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1、
第1節(jié) 運動、空間和時間
學(xué)習(xí)目標(biāo):
1. 知道機(jī)械運動的概念
2. 知道參考系的概念和如何選擇參考系。
學(xué)習(xí)重點:質(zhì)點的概念。
學(xué)習(xí)難點: 質(zhì)點、參考系的概念。
主要內(nèi)容:
一、機(jī)械運動
1.定義:物體相對于其他物體的位置變化,叫做機(jī)械運動,簡稱運動。
2.運動的絕對性和靜止的相對性:宇宙中的一切物體都在不停地運動,無論是巨大的天體,還是微小的原子、分子,都處在永恒的運動之中。運動是絕對的,靜止是相對的。
二、參考系
1.定義:宇宙中的一切物體都處在永恒的運動之中,在描述一個物體的運動時,必須選擇另外的一個物體作為標(biāo)準(zhǔn),這個被選來作為標(biāo)準(zhǔn)的物體
2、叫做參考系。一個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觀察同一個運動,得到的結(jié)果會有不同。
【例1】人坐在運動的火車中,以窗外樹木為參考系,人是_______的。以車廂為參考系,人是__________的。
3.參考系的選擇:描述一個物體的運動時,參考系可以任意選取,選取參考系時要考慮研究問題的方便,使之對運動的描述盡可能的簡單。在不說明參考系的情況下,通常應(yīng)認(rèn)為是以地面為參考系的。
4.絕對參考系和相對參考系:
【例2】對于參考系,下列說法正確的是( )
A.參考系必須選擇地面。
B.研究物體的運動,參考系選擇任意物體其運動情況
3、是一樣的。
C.選擇不同的參考系,物體的運動情況可能不同。
D.研究物體的運動,必須選定參考系。
三、時刻和時間間隔
1.時刻和時間間隔可以在時間軸上表示出來。時間軸上的每一點都表示一個不同的時刻,時間軸上一段線段表示的是一段時間間隔。
2.在學(xué)校實驗室里常用停表,電磁打點計時器或頻閃照相的方法測量時間。
【例3】下列說法中指的是時間的有___________________,指的是時刻的有________________。
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2秒 G.第五個1秒的時間中點。
課堂
4、訓(xùn)練:
1.關(guān)于時間和時刻,下列說法正確的是( ?。?
A.物體在5s時就是指物體在5s末時,指的是時刻。
B.物體在5s時就是指物體在5s初時,指的是時刻。
C.物體在5s內(nèi)就是指物體在4s末到5s末的這1s時間。
D.物體在第5s內(nèi)就是指物體在4s末到5s末的這1s的時間。
四、位置
1.位置是描述質(zhì)點機(jī)械運動的基本狀態(tài)參量。
2.質(zhì)點的位置是相對于一定的參考系的,要確定質(zhì)點的位置,需要先建立坐標(biāo)系。質(zhì)點相對于選定的參考系中原點的位置矢量表示。
日常生活中所說的物體的位置常是以最初的點、觀察者或物體周圍某些共同運動的物體為參考系。
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動的,那么,以乙物體為參考系,丙物體是(?。?
A. 一定是靜止的。 B.一定是運動的?!?
C.有可能是靜止的或運動的 D.無法判斷。
2.關(guān)于機(jī)械運動和參照物,以下說法正確的有( )
A. 研究和描述一個物體的運動時,必須選定參照物。
B. 由于運動是絕對的,描述運動時,無需選定參照物。
C. 一定要選固定不動的物體為參照物。
D. 研究地面上物體的運動時,必須選地球為參照物。
6、
閱讀材料: 我國古代關(guān)于運動的知識
我國在先秦的時候,對于運動就有熱烈的爭論,是戰(zhàn)國時期百家爭鳴的一個題目.《莊子》書上記載著,公孫龍曾提出一個奇怪的說法,叫做“飛鳥之影未嘗動也.”按常識說,鳥在空中飛,投到地上的影當(dāng)然跟著鳥的移動而移動.但公孫龍卻說鳥影并沒有動.無獨有偶,當(dāng)時還有人提出“鏃矢之疾;有不行不止之時”,一支飛速而過的箭,哪能“不行不止”呢?既說“不行”,又怎能“不止”呢?乍看起來,這些說法實在是“無稽之談”,也可以給它們戴一頂“詭辯”的帽子.
但是事情并不這么簡單.這個說法不但不是詭辯,而且還包含著辯證法的正確思想.恩格斯曾經(jīng)指出,“運動本身就是矛盾,甚至簡單
7、的機(jī)械的位移之所以能夠?qū)崿F(xiàn),也只是因為物體在同一瞬間既在一個地方又在另一個地方,既在同一個地方又不在同一個地方.這種矛盾的連續(xù)產(chǎn)生和同時解決正好就是運動.”因為運動體的位置隨時間而變化,某一時刻在A點,在隨之而來的另一時刻,就在相鄰的B點,因此,也就有一個時刻,它既在A點又不在A點,既在B點又不在B點.在這時刻,物體豈不是“不行不止”嗎?再者,在一定的時間Δt內(nèi),物體前進(jìn)一段距離Δs,當(dāng)這時間變小,Δs隨之變小;當(dāng)Δt趨近于零時,Δs也趨近于零.也就是說,在某一瞬間,即某一時刻,運動體可以看作是靜止的,所以飛鳥之影確實有“未嘗動”的時候,對于運動的這種觀察和分析實在是十分深刻的.這同他們能夠區(qū)
8、分“時間”與“時刻”的觀念很有關(guān)系.《墨經(jīng)》對于“鳥影”問題又有他們自己的理解,說那原因在于“改為”.認(rèn)為鳥在A點時,影在A′點,當(dāng)鳥到了相鄰的B點,影也到了相鄰的B′點.此時A′上的影已經(jīng)消失,而在B′處另成了一個影,并非A′上的影移動到B′上來,這也是言之有理的.
機(jī)械運動只能在空間和時間中進(jìn)行,運動體在單位時間內(nèi)所經(jīng)歷的空間長度,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》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”指空間距離的長短.那意思是,物體運動在空間里必由近及遠(yuǎn).其所經(jīng)過的空間長度一定隨時間而定.這里已有了路程隨時間正變的樸素思想,也隱隱地包含著速率的觀念了.
東漢時期的著作《尚書緯·考靈曜》中記載地球運動時說:“地恒動不止而人不知,譬如人在大舟中,閉牖(即窗戶)而坐,舟行不覺也.”
這是對機(jī)械運動相對性的十分生動和淺顯的比喻.哥白尼①在敘述地球運動時也不謀而合地運用了十分類似的比喻*.
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用心 愛心 專心