2012高中物理 2.1 運(yùn)動(dòng)、空間和時(shí)間學(xué)案5 魯科版必修1

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1、 第1節(jié) 運(yùn)動(dòng)、空間和時(shí)間 學(xué)習(xí)目標(biāo): 1. 知道機(jī)械運(yùn)動(dòng)的概念 2. 知道參考系的概念和如何選擇參考系。 學(xué)習(xí)重點(diǎn):質(zhì)點(diǎn)的概念。 學(xué)習(xí)難點(diǎn): 質(zhì)點(diǎn)、參考系的概念。 主要內(nèi)容: 一、機(jī)械運(yùn)動(dòng) 1.定義：物體相對(duì)于其他物體的位置變化,叫做機(jī)械運(yùn)動(dòng)，簡(jiǎn)稱(chēng)運(yùn)動(dòng)。 2.運(yùn)動(dòng)的絕對(duì)性和靜止的相對(duì)性：宇宙中的一切物體都在不停地運(yùn)動(dòng)，無(wú)論是巨大的天體，還是微小的原子、分子，都處在永恒的運(yùn)動(dòng)之中。運(yùn)動(dòng)是絕對(duì)的，靜止是相對(duì)的。 二、參考系 1．定義：宇宙中的一切物體都處在永恒的運(yùn)動(dòng)之中，在描述一個(gè)物體的運(yùn)動(dòng)時(shí)，必須選擇另外的一個(gè)物體作為標(biāo)準(zhǔn)，這個(gè)被選來(lái)作為標(biāo)準(zhǔn)的物體

2、叫做參考系。一個(gè)物體一旦被選做參考系就必須認(rèn)為它是靜止的。 2．選擇不同的參考系來(lái)觀察同一個(gè)運(yùn)動(dòng)，得到的結(jié)果會(huì)有不同。 【例1】人坐在運(yùn)動(dòng)的火車(chē)中，以窗外樹(shù)木為參考系，人是_______的。以車(chē)廂為參考系，人是__________的。 3．參考系的選擇：描述一個(gè)物體的運(yùn)動(dòng)時(shí)，參考系可以任意選取，選取參考系時(shí)要考慮研究問(wèn)題的方便，使之對(duì)運(yùn)動(dòng)的描述盡可能的簡(jiǎn)單。在不說(shuō)明參考系的情況下，通常應(yīng)認(rèn)為是以地面為參考系的。 4．絕對(duì)參考系和相對(duì)參考系： 【例2】對(duì)于參考系，下列說(shuō)法正確的是（ ） A．參考系必須選擇地面。 B．研究物體的運(yùn)動(dòng)，參考系選擇任意物體其運(yùn)動(dòng)情況

3、是一樣的。 C．選擇不同的參考系，物體的運(yùn)動(dòng)情況可能不同。 D．研究物體的運(yùn)動(dòng)，必須選定參考系。 三、時(shí)刻和時(shí)間間隔 1．時(shí)刻和時(shí)間間隔可以在時(shí)間軸上表示出來(lái)。時(shí)間軸上的每一點(diǎn)都表示一個(gè)不同的時(shí)刻，時(shí)間軸上一段線段表示的是一段時(shí)間間隔。 2．在學(xué)校實(shí)驗(yàn)室里常用停表，電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器或頻閃照相的方法測(cè)量時(shí)間。 【例3】下列說(shuō)法中指的是時(shí)間的有___________________,指的是時(shí)刻的有________________。 A．第5秒內(nèi) B.第6秒初 C.前2秒內(nèi) D.3秒末 E.最后一秒內(nèi) F.第三個(gè)2秒 G.第五個(gè)1秒的時(shí)間中點(diǎn)。 課堂

4、訓(xùn)練： 1．關(guān)于時(shí)間和時(shí)刻，下列說(shuō)法正確的是（　　?。? A．物體在5s時(shí)就是指物體在5s末時(shí)，指的是時(shí)刻。 B．物體在5s時(shí)就是指物體在5s初時(shí)，指的是時(shí)刻。 C．物體在5s內(nèi)就是指物體在4s末到5s末的這1s時(shí)間。 D．物體在第5s內(nèi)就是指物體在4s末到5s末的這1s的時(shí)間。 四、位置 1．位置是描述質(zhì)點(diǎn)機(jī)械運(yùn)動(dòng)的基本狀態(tài)參量。 2．質(zhì)點(diǎn)的位置是相對(duì)于一定的參考系的，要確定質(zhì)點(diǎn)的位置，需要先建立坐標(biāo)系。質(zhì)點(diǎn)相對(duì)于選定的參考系中原點(diǎn)的位置矢量表示。 日常生活中所說(shuō)的物體的位置常是以最初的點(diǎn)、觀察者或物體周?chē)承┕餐\(yùn)動(dòng)的物體為參考系。 課堂訓(xùn)練： 1．甲物體以乙物

5、體為參考系是靜止的，甲物體以丙物體為參考系是運(yùn)動(dòng)的，那么，以乙物體為參考系，丙物體是（　） A． 一定是靜止的。 　 B．一定是運(yùn)動(dòng)的。　 C．有可能是靜止的或運(yùn)動(dòng)的　 D．無(wú)法判斷。 2．關(guān)于機(jī)械運(yùn)動(dòng)和參照物，以下說(shuō)法正確的有（ ） A. 研究和描述一個(gè)物體的運(yùn)動(dòng)時(shí)，必須選定參照物。 B. 由于運(yùn)動(dòng)是絕對(duì)的，描述運(yùn)動(dòng)時(shí)，無(wú)需選定參照物。 C. 一定要選固定不動(dòng)的物體為參照物。 D. 研究地面上物體的運(yùn)動(dòng)時(shí)，必須選地球?yàn)閰⒄瘴铩?

