空间和时间-课件ppt

④示例：如图，诗句“满眼风波多闪烁，看山恰似走 来迎，仔细看山山不动，是船行”中，“看山恰似走 来迎”所选的参考系是____A__。“是船行”所选的参 考系是____B__。（选填：A.船 B.山）
二、空间位置的描述 1.描述方法： 借助数学方法，通过建立坐标系来描述物体的运动。
2.常用的坐标系： （1）一维坐标系：用来描述物体在___直__线____上的位 置。当物体沿直线运动时，以这条直线为x轴，在直 线上规定原点、___正__方__向____和单位长度，建立一维 坐标系。
【解析】选D。“甲车内一同学看见乙车没有运动”说 明甲和乙的运动情况相同；“乙车内一同学看见路旁 的树木向西移动”说明乙车正在向东运动，所以甲、 乙两车以相同的速度都向东运动，D正确。
2.如图所示，一只猴子抓在树的细枝上，现使悬挂细枝断开， 猴子和细枝一起向下运动，甲说细枝是静止的，乙说猴子是向 下运动的，甲、乙两人所选的参考系分别是（ ） A.甲选的参考系是地球，乙选的参考系也是地球 B.甲选的参考系是地球，乙选的参考系是猴子 C.甲选的参考系是猴子，乙选的参考系是地球 D.甲选的参考系是地球，乙选的参考系是自身 【解析】选C。细枝断后，甲说细枝静止是以猴子为参考系的， 乙说猴子向下运动是以地面（地球）为参考系的。故A、B、D错 误，C正确。
时刻 某一瞬时
时间轴上的点表 示一个时刻
区 别
表述方法
时间
“3s内”“前3s 内”“后3s内” “第1s内”“第1s 到第3s”等均指时 间
时刻
“3s末”“第 3s末”“第4s 初”“8点半” 等均指时刻
联系
两个时刻的间隔即为时间，即Δt= t2-t1
2.直观图解：
【思考·讨论】 情境：中考结束后，张赛与李阳乘火车去深圳 旅游，火车20：30准时从北京西站出发，经5 小时23分于第二天1：53到达山东菏泽站，停2 分钟后出发，于4：26到达安徽阜阳站……
【解析】选B。“火车8点42分到站”指的是一个时间点，是时刻，故A错误； “前3秒”“最后3秒”“第3秒”指的是时间的长度，都是时间，故B正确；“ 第1秒末”指的是时刻，“最后1秒”指的是时间，故C错误；17点25分指的是 一个时间点，是时刻，故D错误。
（2）要描述花样运动员的位置，你认为应该怎样建立 坐标系？要描述飞机的位置，又应怎样建立坐标系？（ 物理观念） 提示：描述运动员的位置可以以冰场中央为坐标原点， 向东为x轴正方向，向北为y轴正方向，建立二维直角坐 标系。如果要描述飞机的位置，则需要确定一点（如观 察者所在的位置）为坐标原点，建立三维空间直角坐标 系。
【思考·讨论】 情境：甲图是某运动员正在百米赛道上自南向北全力 奔跑，乙图是冰场上的花样滑冰运动员，丙图是空中 的飞机。
讨论：（1）为准确描述百米运动员在不同时刻的位置 和位置变化，应建立怎样的坐标系？（物理观念） 提示：可以以赛道起点为原点，选择向北方向为正方 向，选取一定的标度，建立一维直线坐标系。
【解析】选C。从河岸上的旗帜的飘动方向，可以判断 风向右吹，由此可以判断B船一定向右运动且比风速快 ；A船可能静止，也可能向左运动，还有可能向右运动 ，但是比风速慢。则C正确，A、B、D错误。
【规律方法】判断物体运动或静止的一般步骤： （1）确定研究对象。 （2）根据题意确定参考系，并假定参考系是不动的。 （3）分析被研究物体相对于参考系的位置变化情况。
一、参考系 1.参考系的四个特性：
2.注意问题： （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。
【解析】A、C两点距原点均为100m，它们分别位于原点的两侧， 其中C位于x轴的正半轴上，A位于x轴的负半轴上，故xA=-100m， xC=100m。 答案：-100m 100m
三、时间和时刻的比较 1.时间与时刻的区别和联系：
时间
物理意义 两时刻间的间隔
区 别
时间轴上的 表示方法
