1.1 空间和时间 —【新教材】鲁科版(2019)高中物理必修第一册学案

第1节空间和时间学案

学习素养·明目标

物理观念：

1、理解机械运动的形式

2、掌握描述运动的方法，学会用坐标轴确定·物体位置

3、学会时间、时刻的区别

科学思维：

理解机械运动的定义，会用三种坐标系描述运动，掌握时间时刻的含义.参考系的认识，对时刻时间的判断

知识梳理：

一、机械运动

1．机械运动：物体的空间位置随时间的变化，是自然界中最简单、最基本的运动形态，叫作机械运动。简称运动。

2．参考系

(1)运动与静止：自然界的一切物体都处于永恒的运动中，绝对静止的物体是不

存在的，即运动是绝对的，静止是相对的。

(2)运动的相对性：描述某个物体的位置随时间的变化时，总是相对于其他物体

而言的。如果两个物体运动的快慢相同，方向相同，我们就说这两个物体是相对静

止的。

(3)参考系的定义：在描述物体的运动时，用来作为参考的物体。

讨论：

①小红和小米坐着商城的观光电梯上升，楼下的小强打电话问小红：小米怎么上去了？小红望着身边的小米很疑惑，小米不是没有动吗？

②小麦坐在行驶中的公交车上，看见上方有飞机疾驰而过，他以公交车为参考系认为飞机运动了，可是小明却说小麦不对，参考系不能选择运动的，所以应选择静止的地面为参考系观察飞机，飞机才是运动的，小明对吗？

③小张骑自行车在水平公路上行驶一公里用时十分钟，骑电动车在山路上行驶一公里用时十五分钟，所以他认为自行车车速比较快，对吗？

根据参考系的性质，找出错误的地方

二、空间位置的描述

1．坐标系

(1)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(coordinate system)

①若想说明地面上某人所处的位置，可以采用平面直角坐标系来描述．

②如果物体做直线运动，可以用一维坐标系来描述．

(2)一维坐标的建立

物体做直线运动时，通常选取这条直线为x轴，在x轴上任选一点作为原点，规定好坐标轴的正方向和单位长度，物体的位置就可以用它的位置坐标来描述．

2.动动脑，以黑色的卒为原点建立一个一维坐标轴确定黑色车的位置，在试试能不能确定红色车的位置，再以黑色的卒为原点建立一个二维坐标轴确定黑色车和红色车的位置，比一比两个坐标轴有什么不同？

三、时间的描述

时刻：把某一瞬时称作时刻。时间：把两个时刻的间隔（一段时间）称作时间间隔。

1．表示：时刻和时间间隔可以在时间轴上表示，时间轴上的每一个点都表示一个不同的时刻，时间轴上的一条线段表示的是时间间隔，如图，“8时”“8时45分”表示时刻，“45 min”表示时间间隔．

上午前两节课开始和结束的时刻及

两节课和课间休息所持续的时间间隔

2．联系：两个时刻之间的间隔即为时间间隔．

根据时间轴，得出“时刻在时间轴上对应于一点”、“时间在时间轴上对应两点间的一段”在时间轴上表示第3秒、前3秒、第3秒初、第2秒末、第3秒末

【问题探究】

探究点1 参考系选取原则

“你没动．”而路上的小女孩说：“真快！”关于司机和小女孩对乘车人运动状态

的描述为什么会出现这两种不同的现象呢？

提示：乘车人和车具有相同的速度，保持相对静止，司机以汽车为参考系，认

为乘车人是静止的；相对地面来说，汽车在运动，小女孩以地面为参考系，看到的

乘车人是运动的．,

探究点2 运动和静止的相对性

在我国古典小说《镜花缘》中有这样一句话：“去岁一阵大风，把我院一口井忽

然吹到篱笆外去．”为什么“井”会被“吹到篱笆外去”？

提示：运动和静止是相对的，一个物体的运动状态的确定，关键取决于所选取的参考系．所选取的参考系不同，得到的结论也不一定相同．人之所以看到“井”会被“吹到篱笆外去”，说明说这句话的人是以篱笆为参考系的；如果以地面为参考系，井相对于

地面的位置没有发生变化，所以井是静止的．因此一般人不相信一口井会被大风吹到篱笆外去．

探究点3 时刻和时间间隔的区别

读图区分时刻和时间间隔．

提示：对应数轴来看就可以啦，10分钟对应的是一段，为时间间隔.8点对应的是一点，是时刻．

探究点4 时刻和时间间隔的生活用语和专业术语

时刻和时间间隔既有联系又有区别．我们经常会遇到生活用语和专业术语，要注意它们的区别，这一点要引起重视．甲同学问：什么“时间”上课？乙同学说：8时上课．甲又问：一节课多长“时间”？答：45分钟．

(1)甲同学第一次问到的“时间”是“时刻”还是“时间间隔”？

(2)第二次问到的“时间”是“时刻”还是“时间间隔”？

提示：(1)第一次问到的“时间”是“时刻”．

(2)第二次问到的“时间”是“时间间隔”．

关键词：时初、末、时，是时刻对应着物体运动过程中的某个位置，显示运动的一个瞬间．

关键词：内、经历、历时．数值后跟“内”、“中”一般为时间，两个时刻之间的间隔，表示用时多少，对应着运动的一个过程．

【核心深化】

1.参考系的四个性质

①标准性：被选为参考系的物体都是假定不动的，被研究的物体是运动还是静止，都是相对于参考系而言的。

②任意性：参考系可以任意选择。参考系的选取一般以观察方便和使运动的描述尽可能简单为原则。通常在研究地面上物体的运动时，如果不特殊说明，则默认以地面为参考系。

③统一性：比较多个物体的运动或研究同一物体在不同阶段的运动时应选择同

一个参考系。

④差异性：对于同一个物体，选择不同的参考系，观察结果一般不同。

1．下列计时数据指时间间隔的是( )

A．北京时间8月6日07：00巴西里约奥运会正式开幕

B．2016年法国欧洲杯决赛于北京时间7月11日03：00开赛

C．国际田径室内赛纽约站男子60米比赛中，中国短跑名将苏炳添以6秒62夺得银牌

D．据新华社消息，6月12日23时30分，我国在西昌卫星发射中心用长征三号丙运载火箭，成功发射了第二十三颗北斗导航卫星

答案 C

解析07：00正式开幕、03：00开赛和23时30分是指时刻，6秒62是指时间间隔，故C正确。

2．(多选)下列说法正确的是( )

A．物体在5秒时指的是物体在5秒末时，指的是时刻

B．物体在5秒内指的是在4秒末到5秒末这1秒的时间

C．物体在第5秒内指的是在4秒末到5秒末这1秒的时间

D．第4秒末就是第5秒初，指的是时刻

答案ACD