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文档简介
1、第1章运动的描述第1节空间和时间学习目标要求核心素养和关键能力1.理解机械运动的定义。2.掌握描述运动的方法,学会用坐标轴确定物体的位置。3.知道时间、时刻的区别。能创新运用数学思维来描述位置信息,科学推理得出参考系对运动描述的意义。1.科学思维2.关键能力能根据实际问题选择合适的参考系并对运动进行准确的描述的能力。位置一、机械运动1.机械运动:指一个物体相对于其他物体的_随时间的变化。2.参考系(1)定义:确定一个参照物来描述物体的运动,这种_称为参考系。(2)选取原则:参考系的选取是_。(3)参考系对观察结果的影响:选择的参考系不同,描述运动的结果就_相同。若参考系选择_,则可使研究的问题
2、简化。参照物任意的不一定恰当想一想对于车上坐着的乘客的运动情况的描述中,司机和路旁的观察者为什么有不同的看法?答案同一物体,选择的参考系不同,对该物体运动的描述一般不同。二、空间位置的描述1.建系目的:为了定量描述物体的位置及_。2.坐标系的三要素:_、_和单位长度。3.常用坐标系的种类有:一维坐标系、_和_。位置变化原点正方向二维直角坐标系三维直角坐标系想一想描述下列三种运动需要建立怎样的坐标系呢?(1)描述百米运动员在跑动中的位置;(2)描述滑冰场上花样滑冰运动员的位置;(3)描述翱翔在蓝天上的飞机的位置。答案(1)以起点为坐标原点,建立一维直线坐标系;(2)以滑冰场中心为坐标原点,向东为
3、x轴正方向,向北为y轴正方向,建立二维平面直角坐标系;(3)确定一点(如机场所在位置)为坐标原点,建立三维空间直角坐标系。三、时间的描述1.时刻:表示某一_,在表示时间的数轴上,用点表示。2.时间:是指两个时刻的_,在表示时间的数轴上,用_表示。瞬间间隔线段想一想小明休息的时间为21:00,睡醒的时间为6:30,睡眠时间为9.5小时。请问这些“时间”,哪些是时刻?哪个是时间?答案21:00和6:30为时刻,9.5小时为时间。中国的动车组列车分为三大级别:高速动车组(时速250公里及其以上,标号G,主要对应高速铁路,还没有上限时速)、一般动车组或中速动车组(标号D,时速160公里至200公里,主
4、要对应快速铁路)、低速动车组(时速140公里,以适应城市轻轨)。如图是正高速行驶的动车中站立的“动姐”。情境导入探究对参考系的理解(1)在火车站上的人来看,她们随动车以很大的速度快速运动,那动车上站立的两位“动姐”感觉自己在高速运动吗?(2)她们若观察窗外的景色,能感觉自己在高速运动吗?(3)她们为什么会有上述两种不同的感觉呢?答案(1)站立的两位“动姐”,感觉自己是不动的。(2)她们看窗外的景色,能感觉自己在高速运动。(3)她们感觉自己是静止的,是相对于自己的同伴或座椅来说的,在看窗外的景色时感觉自己在高速运动,是相对于外面的物体来说的。1.参考系选取的原则(1)以观测方便和使运动的描述尽可
5、能简单为原则。(2)研究地面上物体的运动时,常选地面或相对地面静止的物体作为参考系。归纳拓展2.参考系的四性(1)标准性:被选为参考系的物体都是的,被研究的物体是运动还是静止,都是相对于参考系而言的。(2)任意性:参考系的选取是任意的,任何物体都可以作为参考系。(3)统一性:比较不同物体的运动应选择同一个参考系。(4)差异性:对于同一个物体,选择不同的参考系,观察结果一般不同。认为该物体是静止的。假定不动例1 如图所示,由于有风,河岸上的旗帜向右飘,在河面上的A、B两船上的旗帜分别向右、向左飘,则两条船的运动状态是()A.A船肯定是向左运动的 B.A船肯定是静止的C.B船肯定是向右运动的 D.
