运动、空间和时间(问题导学)

3、参考系：课本P13(相当于初中的参照物) (1) 在运动学范畴内，参考系的选择具有任意性，但一 般应以使运动的描述简单为原则； (2)对于同一个运动，选择的参考系不同，观察和描述 的结果可能会是不同的；
(3)惯性系和非惯性系 ：牛顿第一定律成立的参考系， 叫做惯性系，否则叫做非惯性系；请举例！ 参考系一定是不动的物体吗？ 可以选择一个几何点做参考系吗？ 飞机投弹时，炸弹的轨迹可以是直线吗？ 飞行员为什么能抓子弹？ 空中加油，飞船与空间站对接，拉力，有共性吗？
2、刚体：不会变形的物体称为刚体。
3、弹性体：在外力作用下发生弹性形变，撒消外力后 能够恢复原状，这样的物体称之为弹性体。
位置变化的描述 1、位移s： (1)从质点初位置指向末位置的有向线段，位移的大小 用线段长短表示，位移的方向从初位置指向末位置； (2)位移是表示质点空间位置变化大小和方向的物理量， 位移是矢量； 初中物理中用s表示路程
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位置坐标与位置矢量有什么关系？
如图所示，物体沿x轴做直线运动，从A点运动到B点。 由图可知初位置应表示成xA= -3m ，末位置应表示成 xB=2m ，位置的变化量Δ x=xB - xA = 5m ；若物体是从B
-5m 。 点运动到A点，位置的变化量Δ x=_________=________ xA - xB
二、空间位置的描述 1、空间位置：距离、方向→极坐标系(极径、极角) 2、位置矢量r： 从参考系上的参考点指向质点所在位置的矢量。 3、位置坐标x、y、z：在参考系上建一维坐标系、二 维或三维直角坐标系(原点、方向、单位、标度) (1)一维直线运动：x (2)二维平面运动：(x，y) (3)三维空间运动：(x，y，z) 4、位置坐标和位置矢量都是状态量，与一个时刻对应。
2、路程L：质点运动路径(轨迹)的长度，路程是标量， 只有大小，没有方向； 3、位移大小与路程的关系：s≤L，仅在单向直线运动 中s=L；位移、路程都是过程量，与一段时间对应。
5 解：(1)A（4，5）， 表示A点在东4m偏北5m处； 4 3 (2)A先向南运动4m，到达点(4，1)处， 2 接着向西运动3m，到达B点； 1 y/ m A
B
(4，1)
(3)5m，用勾股定理求解。
0
1 2 3 4
x/m
三、时间的描述 1、时刻：时间流逝过程的一瞬间； 2、时间(间隔)：两个时刻之间的间隔；时间与时刻的 关系Δ t=t2-t1 3、表示时间的数轴： 时刻用点表示，时间用线段表示； 4、时间单位： 时(h)，分(min)，秒(s)，飞秒(fs)，阿秒(as)， 1fs=10-15s 1as=10-18s
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一、机械运动 1、定义：一个物体(研究对象)相对其他物体(参考系) 的位置变化，叫做机械运动，简称运动 2、机械运动的分类： (1)按物体运动轨迹形状分为：直线运动，曲线运动 (2)按物体速度变化情况分为： 匀速运动 变速运动(加速运动、减速运动)；
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为什么要选择参考系？ 物体相对参考系的位置变化可能有几种情况？
4、同时参与平动和转动的物体：钻头的运动；车轮 的滚动；拧螺丝时螺丝及螺丝刀的运动；地球绕太阳 运动；等等
拓展：平动与转动 5、所有复杂运动都可看成是若干个平动和转动的合成。
3
1 2
1
3
2
二、空间位置的描述
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你是如何告诉别人下列物体的位置的：
(1)在笔直公路上行驶的汽车； (2)在市区道路上比赛的马拉松运动员； **(3)在湖里畅游的鱼儿。 如何用坐标系描述上述三类物体的位置？
如图所示，在时间轴上表示出下面的时间和时刻。
(1)第1s内， (2)第1s， (3)第1s初， (4)第1s末，
(5)第2s初， (6)第3s内， (7)前3s内，
(8)第3个2s
0
1
2
3
4
5
6
t/s
提示：(2)可以理解成“第1s内”——时间、 “第1s时”和“第1s末”——时刻
研究对象的描述
1、质点：用来代替物体的具有质量的点叫做质点。当 物体的形状、大小等因素对所研究问题的影响可以忽略 时，就可以把物体看成质点。
位置坐标 位置矢量
位移 路程
速度 速率
加速度
速度变化快慢 的描述
0、运动的多样性、绝对性 1、物质的种类：场 (电场、磁场、万有引力场，等)， 实物粒子 2、运动的多样性：机械运动，热运动，电磁运动， 生命运动，等等
3、运动的绝对性：宇宙中的一切物质都在运动，绝对 静止的物质是不存在的。
有位哲学家说：“人不可能两次进入同一条 河流”。你认为有道理吗？
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欣赏与研讨 •从一千多年前唐代(敦煌曲子词)流传下来的一首词： 满眼风波多闪灼， 看山恰似走来迎， 仔细看山山不动， 是船行。 作者为什么有“山迎”、“船行”两种不同的感觉 呢？ •人有时会不由自主选择参考系：坐在行驶的汽车里的 人观察到路旁树木向后运动，是因为人不由自主地选择 车为参考系 ；观察远处的山脉的运动，会不由自主地 选择路旁树木为参考系，所以会感觉山脉在往前运动。
运动的ห้องสมุดไป่ตู้样性
运动的绝对性 时间 研究对象 研究对象 的描述 的描述 不可能两次进 入同一条河流 质点 时刻 刚体 时间 时间数轴 弹性体
平动与转动 机械运动 热运动 机械运动 电磁运动 生命运动 等等 定义
初中叫参照物 参考系
一个物体相对其他物体 空间位置 位置变化 运动快慢 的位置变化，简称运动 的描述 的描述 的描述
•全球定位系统：GPS、北斗、伽利略、格罗纳斯 ，等
参考系
拓展：平动与转动 1、做平动的物体，其上各点的运动状态(快慢和方向) 是完全一样的，各点运动轨迹的形状大小完全相同； 2、做平动的物体，其运动轨迹可能是直线，也可能 是曲线；请举例！
3、转动物体上各点的运动轨迹是圆周，所有圆的圆 心都在同一条直线上，这条直线叫做物体的转动轴； 因些，常说物体绕着某条轴转动；
为了确定平面上物体的位置，我们建立平面直角坐标
系如图所示，以O点为坐标原点，沿东西方向为x轴，
向东为正；沿南北方向为y轴，向北为正。试问：
(1)图中A点的坐标如何表示？其含义是什么？ (2)当物体从A先向南运动，再向西运动，最后到达B点，
试描述这个过程物体的位置变化？
(3)A、B两个位置的距离多大