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必修一: 2-1 运动、空间和时间 不了解运动,就不了解自然。 自然界中的运动,形式多样,复杂而又多变。大到天体的运动,小到微观粒子的运动,还有与人类密切相关的自然界的运动以及我们生产、生活中人体的运动、交通工具的运动等等。 各种运动如何区分?怎样研究各物体运动的规律?为了达到这些目的,首先要能科学地描述各类不同的运动。从本节课开始我们就来学习描述运动的基本概念。 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。” 机械运动是自然界中极为普遍的现象。 一、常见的运动 在我们生活的周围有各式各样运动着的物体。 1 机械运动 1 机械运动 物体在空间中所处的位置发生变化,这样的运动称为机械运动。 1 机械运动 地球在不断的自转,地面上的人看到太阳东升西落。 人们研究物体的运动时,总是不自觉地用另外的物体来作为标准。 1 机械运动 对面的伯伯看到女孩是静止的,那么路边的人看到的情况又是怎样的呢? 1 机械运动 研究物体运动时,任何运动都是相对于某个参照物而言的,这个参照物称为参考系。 当选定好参考系,我们就想像自己“置身其中”,充当一个静止的观察者,再来描述物体的运动。 参考系的选取是自由的,但为了更好地研究物体的运动,参考系的选取在符合要求的同时,要尽可能地简单。研究地球上一些物体的运动时,通常选取地面作为参考系。 1 机械运动 例题: 电影闪闪的红星中,有一句歌词:“小小竹排江中游,巍巍青山两岸走”,问:“竹排江中游”和“青山两岸走”分别是以什么做为参考系的? “小小竹排江中游”是以两岸为参考系的。 “巍巍青山两岸走”是以竹排为参考系的。 1 机械运动 子弹飞得那么快(谁是参考系?),为什么没有把他的手打穿?在飞行员看来,描述子弹的运动,选择什么参考系才比较简单? 天宫一号空间站绕地球飞行时: 以地球为参考系,坐在其中的宇航员如何运动? 以空间站为参考系呢? 以地球为参考系,宇航员在 绕地球做近似圆周运动. 答案 以空间站为参考系: 宇航员处于静止状态. 宇航员和空间站保持相对静止 3.参考系是可任意选取,但选择的原则要使对运动的描述尽可能简单。 二:参考系 1.定义:描述物体的运动时,选来作为标准的物体,称为参考系。 2.选择不同的参考系,对同一运动的描述可能不同。 4、研究地球上的物体运动,一般选择地面或相对地面不动的物体作参考系 提出问题: 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,我们会怎样表示呢? 日常生活中我们可以选择大家所熟悉的标志作为参考,说明你的位置。那么能否借助数学方法呢? 2 空间 描述下列三种运动需要建立怎样的坐标系呢? (1)描述百米运动员在运动中的位置. (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. 坐标系 (1)以起点为坐标原点,建立一维直线坐标系; 答案 (2)以滑冰场中心为坐标原点,向东为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. 同一直线上的运动 平面内的运动 空间立体的运动 2 空间 例:在纪念抗战胜利70周年阅兵,的队伍依次从天安门前经过,以北京长安街为坐标轴,向西为正方向,以长安街中心为坐标原点O,建立一维直线坐标系.一辆车最初在原点以东3 km处,一段时间后行驶到原点以西2 km处.这辆彩车的最初位置和最终位置坐标 分别是( ) A.3 km;2 km B.-3 km;2 km C.3 km;-2 km D.-3 km;-2 km B 向西为正 0 长安街 x/km -3 -2 -1 3 2 1 解析 根据题意建立坐标系: 由图可知: 2 空间 三、时间间隔(简称时间)和时刻 时间,时间数轴上对应两点间的一段 时刻,时间数轴上对应于一点 3 时间和时刻 与天宫一号太空授课有关的几个时间: 2013.6.20 10:04 10:32 10:55 32分08秒 6分42秒 *
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