最新高一物理必修1全册教案.docx
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最新高一物理必修1全册教案
第一章
1.1质点参考系和坐标系
教材分析
本课选择人教社普通高中课程标准试验教科书物物理必修一第一章第一节，本章章名“运动的描述”点明本章学习的内容是描述机械运动的物理量：
时间，位移、速度和加速度。
要理解这些物理量首先必须理解质点、参考系和坐标系。
质点是高中物理中介绍的第一个物理模型，正确理解质点的概念是学习后面运动学知识的重要前提，而要描述一个物体的运动，将该物体忽略次要因素突出主要因素，看成质点进行研究，对更好的进行物体运动描述提供了方便。
其次由于运动与静止的相对性，在对物理的运动情况进行描述前首先必须要建立参考系，而所研究的运动形式以直线运动居多，所以用坐标系分析物体位置的变化会更加直观形象，所以本节课在讲授质点和参考系知识的同时，也添加了坐标系这一新内容。
教学目标
知识与技能
1、理解质点的定义和条件，知道质点是一个理想化的物理模型，初步体会物理模型在探索自然规律中的作用，并初步掌握在哪些情况下把物理看成质点。
2、知道什么是参考系，理解参考系选取在描述物体运动中的作用，会根据实际情况选定参考系。
3、理解坐标系的概念，会用一维坐标系定量描述物体的位置，同时也会用二维坐标系定量描述物体的位置。
过程与方法
1、让学生将生活实际与物理概念相联系，通过具体事例引出质点这一理想化模型，初步掌握经过科学抽象来抓住物体本质建立物理理想化模型的方法。
2、通过参考系的学习，知道从不同角度研究问题的方法，让学生从熟悉的事例中体验运动描述的相对性。
3、体会用坐标系描述物体位置的优越性，让学生感受数学知识在物理研究中的作用。
情感态度与价值观
1、通过质点模型的建立体验物理学研究问题的方法之一-------科学抽象渗透研究问题时突出主要因素，忽略次要因素的辩证唯物主义价值观和科学思维方法。
2、通过学习和体会“参考系的选取不同对运动的描述可以不同”。
培养学生运用观察和比较研究物体运动的习惯，提高对周围世界的认识本领。
3、通过本节内容的学生，让学生体会物理与生活实际的联系，激发学生学习高中物理课程的兴趣。
教学重点与难点
重点：
质点概念的理解，在研究问题时，如何选取参考系，坐标系的思想方法
难点：
什么情况下把物体看成质点
学情分析
本节课是学生正式的第一节物理课，这些刚从初中迈入高中的学生，本身对物理存在一定的排斥，尤其是普通中学的学生，认为物理难理解，对物理心存恐惧。
所以在第一节课如何让这些学生体会到物理的趣味性，学习物理的意义及学习物理的方法也是本节课必须完成的任务。
质点这块内容是学生刚接触到的知识，需要一定的抽象思维能力，但是这块内容对于学生来说应该还不是很难，所以本块知识更注重让学生体会物理与生活的联系以激发学生学习高中物理课程的兴趣。
在初中的学习中，关于参考系学生已经有一定的基础，但是初中的知识都只是浅显的，这块知识应注重学生进一步深入应用。
坐标系这块知识相对前面的质点参考系较简单，但是让学生体会建立坐标的必要性，及学会自己建立坐标解决问题也是一个难点。
教法分析
由于质点模型是高中物体提出的第一个理想物理模型，所以对质点概念的提出我主要是结合身边熟悉的实例逐步展开，让学生体会忽略大小和形状的必要性，明白何时可以把物体当做质点来处理。
参考系概念的提出也主要是根据图片展示具体事例的分析，让学生通过讨论给出自己的看法，明确选择参考系的必要性，同时注意培养学生准确而全面表述的习惯。
教学过程
导入新课
一、物体和质点
【教师演示】：
教师将课前准备好的羽毛举高后释放，让学生认真观察羽毛的运动情景。
【教师提问】：
羽毛在下落过程中有什么特点？
学生思考回答羽毛的下落情况。
【教师演示】：
教师将漂亮的竹蜻蜓双手一搓，竹蜻蜓飞到学生中间。
【教师提问】：
竹蜻蜓的运动和羽毛的运动一样吗？
它又有什么特点？
学生合作讨论得到结果：
既有向前的飞行，又有自身的转动。
【课件演示】：
通过大屏幕播放各种各样物体的运动：
雄鹰拍打着翅膀在空中翱翔，足球在绿茵场上飞滚，火车在田野里高速行驶，刘翔箭一般冲向终点线。
学生总结以上运动都是机械运动，自然界中物体的运动是多种多样的
【教师点评提问】：
本章主要讲述物体（机械）运动的描述，提问学生能否用详细而准确地描述这些各种各样的物体上每个部分的运动？
引导学生根据刚才的演示实验思考，描述物体运动的困难和麻烦出在哪里？
能否克服这些麻烦？
学生总结归纳：
详细描述的困难就在于物体有自己的大小和形状。
【教师点评】：
物体的大小和形状在一些问题的描述过程中，起着重要作用，不可忽略，如教练研究刘翔跨栏的动作要领；裁判根据田亮在空中翻滚的动作打分时，大小和形状就起了关键作用。
【教师提问】：
