，还是在向下运动，或者以比甲、乙都慢的速 度在向上运动，则丙中乘客看见甲、乙两电梯都会感到是在向上运动．]
第九页，共四十六页。
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4．下列说法中指时间间隔的是( ) A．学校每天 21：40 准时熄灯 B．早晨由临海开往杭州的第一班车，在 06：20 发车 C．高考理科综合的考试时间为 150 分钟 D．中央电视台的《朝闻天下》节目在 6 点开播
C [选项 A、B、D 中的 21：40、06：20 和 6 点均指时刻，选项 C 中的 150 分钟指时间间隔，故选项 C 正确．]
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(2)时间能够展示物体运动的一个过程，好比是
联 (1)两个时刻的间隔 一段录像；时刻可以显示物体运动的一个瞬间，
系 即为时间
好比是一张照片．由一张张连续的照片可以组
成录像，一系列连续时刻的积累便构成了时间
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2.用时间轴表示时间和时刻 (1)第 1 s 内、第 2 s 内、第 3 s 内、…、第 n s 内指的都是时间，都为 1 s. (2)最初 2 s 内、最后 3 s 内、…、最初 n s 内都是指时间，在数值上对应 所述值． (3)第 1 s 末(第 2 s 初)、第 2 s 末(第 3 s 初)、…、第 n s 末，都是指时刻．如 图所示，第 3 s 末和第 8 s 初都是时刻，第 5 s 末和第 6 s 初是同一时刻(在时 间轴上是同一点)．第 2 s 初到第 3 s 末的时间间隔为 2 s.
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第二十二页，共四十六页。
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描述物体空间位置的方法 (1)选定参考系，以参考系为坐标原点，建立坐标系，应明确坐标轴 的正方向及其标度大小． (2)根据物体相对参考系的距离及方位，在坐标系中找出与物体位置 相对应的坐标点．
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第二十三页，共四十六页。
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2．一个小球从距地面 4 m 高处落下，被地面弹回，在距地面 1 m 高 处被接住．坐标原点定在抛出点正下方 2 m 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．2 m，－2 m，－1 m C．4 12/10/2021 m,0,1 m
B．－2 m,2 m,1 m D．－4 m,0，－1 m
第二十四页，共四十六页。
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B [根据题意建立如图所示的坐标系，A 点为抛出点，坐标为－2 m， B 点为坐标原点，D 点为地面，坐标为 2 m，C 点为接住点，坐标为 1 m， 所以选项 B 正确．]
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1．思考判断(正确的打“√”，错误的打“×”) (1)车轮的转动不是机械运动．( × ) (2)任何物体都可以被选作参考系．( √ ) (3)只有静止的物体才能被选作参考系．( × ) (4)在任何参考系下，同一物体的运动都相同．( × ) (5)时间是较长的一段时间，时刻是较短的一段时间．(× ) (6)第 5 s 内和前 5 s 内指的是不相等的两段时间间隔．(√ )
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二、空间位置的描述 1．位置的确定：研究物体的运动，首先应该描述物体的空间位置．在 物理学中，通常需要借助数学方法，建立坐标系 来描述物体的位置． 2．坐标系的选取：如果物体做直线运动，物体的空间位置可以用 一维坐标系 描述；如果物体在平面内做曲线运动，其位置可以采用 二维坐标系 来描述．
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第五页，共四十六页。
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三、时间的描述 1．时刻是指某一瞬时，时间是指两个时刻之间的间隔 ，通常用 t 表 示． 2．在表示时间的轴上，时刻 用点来表示，时间用线段 来表示． 3．在国际单位制中，表示时间和时刻的单位是秒，它的符号是 s .
