1.1 空间和时间 课件-2021-2022学年鲁科版（2019）高中物理必修第一册（23张PPT）

(共25张PPT)
第1章 运动的描述
第1节 空间和时间
1、由上述图片我们能联想到哪些运动与位置的变化呢？
2、我们应如何去描述这些运动呢？
一、机械运动
1、什么叫机械运动？
机械运动是指一个物体相对其他物体的位置变化，简称运动，是物体运动的一种基本形式。
2、怎样描述机械运动？
我们必须先确定一个参照物，再来描述物体的运动。
3、什么叫参考系？
用来描述物体运动的参照物称为参考系
4、通常情况下我们应怎样选取参考系？
描述一个物体的运动时,参考系是可以任意选取的.在没有特别指明时,通常以地面或相对地面静止的物体作为参考系
题组二　参考系的选取与应用
例： 在某次运动会火炬传递中，观察到同一地点的旗帜和甲、乙两火炬手所传递的圣火火焰是移动的如图所示。关于甲、乙两火炬手相对于静止旗杆的运动情况，下列说法中正确的是 （　　）
A.甲、乙两火炬手一定都在向右运动
B.甲、乙两火炬手一定都在向左运动
C.甲火炬手一定向右运动，乙火炬手一定向左运动
D.甲火炬手可能停止了运动，乙火炬手一定向左运动
【答案】　D
【思路点拨】　根据题目中所述情景正确判定风的方向。
【解析】　根据旗帜的飘动情况可知风向左吹。甲火炬手所传递的圣火火焰向左飘动，由于旗杆是静止的，所以甲火炬手可能相对于旗杆静止，也可能向右运动，还可能向左运动，但此时的运动速度比风速小；乙火炬手所传递的圣火火焰向右飘动，表明乙火炬手一定向左运动，且运动速度比风速大。选项D正确。
【解题通法】
（1）只有选定参考系后，才能确定物体是否运动，运动得快还是慢。
（2）选择的参考系不同，对同一物体运动的描述所作出的结论也可能不同。
（3） 巧妙选取参考系，能使我们更方便地处理相对运动问题。
（4）虽然参考系的选取是任意的，但是一定要以能方便、简洁地描述物体的运动为准则。
1、在火车站中途临时停靠的列车上，有甲乙二人，突然甲看着车窗外的另一列火车说，“我们的车开了”。而正在欣赏车外站台景色的乙却说，“我们的车还没动呢”。试分析同一列火车上的甲和乙，为什么会有不同的说法呢？
分析：因为甲选取的是另一列火车作为参考系，而乙选取的是站台作为参考系，所以才有这样不同的说法。
二 参考系的“四性”
相对性 用来做参考系的物体都是假定不动的，被研究的物体是运动还是静止，都是相对于参考系而言的
任意性 参考系的选取具有任意性，但应以观察方便和使运动的描述尽可能简单为原则。研究地面上物体的运动时，常选地面为参考系
统一性 在同一个问题中，若要研究多个物体的运动或同一个物体在不同阶段的运动，必须选择同一参考系
差异性 同一运动选择不同的参考系，观察结果一般不同
【注意】
（1）物体一旦被选为参考系，就认为它是静止的。
（2）由于运动的相对性，凡是提到物体的运动，都应该明确它是相对于哪个参考系而言的。
（3）不做特别说明的情况下，一般选取地面为参考系。
小结
二、空间位置的描述
假如你正开车在一条笔直的公路上行驶，如果问你在什么位置，你该怎样说明你现在所处的位置呢？
我们需建立一维坐标系，选一适当的点作为坐标原点即可。
1、直线运动：建一维坐标系
空间位置的描述方法
0
X/km
A
10
20
30
汽车的位置可记为：X=30 km
假如你是在城市的街道上，你是如何来说明自己的位置的呢？
我们需建立一个二维直角坐标系来确定具体位置
2、平面运动：建立二维直角坐标系
5
10
x/km
0
-5
-5
5
y/km
A
汽车的位置记为A（5，5）
假如你是一名飞行员，你又该如何确定飞机的位置呢？
我们就要说明纬度、经度和高度，即建立三维坐标系才能确定具体位置
例2、小明放学回家，从学校门口开始，向正东行走了400m，到达一路口，然后又向正南行走了300m 到达他家，若以学校门口所在的位置为坐标原点0，试确定小明家所在的位置A，小明家到学校的直线距离又是多少呢？
0
x/m
y/m
A
解：建立如图示的坐标系，向东为x轴正方向，向北为y轴正方向，则A点坐标为（400，-300），小明家到学校的直线距离为500m.