6、B船可能是静止的解析从河岸上的旗帜的飘动方向,可以判断风向右吹,由此可以判断B船一定向右运动且比风速快;A船可能静止,也可能向左运动,还有可能向右运动,但是比风速慢。答案C针对训练1 如图,飞行员跳伞后飞机上的其他飞行员(甲)和地面上的人(乙)观察跳伞飞行员的运动后,引发了对跳伞飞行员运动状况的争论,下列说法正确的是()A.甲、乙两人的说法中必有一个是错误的B.他们的争论是由于参考系的选择不同而引起的C.研究物体运动时不一定要选择参考系D.参考系的选择只能是相对于地面静止的物体解析甲、乙两人的说法是分别以飞机和地面作为参考系得出的结论,他们的说法都正确。他们的争论是由于选择的参考系不同而引起的
7、,故A错误,B正确;研究物体运动时一定要选择参考系,否则物体的运动性质无法确定,故C错误;参考系可以任意选择,一般情况下我们选择地面为参考系,故D错误。答案B根据图中情景,回答下列问题。田径场上,要描述百米赛跑运动员在运动中的位置,需要建立什么样的坐标系?要描述800米赛跑运动员在运动中的位置,需要建立什么样的坐标系?在足球场上,要描述足球的位置,需要建立什么样的坐标系?探究描述空间位置的数学方法情境导入答案田径场上,在描述百米赛跑运动员的位置时,因运动员是在一条直线上运动,故建立一维坐标系即可;在描述800米赛跑运动员的位置时,因800米跑道是弯曲的,运动员在平面内运动,此时应建立二维直角坐
8、标系;足球场上,足球并非在同一平面内运动,故应建立空间三维直角坐标系才能描述足球的位置。1.确定参考系,建立坐标系,都是为了更方便描述物体的位置和运动。可以用下面的流程图来表示:归纳拓展2.常见的坐标系种类适用的运动建立方法一维(直线)坐标系物体沿直线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二维(平面)直角坐标系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三维(空间)直角坐标系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例2 如
9、图所示,一辆轿车从超市出发,向东行驶了300 m到达电影院,继续行驶了150 m到达度假村,又向西行驶了950 m到达博物馆,最后回到超市。以超市所在的位置为原点,以向东的方向为正方向,用1个单位长度表示100 m,请用一维坐标系表示出超市、电影院、度假村和博物馆的位置。解析如图所示答案见解析针对训练2 若某同学在操场上从A点开始先向南走了15 m 到B点,接着又向东走了20 m到C点,请你建立合适的坐标系,写出该同学在B、C两点的位置坐标。解析建立如图所示的坐标系。设A点为坐标原点,则B点坐标为(0,15 m),C点坐标为(20 m,15 m)。答案见解析1.时刻和时间的比较探究时间的描述时
10、刻时间区别在时间轴上用点表示,时刻与物体的位置相对应,表示某一瞬时在时间轴上用线段表示,时间间隔与物体的路程相对应,表示某一段时间联系两个时刻的间隔即为时间,即tt2t12.时刻和时间在时间轴上的表示(1)时刻(如图所示)(2)时间(如图所示)3.区分时刻和时间的方法常用来表示时刻的关键词是“初”“末”“时”等;常用来表示时间的关键词是“内”“经历”“历时”等,并且要在具体情景中区分。例3 以下各种关于时间间隔和时刻的说法中正确的是()A.列车员说“火车8点42分到站”指的是时间间隔B.“前3秒钟”“最后3秒钟”“第3秒钟”指的都是时间间隔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”指的是时间间隔解析列车员说“火车8点42分到站”指的是时刻,A错误;“前3秒钟”“最后3秒钟”“第3秒钟”指的都是时间间隔,B正确;“第1秒末”是时刻,“最后1秒”指的是时间间隔,C错误;轮船船务员说本班轮船离港时间为17点25分指的是时刻,D错误。答案B针对训练3 2018年1
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