(共16张PPT)
第2章 运动的描述
第1节 运动 空间和时间
运动
从该图中我们能联想到哪些运动和变化?相应的学科?
我们在自然界中所见到的所有各种运动,……事实上都是很复杂的。”“我们要了解自然规律,应该先分析最简单的情况,在最初阶段先放下较复杂的情况。”
“无论从逻辑上还是从历史上讲,力学都是物理学的基础,也是物理学及其它科学研究的典范……力学之于物理学如同骨骼之于人体。”
机械运动
运动
什么叫机械运动?
怎样描述机械运动?
概念
运动、空间和时间
甲同学和乙同学第一次乘火车,他们坐在火车站的火车上。突然甲同学看着车窗外另一列火车叫起来:“我们的车开动了!”乙同学盯着车窗外的柱子说:“你看错了,我们的车还没开动。”你认为甲乙同学的说法谁对谁错?
参考系
运动、空间和时间 参考系
甲乙是否运动 火车是否运动 柱子是否运动 火车站是否运动 地面是否运动 地球是否运动 ……
甲乙描述的运动是绝对的还是相对的
甲乙怎样描述才是清晰而不模糊的 物理中允许这样吗 这在交流中会产生什么困难和麻烦
怎样才能避免彼此交流时出现的混乱
要统一选什么为参考系呢
运动、空间和时间 参考系
有一首宋代陈与义的诗:“飞花两岸照船红,百里榆堤半日风;卧看满天云不动,不知我与云俱东。”诗人为什么会有“云不动”、“我与云俱东”这样两种不同的感觉?
运动、空间和时间 参考系
第一次世界大战期间的一次空战中,一个法国飞行员正在2 000米高的空中飞行,忽然,他发现脸旁好像有一个小东西在飞舞,他以为是一只小昆虫,于是就伸手轻松地把它抓了过来,仔细一看,把他吓出一身冷汗来。他抓住的不是别的,是德国飞机射向他的一颗子弹。请根据上述信息讨论回答以下问题,并注意体会参考系的选取与运动的相对性。
(1)子弹飞得那么快(一般为几百米每秒),为什么没有把他的手打穿?体会一下,同一物体相对于不同的参考系运动状态相同吗?
(2)受类似现象的启发,人们实现了飞机在飞行途中进行空中加油,在航天飞行中,宇宙飞船发射到太空和正在绕地球运动的空间站实行空中对接。实现“空中加油”和“空中对接”应满足的基本条件是什么
运动、空间和时间
假设你从学校校门进入校园,在主干道上沿南北方向笔直地奔跑,如果要问你到了哪里,你会怎样说明所在位置呢?
空间
能否借助数学方法呢?
如何建立坐标系呢?
如何选坐标原点?如何选择坐标轴和正方向?如何确定坐标轴上的刻度值?参考系呢?
运动、空间和时间 空间
一位同学从操场中心A出发,向北走了40m,到达C点,然后又向东走了30m,到达B点。若以操场为参考系,A点为坐标原点,选择坐标轴的方向,建立坐标系。问:A、B、C的坐标?用有向线段表示A、B、C相对坐标原点的位置。
A
C
B
x/m
y/m
运动、空间和时间 时间
5:50 起身
6:10——6:25 早锻炼
6:25 早餐
6:40——7:20 早自习
7:30——8:15 第一节
8:25——9:10 第二节
9:10——9:35 课间操
……
22:00 熄灯
作息时间表
(2007年9月1日起执行)
横山桥高级中学教务处
5:50,6:25,7:30,8:15,22: 00……有什么生活意义?物理中有什么意义?
6:10——6:25,7:30——8:15,9:10——9:35……有什么生活意义?物理中有什么意义?
运动、空间和时间 时间
7:30开始上第1节课,两位同学一前一后走进教室,物理老师已在教室,老师让前面一位同学进了教室,却不让后面一位同学进教室。这是为什么?课上老师叫一位同学回答问题,结果这位同学保持沉默不作回答,老师提醒他,你已经耽搁2分钟了,2分钟是时刻还是时间间隔?为什么?
生活中的时间可以有几个意义?物理中区分为……?什么叫时刻?什么叫时间间隔(时间)?
运动、空间和时间 时间
与神舟五号有关的几个时间:
2003.10.15 09:00
10.15 18:40
10.16 06:23
9小时40分50秒
11小时42分10秒
运动、空间和时间 时间
5:50 起身
6:10——6:25 早锻炼
6:25 早餐
6:40——7:20 早自习
……
作息时间表
(2007年9月1日起执行)
横山桥高级中学教务处
用时间数轴表示我校的上午的作息时间 。
t/h
0 1 2 3 4 5 6 7 8
t/min
0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 70 75 80 85 90 95
5:50
运动、空间和时间 时间
t/min
0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 70 75 80 85 90 95
5:50
时间数轴上的点表示什么?时间数轴上的两点间的线段表示什么?