时间轴上的一段 线段表示一段时 间
【典例示范】 （2019·泉州高一检测）如图所示，一小朋友从O点出 发，沿东偏北30°的方向运动10m至A点，然后又向正 南方向运动5m至B点。 （1）建立适当的坐标系，描述出该小朋友的 运动轨迹。 （2）依据建立的坐标系，分别求出A、B两点 的坐标。
【解题探究】 （1）如何描述物体的位置？ 提示：利用坐标系。 （2）如何确定建一维坐标系还是二维直角坐标系？ 提示：在平面上运动时建二维直角坐标系，在直线上 运动时建一维坐标系。
（3）参考系的选取： ①运动情况的界定：对于同一个运动，选择的参考系 不同，描述运动的结果___不__一__定____相同。 ②选取原则：参考系可以任意选择，但是应该恰当选 择，以___可__使__研__究__的__问__题__简__化____为基本准则。 ③选取对象：在今后研究问题时，一般选取_地__面__ 或相对地面___静__止____的物体作为参考系。
3.时刻与时间的关系：
若有t1、t2两个时刻，那么这两个时刻之间的时间为 t=_t_2_-_t_1。 4.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。
5.关于时间、时刻的解释正确的有___①__②____。 ①时刻指某一瞬时。 ②时间指两个时刻之间的间隔。 ③时间可以在表示时间的时间轴上表示出来，时间轴 上的点表示时间。 ④时间轴上的一段距离表示的是时刻。
【解析】（1）建立坐标系如图所示，线OAB为运动轨迹。
（2）xA=5 3m，yA=5m； xB=5 3m，yB=0。 即A（5 3m，5m），B（5 3m，0） 答案：见解析
【规律方法】二维直角坐标系的应用方法 （1）在二维直角坐标系中标明具体方位，即东、西、南、北。 （2）沿x轴、y轴分别找到各自的直线距离。 （3）根据作出的图像再利用直角三角形关系求解坐标。
【素养训练】 1.（2019·厦门高一检测）某校同学分别乘两辆汽车去市公园 游玩。两辆汽车在平直公路上运动，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，上述观察说明（ ）
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
【思考·讨论】 情境：如图所示（1）坐火车旅行；（2）飞机投弹。
讨论： （1）你和一位同伴正坐在这辆火车上，铁路边的人 看到火车中的乘客是什么情景，而同伴认为你是怎 样的？（物理观念） 提示：铁路边的人看到火车中的乘客在和火车一起运 动，而同伴认为你和他一起静止在火车上。
（2）地面上的人观察炸弹是怎样下落的，而飞机驾驶 员看炸弹是怎样下落的？（科学思维） 提示：地面上的人看到炸弹倾斜着落向地面，而飞机 驾驶员看到炸弹沿直线竖直落向地面。
（2）二维直角坐标系：用来描述物体在一个__平__面_____ 上的位置。在平面上画出两条___互__相__垂__直____的数轴， 建立平面直角坐标系。
3.建立坐标系的目的： 定量描述物体（质点）的__位__置_____以及_位__置__的__变__ __化___。
三、时间的描述 1.时刻： 指某一_瞬__时__，在表示时间的数轴上，时刻用点来表 示。 2.时间： 指两个时刻之间的_间__隔__，在表示时间的数轴上，时 间用_线__段__来表示。
空间和时间
一、机械运动 1.机械运动： （1）内涵：一个物体相对于其他物体的位__置__随__时_间__的__变_化__。
（2）运动和静止：运动的描述是___相__对____的，运动是 绝对的，假定一个物体如何运动是___相__对____于假定不 动的物体而言的。
2.参考系： （1）内涵：为了描述物体的运动而确定的__参__照__物___。 （2）特点：在描述物体的运动时，__参__考__系_____被假定 为不动。
【补偿训练】
1.（多选）下列对物体运动的描述，是以地面为参考系的是（ ）
