2.1运动、空间和时间 学案 (7)

2.1
运动、空间和时间
学案
学习目标:
1.
知道机械运动的概念2.
知道参考系的概念和如何选择参考系。
学习重点:质点的概念。
学习难点:
质点、参考系的概念。
知识要点和问题导思
一、参考系指的是什么？其意义何在？
在描述一个物体A的运动时，选作标准（假定不动）的另一个物体B，则把物体B叫做参考系。选择不同的参考系观察同一个物体的运动，观察结果可能不同。参考系可以任意选取，实际选择参考系时，以研究问题的方便为原则。描述地面上物体的运动时，通常以地面或相对地面静止不动的其他物体为参考系。在研究直线运动中，在我们选定参考系后，通常可以通过建立一个坐标系来定量描述物体的位置变化。
二、如何进行空间位置的描述
位置是一个有方向的量。在生活中，人们用东、南、西、北、上、下、左、右等词汇描述一个物体所在位置的方向.但这些词汇都是相对而言的。例如某个同学要说明他家位置时可以说他的家在学校东南方向2公里处,也可以说他的学校在他家西北方向2公里处,前一种说法是以学校为基准点,后一种说法是以家为基准点.在物理研究中,我们可以通过建立坐标来简明实现以上描述,我们一般取正东方向为X轴的正方向,取正北方向为Y轴的正方向,以上所说的基准点就是坐标原点,同学们可以自行研究一下上述两种关于家的位置表述用坐标来表示了。
三、时间和时刻有何区别？
时间是指一段过程，是过程量，在时间轴上用线段表示；时刻是指一个状态，是状态量，在时间轴上用点表示。举例来说，我们下午4点半从学校放学回家，5点到家。这里，4点半和5点称为时刻，而这两个时刻之间相隔30分钟，就是从学校回到家所经历的时间，所以时间等于终止时刻减去起始时刻。明确了时间和时刻的区别，我们就能把一些有关时间、时刻的提法从概念上严格区分开来，例如，“3s末”、
“3s内”、
“第3s内”这三者是不相同的。“3s末”是指3s末这个时刻；“3s内”是指一段3s的时间间隔；“第3s内”是指第2s末这一时刻与第3s末这一时刻之间的时间间隔，时间是1s。
[例题演示]
例1
关于机械运动和参考系，下列说法正确的是（
）
A.平常说的运动和静止都是相对参考系而言的
B.所谓参考系就是我们假设为不动的物体，以它为标准来研究其他物体的运动
C.相对于不同的参考系来描述同一个物体的运动，其结果一定相同
D.研究航行的轮船内的每个人的运动，取轮船为参考系最为适宜
分析与解
在描述一个物体的运动时，选择作为标准的另外的物体，叫做参考系，选择不同的参考系来观察同一运动，观察的结果可能会有所不同。所以选项ABD正确。
点拨
本题考查同学们对参考系概念的理解及参考系的选取对运动描述的影响。运动是绝对的，也是相对的，静止是相对的。
例2
下列说法中，指时间的是（
）
A.每天上午8点上第一节课
B.第三节课上物理
C.2s末
D.物体M运动了2s
分析与解
时间是一个过程，时刻是一个状态。在时间轴上时刻是轴上的一个点，时间是一段距离。所以选项BD正确。
点拨
正确理解时间与时刻的区别是解决此类问题的关键。
自测
1、某人坐在甲船中，他看到乙船在运动，那么相对河岸两船的运动情况不可能是（
Ｄ
）
A．甲船不动，乙船在运动
B．甲船运动，乙船不动
C．甲、乙两船都在运动
D．甲、乙两船运动方向一样，且运动快慢相同
2、下列情况中的运动物体，一定不能被看成质点的是
（
Ｂ
）
A．研究绕地球飞行的航天飞机
B．研究飞行中直升飞机上的螺旋桨
C．研究从北京开往上海的一列火车
D．研究在水平推力作用下沿水平地面运动的木箱
3、美国发射的哈勃望远镜在宇宙空间绕着地球沿一定轨道高速飞行，因出现机械故障，用航天飞机将宇航员送上轨道对哈勃望远镜进行维修．以
作参照系，宇航员相对静止时就可以实行维修工作；以
作参照系时，宇航员是在做高速运动．
答案：哈勃望远镜
地球
4、一质点在x轴上运动，各个时刻的位置坐标如下表，则：
t/s
0
1
2
3
4
5
x/m
0
5
4
－1
－7
1
⑴哪个时刻离开坐标原点最远，有多远？
⑵第几秒内位移最大？有多大？
⑶前3s内质点通过的路程为多大？
答案：
⑴4秒时刻离坐标原点最远，7m。
⑵第5秒内（即从4s到5s时刻位移最大，为8m。
⑶前3s内质点通过的路程为11m。