下列各种说法中,哪些指时刻?哪些指时间?
(1)时间数轴。
(2)节目预告说:“今晚6点30分开始转播乒乓球联赛,本节目大约持续1小时30分钟。”
(3)“您早,久等了。”
(4)前2秒、第1个2秒、第2秒、第2秒内、第2秒初、第2秒末、第1秒末、第1秒初,并在时间数轴上标认出来。
t/s
0 1 2 3 4 5 6 7 8
运动、空间和时间 板书
1.运动
1.1运动是绝对的,即一切物体都是运动的;描述的运动是相对的,即选择不同的参考系,观察的结果可能不同。
1.2选作参考的物体叫参照物,参照物及与参照物相对静止的物体组成参考系。
1.3参考系的选取是任意的,为便于交流力求统一。
1.4选择参考系时,应使物体运动的描述尽可能简单、方便。
第2章 运动的描述
第1节 运动、空间和时间
运动、空间和时间 板书
2.空间
2.1一般说来,为了定量地描述物体的位置及位置的变化,需要在参考系上建立适当的坐标系。
2.2先选参考系、然后选定标志点为原点,再作出坐标系。
2.3位置既有大小又有方向。
3.时间
1.1时刻表示一个瞬间;
时间间隔表示两个时刻间的间隔。
1.2时间数轴:原点(事件的开始),坐标轴及其方向,名称和单位,标度。
1.3时间数轴上的点表示时刻,线段表示时间。第一章 运动的描述
第一节:运动 空间和时间
一、达标测试
1、对于参考系,下列说法正确的是( )
A.参考系必须选择地面。
B.研究物体的运动,参考系选择任意物体其运动情况是一样的。
C.选择不同的参考系,物体的运动情况可能不同。
D.研究物体的运动,必须选定参考系。21世纪教育网[来源:21世纪教育网]
2、甲物体以乙物体为参考系是静止的,甲物体以丙物体为参考系是运动的,那么,以乙物体为参考系,丙物体是( )
A.一定是静止的。 B.一定是运动的。
C.有可能是静止的或运动的 D.无法判断。
3、关于机械运动和参照物,以下说法正确的有( )
A. 研究和描述一个物体的运动时,必须选定参照物。
B. 由于运动是绝对的,描述运动时,无需选定参照物。
C. 一定要选固定不动的物体为参照物。 [来源:21世纪教育网]
D. 研究地面上物体的运动时,必须选地球为参照物。
4、关于时间和时刻,下列说法正确的是( )
A.物体在5s时就是指物体在5s末时,指的是时刻。
B.物体在5s时就是指物体在5s初时,指的是时刻。21世纪教育网21世纪教育网
C.物体在5s内就是指物体在4s末到5s末的这1s时间。
D.物体在第5s内就是指物体在4s末到5s末的这1s的时间。
5、人坐在运动的火车中,以窗外树木为参考系,人是_______的。以车厢为参考系,人是__________的。
6、下列说法中指的是时间的有___________________,指的是时刻的有________________。[来源:21世纪教育网]
A.第5秒内 B.第6秒初 C.前2秒内 D.3秒末 E.最后一秒内 F.第三个2秒 G.第五个1秒的时间中点。21世纪教育网
二、参考答案
1.CD 2.B 3.A 4.AD 5.运动,静止 6.A C E F , B D G.
三、课后反思
w.w.w.k.s.5.u.c.o.m
www.第一章 运动的描述
第一节:运动 空间和时间
一、教学活动
(一)多媒体显示引出课题21世纪教育网
自然界的一切物体都在不停地运动,河水奔流,鸟儿飞翔,车辆行驶,火箭发射,卫星飞行,电子绕核运动……
归纳:
1. 运动是一切物体的固有属性,是物体的存在形式,宇宙中的一切,大到天体,小到分子、原子、都处在永恒的运动中.
2. 物体相对于其他物体的位置的变化,叫做机械运动,简称运动.
(二)怎样描述机械运动?
1. 运动的相对性讨论(师生)
(1)静止是绝对的吗?
(2)描述一辆列车的运动,甲说它向北行驶,乙说它向南后退,这可能吗?
引出参考系概念:
在描述一个物体的运动时,选来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个运动,观察的结果会有不同.
