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第一章 運(yùn)動的描述
第1節(jié) 空間和時間
世界萬物都在運(yùn)動，古希臘杰出的哲學(xué)家、科學(xué)家，形式邏輯學(xué)的創(chuàng)始人亞里士多德說過：不了解運(yùn)動，就不了解自然。
那么科學(xué)家怎樣描述物體的運(yùn)動呢？
1.知道機(jī)械運(yùn)動的含義。
2.知道參考系的概念，能結(jié)合生活實(shí)例了解不同參考系中對同一運(yùn)動的描述可能不同。
3.會建立坐標(biāo)來描述物體在空間的位置。
4.知道時刻與時間的區(qū)別和聯(lián)系，會在具體的情境下識別時間和時刻，并能用時間軸描述時間和時刻。
知識點(diǎn)一：機(jī)械運(yùn)動
1.機(jī)械運(yùn)動
星系旋轉(zhuǎn)
鴿子飛翔
運(yùn)行的電梯
過山車
機(jī)械運(yùn)動是指一個物體相對于其他物體的位置隨時間的變化，是自然界最基本、最普遍的運(yùn)動形式，簡稱運(yùn)動。
如何判斷一個物體是否有運(yùn)動？
先選一個供參考的物體，即參照物，稱為：參考系
是否有位置變化
有
無
運(yùn)動
靜止
以樓房或地面為參考系，則站在運(yùn)行電梯中的乘客是：
以電梯為參考系，則站在運(yùn)行電梯中的乘客是：
運(yùn)動
靜止
以運(yùn)行的電梯為例
2.參考系的定義：
要描述一個物體的運(yùn)動，首先要選定某個其他物體作為參考，觀察物體的位置相對于這個“其他物體”是否隨時間變化，以及怎樣變化。這種用來作為參考的物體叫作參考系。
“ 小小竹排江中游，巍巍青山兩岸走 “中，前句是以————————為參考系， 后句是以————————為參考系。
巍巍青山
小小竹排
參照物選取不同，對物體的運(yùn)動情況的描述往往不同。
在高中物理中參照物的科學(xué)名稱是參考系，是假定不動的物體。
3.參考系的特點(diǎn)
（2）參考系的選擇是任意的，一般選取地面為參考系。(任意性)
（1）描述物體運(yùn)動時,用來作參考(假定為不動)的另外的物體。（標(biāo)準(zhǔn)性）
例如：研究自行車的運(yùn)動，一般會選擇地面或相對于地面不動的物體（樹木）等為參考系。
(3) 同一運(yùn)動，如果選擇的參考系不同，運(yùn)動情況有可能不同。(差異性)
(4) 比較不同物體的運(yùn)動要取同一參考系。(同一性)
以加油機(jī)為參考系，受油機(jī)是——————的；以地面為參考系，加油機(jī)的飛行員認(rèn)為受油機(jī)是————的。
靜止
運(yùn)動
既然物體運(yùn)動時位置會不斷變化，那么研究運(yùn)動就需要描述物體的空間位置。我們置應(yīng)怎樣描述物體的位置呢？
知識點(diǎn)二：空間位置的描述
物理學(xué)中，通常需要借助數(shù)學(xué)方法，通過建立坐標(biāo)系來描述物體的位置
物理學(xué)中，通常需要借助數(shù)學(xué)方法，通過建立坐標(biāo)系來描述物體的位置
例1：汽車距離市中心正東500 m的位置，怎么確定它的位置？
建立一維坐標(biāo)系
汽車的位置記為：x=500 m
那么如果汽車在市中心正西500 m處，在上述坐標(biāo)軸中又應(yīng)該記為什么？
x=-500 m
例2：如果汽車在市中心東面5 km、北面10 km處，怎么確定它的位置？
汽車在此二維坐標(biāo)系中的位置可記為
R（5，10），
或x=5 km，y=10 km
建立二維坐標(biāo)系
R（5，10）
y/km
描述立體空間內(nèi)運(yùn)動的物體的位置變化，可以建立三維立體空間坐標(biāo)系。
種類 適用的運(yùn)動 建立方法
一維 坐標(biāo)系
二維 坐標(biāo)系
三維 坐標(biāo)系
物體沿直線運(yùn)動，即做一維運(yùn)動
在直線上規(guī)定原點(diǎn)、正方向和單位長度，物體位置由一個坐標(biāo)值表示
物體在某一平面內(nèi)做曲線運(yùn)動