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第六页，共四十六页。
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第十七页，共四十六页。
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空间位置的描述 1．建立坐标系的两条原则 (1)坐标原点应建立在参考系上． (2)对坐标方向的选取要使对物体运动规律的描述尽量简便．
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第十八页，共四十六页。
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2．坐标系的种类 (1)一维坐标系：如果物体沿直线运动，以这条直线为 x 轴，在直线 上规定原点、正方向和标度，建立一维坐标系，如图甲所示． (2)二维坐标系：当物体在某一平面内做曲线运动时，需要用两个相 互垂直的坐标确定它的位置，即二维坐标系(平面坐标)，如图乙所示． (3)三维坐标系：当物体在空间内运动时，如踢出的足球在空中运动， 需要采用三个坐标确定它的位置，即三维坐标系(空间坐标)，如图丙所示．
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[解析] 本题考查坐标系的建立方法．可以以 A 点为坐标原点，向东 为 x 轴的正方向，向北为 y 轴的正方向建立坐标系，如图所示，则各点坐 标为 A(0,0)，B(0，－50 m)，C(100 m，－50 m)，D(100 m,100 m)．
[答案] 见解析 12/10/2021
第二十七页，共四十六页。
A．战斗机 B．地面上的房屋 C．加油机中的飞行员 D．战斗机里的飞行员 思路点拨：相对于参考系位置变化的物体是运动的，位置不变的物体
是静止的；本题研究的是加油机的运动情况，关键看它相对所选参考系的
位置是否变化． 12/10/2021
第十三页，共四十六页。
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B [加油机相对于战斗机位置不变，以战斗机为参考系，加油机是静 止的，A 错误；加油机相对于地面上的房屋位置不断变化，以地面上的房 屋为参考系，加油机是运动的，B 正确；加油机相对于加油机中的飞行员 位置不变，以加油机中的飞行员为参考系，加油机是静止的，C 错误；加 油机相对于战斗机里的飞行员位置不变，以战斗机里的飞行员为参考系， 加油机是静止的，D 错误．]
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第二页，共四十六页。
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自主预习 探新知
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第三页，共四十六页。
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一、机械运动 1．机械运动：一个物体相对其他物体的位置随时间的变化，简称运 动，是物质运动的一种基本形式． 2．参考系 (1)定义：用来描述物体运动的参照物． (2)选取原则：参考系的选取是任意的，一般以地面 为参考系．
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第十四页，共四十六页。
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物体运动情况的判断方法 (1)确定研究对象． (2)根据题意确定合适的参考系． (3)分析被研究物体相对于所选参考系的位置变化情况．
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1．(多选)甲、乙、丙三架观光电梯，甲中乘客看一高楼在向下运动， 乙中乘客看甲在向下运动，丙中乘客看甲、乙都在向上运动，这三架电梯
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时间的描述
1.时刻与时间的区别和联系
时刻
时间(间隔)
时刻对应于物体所 时间(间隔)对应于物体所经历的某段过程
处的位置或状态
区 时刻只有先与后， 时间(间隔)没有先与后的区别，只有长短之分
别 而没有长短之分
在时间轴上，时刻 在时间轴上，时间用线段表示
用一个点表示
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2．明代诗人曾写下这样一首诗：“空手把锄头，步行骑水牛；人在
桥上走，桥流水不流．”其中“桥流水不流”中的“桥流”应理解成其选
择的参考系是( )
A．水
B．桥
C．人
D．河岸
A [“水不流”是以水为参考系，而桥相对于水是运动的，故 A 正确．]
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3．某学校操场上国旗平台离地面的高度是 0.5 m，将坐标系的原点定
在平台上，取旗杆所在直线向上方向为坐标轴的正方向，旗杆上固定国旗
的 A、B 两点离地面的距离分别为 10.9 m 和 9.4 m，那么 A、B 两点的坐
标分别是( )
A．10.9 m 9.4 m
B．11.4 m 9.9 m
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甲．一维坐标系 乙．二维坐标系 丙．三维坐标系
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【例 2】 如图所示是为了定量研究物体的位置变化作出的坐标轴(x 轴)．在画该坐标轴时规定原点在某长直公路上某广场的中心，公路为南 北走向，规定向北为正方向．坐标轴上有两点 A 和 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( )
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【例 3】 如图所示是表示时间的坐标轴．请思考并讨论：
(1)图中 A 点和 B 点的意义是什么？ (2)A、B 之间的线段表示什么？ (3)“前 2 s”在图中怎么表示？ (4)“第 6 s”在图中怎么表示？ (5)“第 2 s 末”和“第 3 s 初”在图中怎么表示？它们是同一个时刻 吗？
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
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D．②③
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思路点拨：①在直线坐标系上，要明确坐标原点、正方向和单位长度． ②根据位置坐标确定所在位置到坐标原点的距离．
D [坐标值的正、负只表示方向，正号表示方向与所规定的正方向 相同，负号表示方向与所规定的正方向相反．本题中规定原点在某长直
公路上某广场的中心，向北为正方向，A 点的坐标为正值，表示 A 点位 于广场中心北边 5 m 处，②正确，B 点的坐标为负值，表示 B 点位于广 场中心南边 3 m 处，③正确，故正确选项为 D.]