讨论坐在行驶的车中的乘客
以车厢作为参考系——静止 以地面作为参考系——运动
多媒体显示
4、参考系可以任意选取,但在不同参考系中描述同一个物体的运动,繁简程度不一样,因此,选取参考系应以观察和研究问题方便为准.如
研究地面物体的运动,一般以地面为参考系;21世纪教育网
研究月亮或人造卫星的运动,应选取地球为参考系;
研究行星的运动,应选取太阳为参考系.
(三)怎样描述空间位置?21世纪教育网
要描述物体的运动,首先要确定物体的位置及位置的变化,如果一个物体沿直线运动,怎样定量地描述物体的位置变化.
如何选坐标轴和正方向?
如何选择坐标原点?
如何确定坐标轴上刻度值?
(直线运动,一般选质点的运动轨迹为坐标轴,运动的方向为坐标的正方向,选取经过坐标轴原点的时刻为时间的起点。)
(画坐标系时,必须标上原点,正方向和单位长度。)
一般来说,要定量地描述物体的位置及位置的变化需要在参考系上建立适当的坐标系
说明:坐标系是固定于参考系上的。
引导:二维平面坐标系,
师:若要确定一架在天空飞行的飞机的位置,如何确定坐标系?
引导:三维坐标系:[21世纪教育网
说明:有直线坐标系(一维),平面坐标系(二维),空间坐标系(三维)
多媒体:全球定位系统(GPS)
师:请同学们可以查阅相关资料,了解书本介绍的全球定位系统有关知识.
(四)时间的描述
[讨论与交流]
指导学生仔细阅读“时刻和时间间隔”一部分,然后用课件投影展示本校作息时间表.21世纪教育网21世纪教育网
师:同时提出问题;
1.在我校的作息时间表上,你能找出更多的时刻和时间间隔吗
2.结合教材,你能列举出哪些关于时间和时刻的说法
3.,如何用数轴表示时间 21世纪教育网
学生在教师的指导下,自主阅读,积极思考,提出问题.
我们开始上课的“时间”:8:00就是指的时刻;下课的“时间”:8:45也是指的时刻.这样每个活动开始和结束的那一瞬间就是指时刻.
我们上一堂课需要45分钟,做眼保健操需要5分钟,这些都是指时间间隔,每一个活动所经历的一段时间都是指时间间隔.
师:根据以上讨论与交流,能否说出时刻与时间的概念.
教师帮助总结并回答学生的提问.
师:时刻是指某一瞬时,时间是时间间隔的简称,指一段持续的时间间隔。两个时刻的间隔表示一段时间.
让学生再举出一些生活中能反映时间间隔和时刻的实例,并让他们讨论.
教师利用课件展示某一时刻表,帮助学生分析车运动情况.
(展示问题)根据下列“车时刻表”中的数据,汽车从才溪到南阳、古田和龙岩分别需要多长时间
3076 站名
08:19 才溪
08:3908:44 南阳
09:2409:30 古田
10:3021世纪教育网 龙岩
(教师总结)
师:平常所说的“时间”,有时指时刻,有时指时间间隔,如有人问你:“你们什么时间上课啊 ”这里的时间是指时间间隔吗
师:我们可以用数轴形象地表示出时刻和时间间隔.
教师课件投放教材图
学生讨论,然后说说怎样用时间轴表示时间和时刻.
师:下图1—2—1给出了时间轴,请你说出第3秒,前3秒,第3秒初第3秒末,第n秒的意义.