400
-300
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
三、时间的描述
10月16日６时２３分0秒，“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
这里的9时0分0秒和6时23分0秒分别指的是飞船发射升空的时刻和着陆的时刻
t
o
t1
t2
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，在时间轴上对应于两个时刻间的距离,是过程量
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
单位：秒（s）、分（min）、时（h）、飞秒（fs）、阿秒（af）
实验室中测量时间的仪器:秒表、打点计时器
问题：为某学校作息时间表，图2为时间轴
任务1：区别时刻与时间间隔
图1
图2
问题
1.由作息时间表可知，第一节课8：45上课，9：25下课，每节课40min，期中“8：45”、“9：25”和“40min”都是我们日常生活中所说的时间，它们的意义相同吗？是否应该用更加准确的概念来区分它们？
2.我们常用时间坐标轴来表示时间，图中坐标轴上的“3”，它表示3s初还是3s末？2s末与3s初在坐标轴上是同一点吗？
3.你能在图中标出“前3s”、“第3s”、“第3s初”、“第3s末”和“3s”时吗？上述哪些是时间间隔，哪些是时刻？时间间隔与时刻在坐标轴上的特征是什么？
问题 提示
1.由作息时间表可知，第一节课8：45上课，9：25下课，每节课40min，其中“8：45”、“9：25”和“40min”都是我们日常生活中所说的时间，它们的意义相同吗？是否应该用更加准确的概念来区分它们？ 不相同
可用时刻和时间间隔
2.我们常用时间坐标轴来表示时间，图中坐标轴上的“3”，它表示3s初还是3s末？2s末与3s初在坐标轴上是同一点吗？ 3s末
是同一点
3.你能在图中标出“前3s”、“第3s”、“第3s初”、“第3s末”和“3s时”吗？上述哪些是时间间隔，哪些是时刻？时间间隔与时刻在坐标轴上的特征是什么？ “前3s”“第3s”是时间间隔，“第3s初”“第3s末”“3s时”是时刻
在坐标轴上，时刻用一个点表示，时间间隔用一段线段表示。
小结
【方法技巧】
时刻与时间间隔的两种判定方法
（1）根据上下文判断：时刻对应事件状态，时间间隔对应事件过程。
（2）利用时间轴判定：画出时间轴，轴上的点表示时刻，两个时刻间一段线段表示时间间隔。
时刻 时间间隔
区别 （1）时刻指一瞬间，对应物体所处的位置；
（2）在时间轴上用一个点表示；
（3）只有先后的区别，没有长短之分 （1）时间是两时刻之间的间隔，对应物体的一段路程或位移；
（2）在时间轴上用线段表示；
（3）有长短之分，无先后的区别
联系 （1）用t1和t2分别表示先后两个时刻，Δt表示两个时刻之间的时间间隔，则Δt=t2-t1；
（2）时间轴上的两个点无限靠近时，它们之间的时间间隔就会趋于0，时间间隔就趋于时刻了
练习：时间和时刻是两个不同的概念要注意区分。
第3秒初、第3秒末、第3秒、3秒内、前3秒、后3秒、后3秒初等概念，
其中属于时刻概念的有
属于时间概念的有
第3秒初、第3秒末、后3秒初
第3秒、3秒内、前3秒、后3秒
1、为了描述物体的运动所选取的参照物称为参考系。
2、同一个运动，所选取的参考系不同，观察和描述的结果是不同的。
3、参照物的选取是任意的，通常选取地面或相对地面静止的物体。
4、我们描述一个物体的位置，可以利用坐标系。
5、时间轴上的点表示的是时刻，时间是两个时刻之间的间隔，在时间轴上用线段来表示。