1.1 空间和时间(共23张PPT)课件 2024-2025学年高一物理鲁科版（2019）必修第一册

(共23张PPT)
第一章 运动的描述
第1节 空间和时间
世界万物都在运动，古希腊杰出的哲学家、科学家，形式逻辑学的创始人亚里士多德说过：不了解运动，就不了解自然。
那么科学家怎样描述物体的运动呢？
1.知道机械运动的含义。
2.知道参考系的概念，能结合生活实例了解不同参考系中对同一运动的描述可能不同。
3.会建立坐标来描述物体在空间的位置。
4.知道时刻与时间的区别和联系，会在具体的情境下识别时间和时刻，并能用时间轴描述时间和时刻。
知识点一：机械运动
1.机械运动
星系旋转
鸽子飞翔
运行的电梯
过山车
机械运动是指一个物体相对于其他物体的位置随时间的变化，是自然界最基本、最普遍的运动形式，简称运动。
如何判断一个物体是否有运动？
先选一个供参考的物体，即参照物，称为：参考系
是否有位置变化
有
无
运动
静止
以楼房或地面为参考系，则站在运行电梯中的乘客是：
以电梯为参考系，则站在运行电梯中的乘客是：
运动
静止
以运行的电梯为例
2.参考系的定义：
要描述一个物体的运动，首先要选定某个其他物体作为参考，观察物体的位置相对于这个“其他物体”是否随时间变化，以及怎样变化。这种用来作为参考的物体叫作参考系。
“ 小小竹排江中游，巍巍青山两岸走 “中，前句是以————————为参考系， 后句是以————————为参考系。
巍巍青山
小小竹排
参照物选取不同，对物体的运动情况的描述往往不同。
在高中物理中参照物的科学名称是参考系，是假定不动的物体。
3.参考系的特点
（2）参考系的选择是任意的，一般选取地面为参考系。(任意性)
（1）描述物体运动时,用来作参考(假定为不动)的另外的物体。（标准性）
例如：研究自行车的运动，一般会选择地面或相对于地面不动的物体（树木）等为参考系。
(3) 同一运动，如果选择的参考系不同，运动情况有可能不同。(差异性)
(4) 比较不同物体的运动要取同一参考系。(同一性)
以加油机为参考系，受油机是——————的；以地面为参考系，加油机的飞行员认为受油机是————的。
静止
运动
既然物体运动时位置会不断变化，那么研究运动就需要描述物体的空间位置。我们置应怎样描述物体的位置呢？
知识点二：空间位置的描述
物理学中，通常需要借助数学方法，通过建立坐标系来描述物体的位置
物理学中，通常需要借助数学方法，通过建立坐标系来描述物体的位置
例1：汽车距离市中心正东500 m的位置，怎么确定它的位置？
建立一维坐标系
汽车的位置记为：x=500 m
那么如果汽车在市中心正西500 m处，在上述坐标轴中又应该记为什么？
x=-500 m
例2：如果汽车在市中心东面5 km、北面10 km处，怎么确定它的位置？
汽车在此二维坐标系中的位置可记为
R（5，10），
或x=5 km，y=10 km
建立二维坐标系
R（5，10）
y/km
描述立体空间内运动的物体的位置变化，可以建立三维立体空间坐标系。
种类 适用的运动 建立方法
一维 坐标系
二维 坐标系
三维 坐标系
物体沿直线运动，即做一维运动
在直线上规定原点、正方向和单位长度，物体位置由一个坐标值表示
物体在某一平面内做曲线运动
在平面内画两条相互垂直的数轴(x轴和y轴)即可组成平面直角坐标系，物体的位置由两个坐标值来确定
物体在空间运动
在空间画三个相互垂直的数轴(x轴、y轴、z轴)即可组成三维坐标系，这时物体的位置由三个坐标值来确定
常见的坐标系
运动过程都要经历一定的时间，描述物体所处位置时也要与具体的时刻相对应。
知识点三：时间的描述
1．时刻：是指某一瞬时。
2．时间：是指两时刻的间隔，时间间隔简称时间对应于某个过程。
15日09时0分
15日18时40分
16日06时23分
9小时40分
11小时43分
“神舟五号”飞船飞行的部分重要时刻和时间
“神州五号”飞船的运载火箭点火
航天员杨利伟在太空展示中华人民共和国国旗和联合国旗
飞船返回舱成功着陆
时间
时间
时刻
时刻
时刻
指某一瞬间
指两个时间间隔
3.时刻和时间在时间轴上的表示：
将“第1秒初”“第2秒初”“第1秒末”“第1秒内”“第4秒内”“前3秒内”“第2s末到第5s初”表示在时间轴上。
第1s初
第2s初，第1s末
第1s内
第4s内
前3s内
第2s末到第5s初
时间和时刻的比较
项目 时间 时　刻
区 别 区别 物理意义
时间数轴上的表示方法
表述方法
联系
时间间隔是事物运动、发展、变化所经历的过程长短的量度,指某两个时刻之间的间隔
时刻是事物运动、发展、变化所经历的各个状态先后顺序的标志,指某一瞬间
一段线段
一个点
“3秒内”“前3秒内”“后3秒内”“第2秒内”“第1秒末到第3秒末”等均指时间间隔
“3秒末”“第3秒末”“第4秒初”“8:30”等均指时刻
两个时刻的间隔即为时间，即Δt＝t2－t1
1.宋代诗人陈与义乘小船出游，曾写下诗句“卧看满天云不动，不知云与我俱东”。诗中描述“云不动”是以———————为参考系，“云与我俱东”是以————为参考系。
小船
河岸
2.快递员骑电动车在公路上向前行驶，当他扭头看向旁边的汽车时，发现自己在向后运动，下列说法正确的是（ ）
A．快递员感觉向后运动是以自己为参考系
B．汽车的速度比快递员汽车的速度快
C．快递员相对路旁的树向后运动
D．若汽车上的人以地面为参考系，则快递员是向前运动的
BD
3.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
B
4.以某十字路口的交通岗亭为坐标原点,向东为x轴正方向,向南为y轴正方向,画出坐标系,描述坐标为(-60 m,80 m)的建筑物相对交通岗亭的位置,并求该建筑物到岗亭的距离。
答案：如图所示,100 m
1.机械运动
（1）定义：指一个物体相对于其他物体的位置随时间的变化，是自然界最基本、最普遍的运动形式，简称运动。
（2）参考系：确定一个参照物来描述物体的运动，这种参照物称为参考系。
2.空间位置的描述
（1）位置：物理学中，通常需要借助数学方法，通过建立坐标系来描述物体的位置。
（2）坐标系：一维、二维、三维坐标系
3.时间的描述
（1）时刻：指某一瞬时，在时间轴上对应一点。
（2）时间：指两个时刻的间隔，在时间轴上对应两点间的一段。