(1)任意：参考系的选取是任意的，任何物体都可以被选作参考系．
(2)方便：参考系的选取应该遵循方便性原则和简单性原则，也就是
说，无论将哪一个物体选作参考系，应该使问题的研究更方便、更简单，
杜绝使问题复杂化的情况． 12/10(/23021)实用：一般选取地面为参考系．
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【例 1】 如图所示是某型号战斗机在空中加油的情形，以下列的哪 个物体为参考系，可以认为加油机是运动的( )
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3．如图所示，某人从学校门口 A 处开始散步，先向南走了 50 m 到 达 B 处，再向东走 100 m 到达 C 处，最后又向北走了 150 m 到达 D 处， 则 A、B、C、D 各点位置如何表示？
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第二十六页，共四十六页。
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第十页，共四十六页。
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合作探究 攻重难
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机械运动 参考系
1．选取参考系的必要性
只有选取了参考系，物体的运动才具有实际意义，也就是说，只有选
择了参考系，物体的运动才具有唯一性，物体的运动规律才能唯一确定．
2．参考系选取的三原则
C．10.4 m 8.9 m
D．10.9 m －9.4 m
C [根据题意，A、B 两点离平台(坐标原点)的距离分别为 10.9 m－
0.5 m＝10.4 m 和 9.4 m－0.5 m＝8.9 m，且 A、B 两点都在平台上方，故
A、12/B10/20两21 点的坐标分别为 10.4 m 和 8.9 m．选项 C 正确．]
第1章 运动 的描述 (yùndòng)
第1节 空间 和时间 (kōngjiān)
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【学习素养·明目标】 物理观念：1.知道运动有多种类型，机械运动 是物体最基本的一种运动形式.2.知道参考系的概念，知道如何选择参考 系.3.学会应用坐标系描述物体的空间位置．
相对地面的运动情况可能是( ) A．甲向上、乙向下、丙不动 B．甲向上、乙向上、丙不动 C．甲向上、乙向上、丙向下 D．甲向上、乙向上、丙也向上，但比甲、乙都慢
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BCD [先自己画出情景示意图，借助图景分析理 解．电梯中的乘客看其他物体时，是以自己所乘的电梯 为参考系，甲中乘客看高楼向下运动，说明甲相对于地面一定在向上运动， 同理，乙看到甲在向下运动，说明乙相对地面也是向上运动，且运动得比 甲更快．丙电梯无论是静止，还是在向下运动，或者以比甲、乙都慢的速 度在向上运动，则丙中乘客看见甲、乙两电梯都会感到是在向上运动．]
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4．下列说法中指时间间隔的是( ) A．学校每天 21：40 准时熄灯 B．早晨由临海开往杭州的第一班车，在 06：20 发车 C．高考理科综合的考试时间为 150 分钟 D．中央电视台的《朝闻天下》节目在 6 点开播
C [选项 A、B、D 中的 21：40、06：20 和 6 点均指时刻，选项 C 中的 150 分钟指时间间隔，故选项 C 正确．]
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(2)时间能够展示物体运动的一个过程，好比是
联 (1)两个时刻的间隔 一段录像；时刻可以显示物体运动的一个瞬间，
系 即为时间
好比是一张照片．由一张张连续的照片可以组
成录像，一系列连续时刻的积累便构成了时间
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2.用时间轴表示时间和时刻 (1)第 1 s 内、第 2 s 内、第 3 s 内、…、第 n s 内指的都是时间，都为 1 s. (2)最初 2 s 内、最后 3 s 内、…、最初 n s 内都是指时间，在数值上对应 所述值． (3)第 1 s 末(第 2 s 初)、第 2 s 末(第 3 s 初)、…、第 n s 末，都是指时刻．如 图所示，第 3 s 末和第 8 s 初都是时刻，第 5 s 末和第 6 s 初是同一时刻(在时 间轴上是同一点)．第 2 s 初到第 3 s 末的时间间隔为 2 s.