6、 閱讀材料: 我國(guó)古代關(guān)于運(yùn)動(dòng)的知識(shí) 　 我國(guó)在先秦的時(shí)候，對(duì)于運(yùn)動(dòng)就有熱烈的爭(zhēng)論，是戰(zhàn)國(guó)時(shí)期百家爭(zhēng)鳴的一個(gè)題目．《莊子》書(shū)上記載著，公孫龍?jiān)岢鲆粋€(gè)奇怪的說(shuō)法，叫做“飛鳥(niǎo)之影未嘗動(dòng)也．”按常識(shí)說(shuō)，鳥(niǎo)在空中飛，投到地上的影當(dāng)然跟著鳥(niǎo)的移動(dòng)而移動(dòng)．但公孫龍卻說(shuō)鳥(niǎo)影并沒(méi)有動(dòng)．無(wú)獨(dú)有偶，當(dāng)時(shí)還有人提出“鏃矢之疾；有不行不止之時(shí)”，一支飛速而過(guò)的箭，哪能“不行不止”呢？既說(shuō)“不行”，又怎能“不止”呢？乍看起來(lái)，這些說(shuō)法實(shí)在是“無(wú)稽之談”，也可以給它們戴一頂“詭辯”的帽子． 但是事情并不這么簡(jiǎn)單．這個(gè)說(shuō)法不但不是詭辯，而且還包含著辯證法的正確思想．恩格斯曾經(jīng)指出，“運(yùn)動(dòng)本身就是矛盾，甚至簡(jiǎn)單

7、的機(jī)械的位移之所以能夠?qū)崿F(xiàn)，也只是因?yàn)槲矬w在同一瞬間既在一個(gè)地方又在另一個(gè)地方，既在同一個(gè)地方又不在同一個(gè)地方．這種矛盾的連續(xù)產(chǎn)生和同時(shí)解決正好就是運(yùn)動(dòng)．”因?yàn)檫\(yùn)動(dòng)體的位置隨時(shí)間而變化，某一時(shí)刻在A點(diǎn)，在隨之而來(lái)的另一時(shí)刻，就在相鄰的B點(diǎn)，因此，也就有一個(gè)時(shí)刻，它既在A點(diǎn)又不在A點(diǎn)，既在B點(diǎn)又不在B點(diǎn)．在這時(shí)刻，物體豈不是“不行不止”嗎？再者，在一定的時(shí)間Δt內(nèi)，物體前進(jìn)一段距離Δs，當(dāng)這時(shí)間變小，Δs隨之變小；當(dāng)Δt趨近于零時(shí)，Δs也趨近于零．也就是說(shuō)，在某一瞬間，即某一時(shí)刻，運(yùn)動(dòng)體可以看作是靜止的，所以飛鳥(niǎo)之影確實(shí)有“未嘗動(dòng)”的時(shí)候，對(duì)于運(yùn)動(dòng)的這種觀察和分析實(shí)在是十分深刻的．這同他們能夠區(qū)

8、分“時(shí)間”與“時(shí)刻”的觀念很有關(guān)系．《墨經(jīng)》對(duì)于“鳥(niǎo)影”問(wèn)題又有他們自己的理解，說(shuō)那原因在于“改為”．認(rèn)為鳥(niǎo)在A點(diǎn)時(shí)，影在A′點(diǎn)，當(dāng)鳥(niǎo)到了相鄰的B點(diǎn)，影也到了相鄰的B′點(diǎn)．此時(shí)A′上的影已經(jīng)消失，而在B′處另成了一個(gè)影，并非A′上的影移動(dòng)到B′上來(lái)，這也是言之有理的． 機(jī)械運(yùn)動(dòng)只能在空間和時(shí)間中進(jìn)行，運(yùn)動(dòng)體在單位時(shí)間內(nèi)所經(jīng)歷的空間長(zhǎng)度，就是速率．《墨經(jīng)下》第65條之所述就包含著這方面的思想．《經(jīng)說(shuō)》云：“行，行者必先近而后遠(yuǎn)．遠(yuǎn)近，修也；先后，久也．民行修必以久也．”這里的文字是明明白白的，“修”指空間距離的長(zhǎng)短．那意思是，物體運(yùn)動(dòng)在空間里必由近及遠(yuǎn)．其所經(jīng)過(guò)的空間長(zhǎng)度一定隨時(shí)間而定．這里已有了路程隨時(shí)間正變的樸素思想，也隱隱地包含著速率的觀念了． 東漢時(shí)期的著作《尚書(shū)緯·考靈曜》中記載地球運(yùn)動(dòng)時(shí)說(shuō)：“地恒動(dòng)不止而人不知，譬如人在大舟中，閉牖（即窗戶(hù)）而坐，舟行不覺(jué)也．” 這是對(duì)機(jī)械運(yùn)動(dòng)相對(duì)性的十分生動(dòng)和淺顯的比喻．哥白尼①在敘述地球運(yùn)動(dòng)時(shí)也不謀而合地運(yùn)用了十分類(lèi)似的比喻*． 3 用心 愛(ài)心 專(zhuān)心