A.大江东去
B.轻舟已过万重山
C.夕阳西下
D.飞花两岸照船红
【解析】选A、B、C。“大江东去”是以地面为参考系得出的；“
轻舟已过万重山”是相对山来说的，故参考系是地面及地面上的
高山；“夕阳西下”是指太阳相对地面的位置变化，故以地面为
【素养训练】
1.一个橡皮球从距地面4m高处竖直向下抛出，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，-1m
B.-2m，2m，1m
C.4m，0m，1m
D.-2m，0m，-1m
【解析】选B。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，橡皮球从距地面4m高处开始下落的，在坐标原 点的上方，所以抛出点的位置坐标是-2m；橡皮球落到地面上， 此时距离坐标原点为2m，所以落地点的位置坐标是2m；橡皮球 在距离地面1m高处被接住，此时的橡皮球在坐标原点的下方1m 处，所以接住点的位置坐标是1m；选项A、C、D错误，B正确。
讨论：这一段话中提到的“时间”哪些是时刻，哪些是时间？ （物理观念） 提示：20：30、1：53、4：26是时刻，5小时23分、2分钟是时 间。
（2019·三明高一检测）以下各种关于时间和时刻的说法中正 确的是（ ） A.列车员说“火车8点42分到站”指的是时间 B.“前3秒”“最后3秒”“第3秒”指的都是时间 C.“第1秒末”“最后1秒”指的都是时刻 D.轮船船务员说本班轮船离港时间为17点25分指的是时间
参考系；“飞花两岸照船红”是指花相对于船的运动，故不是以
地面为参考系。故本题选A、B、C。
2.如图所示是特技跳伞运动员在空中的造型图。当运
动员们保持该造型向下降落时，若其中一运动员以另
一运动员为参考系时，他感觉到自己（ ）
A.向下运动
B.向上运动
C.静止
D.无法确定如何运动
【解析】选C。由于运动员一起下落，运动情况相同，
【典例示范】 （2019·福州高一检测）如图所示，由于有风，河岸上的旗帜 向右飘①，在河面上的A、B两船上的旗帜分别向右、向左飘②， 则两条船的运动状态是（ ）
A.A船肯定是向左运动的 C.B船肯定是向右运动的
B.A船肯定是静止的 D.B船可能是静止的
【审题关键】
序号 ①
②
信息提取 河岸上的旗帜向右飘，说明风向右吹。 船上旗帜的飘动方向与船速相对风速的大小 有关。
处于相对静止，所以，以别的运动员为参考系，感觉 到自己是静止的，故C正确，A、B、D选项错误。
二、坐标系的应用 1.坐标系的种类： （1）一维坐标系。 （2）二维直角坐标系。 （3）三维坐标系：当物体在空间内运动时，需采用三 个坐标确定它的位置，即三维坐标系（空间坐标系）。
2.建立坐标系的原则： （1）坐标原点要相对坐标系静止。 （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。
2.（2019·莆田高一检测）为了确定平面上物体的具体位置， 我们需要建立xOy平面坐标系，如图所示，并规定向东为x轴的 正方向，向北为y轴的正方向。则图中A点的坐标如何表示？其 含义是什么？
【解析】A点的坐标为（4m，3m），表示A点在原点O偏东4m、偏 北3m处。 答案：见解析
【补偿训练】 1.在如图所示的坐标系中，坐标的单位为km，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为多少？汽车 行驶到离B村5km时，汽车的位置坐标x2为多少？
【解析】汽车在x轴上行驶，没有说明运动的方向，汽 车距离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：2km、4km或10km
2.如图所示，A、B、C分别表示某校食堂、教室、宿舍，A、B之 间，B、C之间均相距100m，三者连线为一直线，若以B为坐标原 点建立如图所示坐标系，则A、C两点的位置坐标分别为多少？