2.1 运动、空间和时间 课件 (2)

课件57张PPT。 第2章：运动的描述第1节　运动、空间和时间如何研究？？？方法：从最简单到复杂物体的运动根据特点可分为
机械运动、热运动、电磁运动等[自学教材] 1．机械运动
(1)定义：一个物体相对于其他物体的 变化，简称运动。
(2)运动和静止
静止是 的，运动是 的。说某一个物体如何运动是 于假定不动的物体而言。位置相对绝对相对2．参考系
(1)定义：用来描述物体 的参照物称为参考系。
(2)特点：在描述物体的运动时， 被假定为不动。
(3)意义：能准确而方便地描述物体的运动。运动参考系１、机械运动:物体相对于其他物体的位置变化
叫机械运动,简称运动.有两种基本运动形式:平动和转动观察电梯的运动，电梯里的人和电梯外的人得到结论不同参考系:在描述一个物体的运动时,选来作为标准的另外的物体 ２. 在没有特别指明时,通常以地面或相对地面静止
的物体为参考系３.选择不同的参考系来观察同一个物体,观察的结果会有不同,要比较两个物体的运动情况,必须选择同一参考系,比较才有意义.１.描述一个物体的运动时,参考系是可以任意选取的.
参考系的选取,应使物体运动的描述尽量简洁,方便.在描述物体的运动情况时，被选作标准的物体叫参照物 [重点诠释] 1．从不同角度理解参考系
对于同一个运动，如果观察者选择的参考系不同，观察到的运动结果就可能不同，对运动描述的繁简程度也是不同的。 2．判断物体运动或静止的方法和步骤
(1)确定研究对象；
(2)根据题意确定参考系。
(3)分析被研究的物体相对于参考系是否发生位置的变化。如图所示是体育摄影中“追拍法”
的成功之作，摄影师眼中清晰的
运动员是静止的，而模糊的背景
是运动的，摄影师用自己的方式
表达了运动的美。请问摄影师选
择的参考系是 (　　)A．大地　　　　　　　　 B．太阳
C．运动员 D．座位上的观众 解析：摄影师以运动员为参考系，两者同方向、同速运动，摄影师眼中的运动员是静止的，因此他获得的运动员的照片才是清晰的，而背景相对运动员或摄影师是运动的，所以照片的背景是模糊的。
答案：C[自学教材] 1．描述方法
在物理学中，我们通常用数学工具—— 来描述物体的位置。坐标系 2．坐标系的选取原点正方向标度垂直直线平面问题:(1)某汽车此时位于市中心向东4km处
(2)某汽车此时位于市中心向西4km处
(3)某汽车此时位于市中心向西3km、向北4km处
请用坐标系描述汽车此时的位置。反之知坐标描述位置２.空间位置的描述直线运动：一维坐标系平面运动：二维直角坐标系空间运动：三维直角坐标系GPS信息窗 建立坐标系的注意事项
(1)位置是一个有方向的量，在坐标系中用正负号表示物体所处的位置。
(2)建立坐标系应选定一个标度，其刻度应该是均匀的，至少在同一条坐标轴上应该均匀。
(3)坐标系中必须有单位和方向表示(一般用箭头表示)。2．如图2－1－2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。坐标上有两个点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 (　　)图2－1－2①A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 D．②③ 解析：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。本题中规定原点在长直公路上广场的中心，向北为正方向，点A的坐标为正值，表示A点位于广场中心北边5 m处，②正确，点B的坐标为负值，表示B点位于广场中心南边3 m处，③正确，故正确答案为D。
答案：D[自学教材]1．时刻与时间的区别与联系瞬时t点间隔Δt线段秒(s)2．时间的单位
有 、 、 、 、 。
1 fs＝ s
1 as＝ s秒分小时飞秒阿秒10－15 10－18 10月15日，我国在酒泉卫星发射中心进行首次载人航天飞行。９时整，“神舟”五号载人飞船发射升空。10月16日６时２３分，“神舟”五号载人飞船在内蒙古主着陆场成功着陆，实际着陆点与理论着陆点相差４.８公里。返回舱完好无损。航天英雄杨利伟自主出舱。我国首次载人航天飞行取得圆满成功。15日18时40分50秒３、时刻和时间: 时刻:某个瞬时，对应于时间轴上的某一点，是状态量时间:两个时刻之间的间隔，时间轴上对应于两个时刻间的距离， 是过程量单位：秒（s）、分（min）、时（h）注意:时刻与零时刻的选取有关,
而时间与零时刻的选取无关实验室中测量时间的仪器:秒表、打点计时器 飞秒和阿秒 飞秒其实也叫做毫微微秒，即1飞秒只有10的负15次方秒。 而在一飞秒之内，光只能走0.3微米，这只是一根头发丝的不到百分之一。 阿秒也称微微微秒，即1阿秒相当于10的负18次方秒，是飞秒的千分之一。 IntraLase飞秒激光技术是准分子手术继波前相差技术后的又一次革命。IntraLase的精度要超过传统角膜刀100多倍，消除了由于使用机械角膜刀而引发能威胁到视力水平的严重并发症的可能性，同时能彻底消除一般机械角膜板层刀经常发生的感染 从时间尺度看：物理学的研究对象从1018s到10-25s，共跨越了43～44个数量级。物质的运动问题是物理学研究的最基本的问题之一，而空间和时间是描述物体运动的存在状态和最基本的概念，是整个物理学的基础问题． 从空间尺度看：物理学的研究对象从10-15m到1027m，共跨越了 42～43个数量级。[重点诠释] 1．时刻和时间的表示方法