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描述物体空间位置的方法 (1)选定参考系，以参考系为坐标原点，建立坐标系，应明确坐标轴 的正方向及其标度大小． (2)根据物体相对参考系的距离及方位，在坐标系中找出与物体位置 相对应的坐标点．
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2．一个小球从距地面 4 m 高处落下，被地面弹回，在距地面 1 m 高 处被接住．坐标原点定在抛出点正下方 2 m 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．2 m，－2 m，－1 m C．4 12/10/2021 m,0,1 m
B．－2 m,2 m,1 m D．－4 m,0，－1 m
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B [根据题意建立如图所示的坐标系，A 点为抛出点，坐标为－2 m， B 点为坐标原点，D 点为地面，坐标为 2 m，C 点为接住点，坐标为 1 m， 所以选项 B 正确．]
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1．思考判断(正确的打“√”，错误的打“×”) (1)车轮的转动不是机械运动．( × ) (2)任何物体都可以被选作参考系．( √ ) (3)只有静止的物体才能被选作参考系．( × ) (4)在任何参考系下，同一物体的运动都相同．( × ) (5)时间是较长的一段时间，时刻是较短的一段时间．(× ) (6)第 5 s 内和前 5 s 内指的是不相等的两段时间间隔．(√ )
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二、空间位置的描述 1．位置的确定：研究物体的运动，首先应该描述物体的空间位置．在 物理学中，通常需要借助数学方法，建立坐标系 来描述物体的位置． 2．坐标系的选取：如果物体做直线运动，物体的空间位置可以用 一维坐标系 描述；如果物体在平面内做曲线运动，其位置可以采用 二维坐标系 来描述．
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三、时间的描述 1．时刻是指某一瞬时，时间是指两个时刻之间的间隔 ，通常用 t 表 示． 2．在表示时间的轴上，时刻 用点来表示，时间用线段 来表示． 3．在国际单位制中，表示时间和时刻的单位是秒，它的符号是 s .
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空间位置的描述 1．建立坐标系的两条原则 (1)坐标原点应建立在参考系上． (2)对坐标方向的选取要使对物体运动规律的描述尽量简便．
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2．坐标系的种类 (1)一维坐标系：如果物体沿直线运动，以这条直线为 x 轴，在直线 上规定原点、正方向和标度，建立一维坐标系，如图甲所示． (2)二维坐标系：当物体在某一平面内做曲线运动时，需要用两个相 互垂直的坐标确定它的位置，即二维坐标系(平面坐标)，如图乙所示． (3)三维坐标系：当物体在空间内运动时，如踢出的足球在空中运动， 需要采用三个坐标确定它的位置，即三维坐标系(空间坐标)，如图丙所示．
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[解析] 本题考查坐标系的建立方法．可以以 A 点为坐标原点，向东 为 x 轴的正方向，向北为 y 轴的正方向建立坐标系，如图所示，则各点坐 标为 A(0,0)，B(0，－50 m)，C(100 m，－50 m)，D(100 m,100 m)．
[答案] 见解析 12/10/2021
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A．战斗机 B．地面上的房屋 C．加油机中的飞行员 D．战斗机里的飞行员 思路点拨：相对于参考系位置变化的物体是运动的，位置不变的物体
是静止的；本题研究的是加油机的运动情况，关键看它相对所选参考系的
位置是否变化． 12/10/2021
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B [加油机相对于战斗机位置不变，以战斗机为参考系，加油机是静 止的，A 错误；加油机相对于地面上的房屋位置不断变化，以地面上的房 屋为参考系，加油机是运动的，B 正确；加油机相对于加油机中的飞行员 位置不变，以加油机中的飞行员为参考系，加油机是静止的，C 错误；加 油机相对于战斗机里的飞行员位置不变，以战斗机里的飞行员为参考系， 加油机是静止的，D 错误．]