答:
师强调:要在时间轴上表示出时刻、时间:时刻表示为一点,时间表示为一线段。这在以后的直线运动中的速度的研究中,常要用到这两个概念。
二、课堂达标
1.学习了时间与时刻,蓝仔、红孩、紫珠和黑柱发表了如下一些说法,正确的是…( )
A. 蓝仔说,下午2点上课,2点是我们上课的时刻
B.红孩说,下午2点上课,2点是我们上课的时间
C.紫珠说,下午2点上课,2点45分下课,上课的时刻是45分钟
D.黑柱说,2点45分下课,2点45分是我们下课的时间
2.关于时刻和时间,下列说法中正确的是…………………………………( )
A. 时刻表示时间较短,时间表示时间较长 B.时刻对应位置,时间对应位移
C. 作息时间表上的数字表示时刻 D.1 min内有60个时刻
解析:
21世纪教育网
3 [讨论与交流]:我国在2003年10月成功地进行了首次载人航天飞行.10月15日09时0分,“神舟”五号飞船点火,经9小时40分50秒至15日18时40分50秒,我国宇航员杨利伟在太空中层示中国国旗和联合国旗,再经11小时42分10秒至16日06时23分,飞船在内蒙古中部地区成为着陆.在上面给出的时间或时刻中,哪些指的是时间,哪些又指的是时刻
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(1)要指出时刻、时间间隔在数轴上的表示特点。
(2)时间的单位有 、 、 ,符号分别为 、 、 。
(3)在实验室研究物体运动情况时,需要测量和记录很短的时间,常用 来测量。
8 9 10 t/h
45min 10 45min
上课 下课上课 下课运动、空间和时间
1.唐词“满眼风波多闪烁,看山恰似走来迎,仔细看山山不动——是船行。”中有“山迎”、 “船行”这样两种不同的感觉,是因为作者描述运动的参考系分别是( )
A.船,流水 B.流水,山 C.山,河岸 D.河岸,船
2.“坐地日行八万里,巡天遥看一千河。”这一句诗表明( )
A.坐在地上的人是绝对静止的[21世纪教育网
B.坐在地上的人相对地球以外的其它星体是运动的
C.人在地球上的静止是相对的,运动是绝对的
D.地球既在绕太阳公转又在自转
3.甲、乙两辆汽车均以“并肩”行驶,有关参考系,下列说法正确的是( )
A.如两辆汽车均向东行驶,若以甲为参考系,乙是静止的
B.如观察结果是两辆车均静止,参考系可以是第三辆车
C.如以在甲车中一走动的人为参考系,乙车仍是静止的21世纪教育网
D.如以向东行驶的乙车为参考系,突然刹车的甲车往西行驶
4.关于参考系的选取,下列说法正确的是( )
A.参考系必须选取静止不动的物体
B.参考系必须是和地面联在一起的21世纪教育网
C.在空中运动的物体不能作为参考系
D.任何物体都可以作为参考系
5.如图所示,物体沿x轴做直线运动,从A点运动到B点。由图判断A点坐标、B点坐标和走过的路程。[来源:21世纪教育网]
6.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。图中A点的坐标如何表示?其含义是什么?
7.如图所示,在时间轴上表示出下面的时间和时刻。
(1)1s内,(2)第1s,(3)1s初,(4)1s末,(5)第2s初,(6)第3s内,(7)3s内,(8)第3个2s21世纪教育网
8.通过人口普查,了解到我国公民平均寿命比原来延长了大约5年,估算平均心跳次数增加多少?
9.甲同学和乙同学第一次乘火车,他们坐在火车站的火车上。突然甲同学看着车窗外另一列火车叫起来:“我们的车开动了!”乙同学盯着车窗外的柱子说:“你看错了,我们的车还没开动。”甲乙同学的说法谁对谁错?并说明理由。
21世纪教育网
10.手拿系有细线的小铁球,细线的另一端系在手指上。你匀速前进,突然释放小铁球,观察小铁球的运动情况,与站在路边的同学观察小铁球的运动情况比较,二者观察到的运动轨迹相同吗?
[来源:21世纪教育网]
参考答案21世纪教育网
1.B。 2.BC。 3.ABD。 4.D。
5.A点坐标是-3m,B点坐标是2m;物体走过的路程最小是5m,还可以是大于5m。6.A(3,4)或记为x=3m,y=4m;其含义是物体在坐标原点O所在位置以东3m,以北4m。
7.如图所示。
8.解:5y=5×365d
=5×365×24h
=5×365×24×60min
=5×365×24×60×60s21世纪教育网
=157 680 000s
查表可知,人类两次心跳间隔大约1秒,即1次/秒,得平均心跳次数增加
Δn=157 680 000×121世纪教育网
=157 680 000次。
9.解:甲、乙的说法均不完全,描述火车是否运动了,首先要明确参考系。若甲说:“以乙火车为参考系,我们的车开动了!”乙说“以车窗外的柱子为参考系,我们的车还没开动。”这样就完全了。但根据日常习惯,通常认为乙的说法是对的,因为比较运动要选择同一参考系,比较地面上物体的运动一般选地面为参考系。
10.解:不同,自己观察小球的运动是以自己为参考系的,观察小球沿直线下落;路边同学以地面(自己)为参考系,观察小球沿曲线向前下方下落。
x/m
-3 -2 -1 0 1 2 3
A
B
x/m
O 1 2 3
A
4
3
2
1
y/m
t/s
0 1 2 3 4 5 6
t/s
0 1 2 3 4 5 6
1s内
第1s
第3s内
3s内
第3个2s
1s末
第2s初
1s初