在平面內(nèi)畫兩條相互垂直的數(shù)軸(x軸和y軸)即可組成平面直角坐標(biāo)系，物體的位置由兩個坐標(biāo)值來確定
物體在空間運(yùn)動
在空間畫三個相互垂直的數(shù)軸(x軸、y軸、z軸)即可組成三維坐標(biāo)系，這時物體的位置由三個坐標(biāo)值來確定
常見的坐標(biāo)系
運(yùn)動過程都要經(jīng)歷一定的時間，描述物體所處位置時也要與具體的時刻相對應(yīng)。
知識點(diǎn)三：時間的描述
1．時刻：是指某一瞬時。
2．時間：是指兩時刻的間隔，時間間隔簡稱時間對應(yīng)于某個過程。
15日09時0分
15日18時40分
16日06時23分
9小時40分
11小時43分
“神舟五號”飛船飛行的部分重要時刻和時間
“神州五號”飛船的運(yùn)載火箭點(diǎn)火
航天員楊利偉在太空展示中華人民共和國國旗和聯(lián)合國旗
飛船返回艙成功著陸
時間
時間
時刻
時刻
時刻
指某一瞬間
指兩個時間間隔
3.時刻和時間在時間軸上的表示：
將“第1秒初”“第2秒初”“第1秒末”“第1秒內(nèi)”“第4秒內(nèi)”“前3秒內(nèi)”“第2s末到第5s初”表示在時間軸上。
第1s初
第2s初，第1s末
第1s內(nèi)
第4s內(nèi)
前3s內(nèi)
第2s末到第5s初
時間和時刻的比較
項(xiàng)目 時間 時　刻
區(qū) 別 區(qū)別 物理意義
時間數(shù)軸上的表示方法
表述方法
聯(lián)系
時間間隔是事物運(yùn)動、發(fā)展、變化所經(jīng)歷的過程長短的量度,指某兩個時刻之間的間隔
時刻是事物運(yùn)動、發(fā)展、變化所經(jīng)歷的各個狀態(tài)先后順序的標(biāo)志,指某一瞬間
一段線段
一個點(diǎn)
“3秒內(nèi)”“前3秒內(nèi)”“后3秒內(nèi)”“第2秒內(nèi)”“第1秒末到第3秒末”等均指時間間隔
“3秒末”“第3秒末”“第4秒初”“8:30”等均指時刻
兩個時刻的間隔即為時間，即Δt＝t2－t1
1.宋代詩人陳與義乘小船出游，曾寫下詩句“臥看滿天云不動，不知云與我俱東”。詩中描述“云不動”是以———————為參考系，“云與我俱東”是以————為參考系。
小船
河岸
2.快遞員騎電動車在公路上向前行駛，當(dāng)他扭頭看向旁邊的汽車時，發(fā)現(xiàn)自己在向后運(yùn)動，下列說法正確的是（ ）
A．快遞員感覺向后運(yùn)動是以自己為參考系
B．汽車的速度比快遞員汽車的速度快
C．快遞員相對路旁的樹向后運(yùn)動
D．若汽車上的人以地面為參考系，則快遞員是向前運(yùn)動的
BD
3.以下各種關(guān)于時間和時刻的說法中正確的是（ ）
A.列車員說“火車8點(diǎn)42分到站”指的是時間
B.“前3秒”“最后3秒”“第3秒”指的都是時間
C.“第1秒末”“最后1秒”指的都是時刻
D.輪船船務(wù)員說本班輪船離港時間為17點(diǎn)25分指的是時間
B
4.以某十字路口的交通崗?fù)樽鴺?biāo)原點(diǎn),向東為x軸正方向,向南為y軸正方向,畫出坐標(biāo)系,描述坐標(biāo)為(-60 m,80 m)的建筑物相對交通崗?fù)さ奈恢?并求該建筑物到崗?fù)さ木嚯x。
答案：如圖所示,100 m
1.機(jī)械運(yùn)動
（1）定義：指一個物體相對于其他物體的位置隨時間的變化，是自然界最基本、最普遍的運(yùn)動形式，簡稱運(yùn)動。
（2）參考系：確定一個參照物來描述物體的運(yùn)動，這種參照物稱為參考系。
2.空間位置的描述
（1）位置：物理學(xué)中，通常需要借助數(shù)學(xué)方法，通過建立坐標(biāo)系來描述物體的位置。
（2）坐標(biāo)系：一維、二維、三維坐標(biāo)系
3.時間的描述
（1）時刻：指某一瞬時，在時間軸上對應(yīng)一點(diǎn)。
（2）時間：指兩個時刻的間隔，在時間軸上對應(yīng)兩點(diǎn)間的一段。

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