在表示时间的数轴上，时刻用点表示，时间用线段表示。如图2－1－3所示，0～3 s表示3 s的时间，即前3 s；4～5 s表示第5 s内，是1 s的时间。“1”所对应的刻度线记为第1 s末，也为第2 s初，是时刻。图2－1－3 2．区分时间和时刻的方法
日常生活中所说的“时间”，其含义不尽相同，有时是指时刻，有时是指时间间隔，做题时要注意根据实际情况进行区分。区分时刻和时间间隔的方法主要有：3．以下计时数据中指时间的是 (　　)
A．2010年10月1日18时59分57秒，世界瞩目的中国“嫦娥二号”成功发射
B．第十六届亚运会于2010年11月12日20时在广州开幕
C．罗伯斯创造了12.87秒的110米栏最好成绩
D．在一场NBA篮球公开赛8分钟时，姚明投中第三个球 解析：A选项中的数据指的是“嫦娥二号”成功发射的瞬间，是时刻，故A错；B选项中的数据是亚运会宣布开幕的一瞬间，所以也是时刻，故B错；C选项中的12.87秒是指罗伯斯从起跑到到达终点所用的时间，所以它是时间，故C正确；D选项中的数据是指姚明投中第三个球的瞬间，所以是时刻，故D错。
答案：C [例1]　热气球运动起源于18世纪的法国，随着球皮材料和致热燃料的普及，热气球已成为公众休闲观光和体育旅游项目。在一次观光游览中，甲、乙、丙三人各乘一个热气球，甲看到楼房匀速上升，乙看到甲匀速上升，甲看到丙匀速上升，丙看到乙匀速下降。那么，从地面上看，甲、乙、丙的运动情况可能是 (　　)A．甲、乙匀速下降，v乙>v甲，丙停在空中
B．甲、丙匀速下降，v丙>v甲，乙匀速上升
C．甲、乙匀速下降，v乙>v甲，丙匀速下降，且v丙>v甲
D．甲、乙匀速下降，v乙[思路点拨]　解题的关键有两点：
(1)甲、乙、丙在观察对方时以自己为参考系。
(2)地面上的人观察甲、乙、丙运动时以地为参考系。 [解析]　甲看到楼房匀速上升，说明甲相对地面匀速下降；乙看到甲匀速上升，说明乙相对地面也匀速向下运动，且v乙>v甲，故B、D不正确。甲看到丙匀速上升，丙看到乙匀速下降，说明丙可能静止，或者可能匀速上升，或者可能匀速向下运动且v丙< v甲< v乙，故C不正确，A正确。
[答案]　A (1)被选为参考系的物体可以是静止的，也可以是运动的，但一旦被选为参考系就假定是静止的。
? (2)研究地面上物体的运动时，常选地面为参考系；
(3)参考系的选取可以是任意的，在应用时常根据上下文来确定。1.右图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。(1)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
(2)若某一个运动员以自己为参考系，感觉到大地 (　　)
A．静止　　　　　　　　 B．向上运动
C．向下运动 D．水平方向运动解析：第(1)题，由于几个运动员一起下落，运动情况相同，处于相对静止，所以感觉到自己是静止的，故C正确．第(2)题，由于运动员在下落，与地面的距离在减小，若认为运动员静止的话，地面向上运动，所以B正确．
答案：(1)C　(2)B [例2]从高出地面3 m的位置竖直向上抛出
一个小球，它上升5 m后回落，最后到达地面，
如图所示，分别以着地点和抛出点为原点建立
坐标系，方向均以向上为正，填写下面表格。 [思路点拨]　本题中的物体沿直线运动，可以在该直线上建立一维坐标系，来定量描述物体的位置。
[解析]　若以着地点为原点，则出发点、最高点、落地点的坐标分别为x1＝3 m，x2＝8 m，x3＝0；若以抛出点为原点，则x1′＝0，x2′＝5 m，x3′＝－3 m。[答案]　如下表所示： (1)建立何种坐标系要根据物体的运动特点，看物体是在直线上、平面内还是在空间中而定。
(2)读取坐标系中物体的位置坐标时要注意单位和正负。2．国庆60周年盛典上，游行的队伍和彩车依次从天安门前经过，以北京长安街为坐标轴x，向西为正方向，以天安门中心所对的长安街中心为坐标原点O，建立一维坐标。一辆彩车最初在原点以东3 km处，几分钟后行驶到原点以西2 km处。这辆汽车最初位置和最终位置分别是 (　　)
A．3 km　2 km　　　　　　 B．－3 km　2 km
C．3 km　－2 km D．－3 km　－2 km解析：坐标轴的正方向向西，则位置在原点以西为正，在原点以东为负。汽车最初在原点以东且距原点3 km，所以最初位置是－3 km，同理，最终位置是2 km，故B正确。
答案：B [例3]　下图是表示时间的坐标轴。请思考讨论： (1)图中A点和B点的意义是什么？
(2)AB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？
[思路点拨]　仔细揣摩几秒“末”、几秒“初”中关键字眼的含义是区分时间与时刻的关键。 [解析]　时刻是某个瞬间，时间是某段过程，对应时刻是物体所处的状态。时间与时刻可以在“时间轴”上表示出来，其中“时间”是一线段，有一定的长度，“时刻”是一个点。
[答案]　(1)A点和B点是两个时刻，分别指第3 s末(第4 s初)和第4 s末(第5 s初)；
(2)是时间，且时间为1 s；
(3)0～2 s末间的线段表示为前2秒；
(4)5～6 s之间的线段表示第6秒；
(5)数字2所在的点，是同一时刻。 时刻对应某个瞬间，是事物运动发展变化过程中经历的各个状态先后顺序的标志；时间对应某段过程，是事物运动发展变化过程长短的量度。