提问学生举出生活中，还有哪些问题大小和形状起着重要作用，同时提问是不是我们研究的所有问题，大小和形状都起关键作用而不可忽略？
并提问为什么，举出事例。
创设情境
【视频播放】：
1、地球绕太阳公转
2、远洋航行的轮船，指挥部要确定它在海洋中的位置
3、从斜面上滑下的木块
4、火车从重庆开往上海的途中
【合作讨论】：
在情境一中研究地球公转一周的时间；情境二中研究轮船的位置坐标；情境三中研究木块的运动；情境四中研究火车全程所用的时间，在以上四种情境中，物体的形状和大小对所研究的问题有没有影响？
【教师总结】：
当物体的形状和大小在研究物体运动中处于次要因素，则该物体可用一个有质量的点代替，从而使问题研究简单化，初步体会物理模型在探索自然规律中的作用，最后对质点进行定义，同时特别强调质点是有质量的点。
【例题讲解】：
例1：
到底哪些物体可看成质点？
1、研究雄鹰飞翔的距离2、研究雄鹰飞翔的姿态
3、研究刘翔跨栏的动作4、研究刘翔跨栏时间
5、研究地球自转6、研究地球公转
【总结】：
能够看成质点不是由什么物体（大小，形状）决定，而是由问题的性质决定，看形状和大小仔研究物体在运动时是否为次要因素。
例2：
能够将乒乓球比赛中对手打出的乒乓球看成质点？
【总结】：
乒乓球的旋转和路线在比赛中对于参赛者来说都是非常重要的，若研究物体旋转，则物体的形状和大小不可忽略，其没有指明具体研究对象
例3：
下列物体能否看成质点
1、书本经过A点所用时间2、研究书本移动距离
3、火车过桥时间
【总结】：
质点-忽略次要因素，突出问题的主要方面，“理想化“的物理模型。
并不是很大的物体就不能看成质点，也不是很小的物体就一定能看成质点，关键看物体的形状和大小在研究物体的运动中是否为次要因素，或判断物体做怎样的运动，能否选一个点来代替。
二、参考系
【图片展示】
（1）坐火车旅行图片
（2）运动员跳伞图片（3）地球绕太阳转动图片
引导学生设想：
你和一位同伴正坐在这辆火车上，铁路边的人看到火车中的乘客是什么情景，而同伴认为你是怎样的。
地面上的人观察跳伞运动员运动是怎样的下落情况，而飞机驾驶员看跳伞运动员是怎样下落的。
地球在绕太阳转动，而我们却没感觉到这又是为什么。
学生讨论，思考选择参考系的必要性。
【教师点评】虽然说物体的运动是永恒的，但在描述某一物体的位置随时间的变化，却又总是相对于其它物体而言的，这便是运动的相对性。
所以要描述一个物体的运动即位置随时间的变化，首先要选定“某个其它物体”做参考，参考系是任意选取的，但要使所研究问题简单化。
然后再观察研究对象相对于这个选定物体的位置是否随时间变化以及怎样变化。
根据以上分析，用来做参考的物体称为参考系。
【例题讲解】
例1：
敦煌曲子词中有这样的诗句：
“满眼风波多闪烁，看山恰似走来迎，仔细看山山不动，是船行。
”其中“看山恰似走来迎”和“是船行”所选的参考系分别是什么？
例2．坐在美丽的校园内学习毛泽东的诗句“坐地日行八万里，巡天遥看一千河”时，我们感觉是静止不动的。
这与诗句里的描述是否矛盾？
说明理由。
例3．描述一个物体的运动时，参考系：
_________
A．可以任意选取B．是一定的
例4．选择不同的参考系来观察同一个物体的运动时，其结果：
_______
A．一定不同B．可能不同C．一定相同
【教师点评】由于运动描述的相对性，凡是提到运动，都应该弄清楚它是相对哪个参考系而言的，要比较两个物体的运动情况，必须选择同一参考系，比较才有意义！
参考系选择得当就会使问题研究变的简洁、方便！
比如，一个星际火箭在刚发射时，主要研究它相对于地面的运动，所以把地球选作参考系，但是，当火箭进入绕太阳运行的轨道时，为了研究的方便，便将太阳选作参考系。
为研究物体在地面上的运动，选地球作参考系最方便。
再如，初中有这一问题，有一队伍正在匀速前进，通讯员从队尾匀速行至队首，再从队首行至队尾，求时间。
这一问题我们选择队伍作参考系就非常方便。
因此，选择参考系是研究问题的关键之一。
三、坐标系
坐标三要素：
原点，正方向和单位长度
坐标位置标示：
XA=3m,XB=-2m
例1：
如右图所示，某人从学校门口A处开始散步，先向南走了50m到达B处，再向东走了100m到达C处，最后又向北走了150m到达D处，则A、B、C、D各点的位置如何表示？
学生分组讨论。
【教师点评】：
学生的描述在生活中能够简单表明意思的，但严格地说是不准确的，对于上述问题有下面的解决方式：
可以A点位坐标原点，向东为x轴正向，向北为y轴正向，则各点坐标分别为：
A（0,0）、B（0，-50m）、C（100m,-50m）、D（100m、100m）
第一节 质点 参考系和坐标系
【三维目标】
知识与技能
１．认识建立质点模型的意义和方法能根据具体情况将物体简化为质点，知道它是一种科学的抽象，知道科学抽象是一种普遍的研究方法。
２．理解参考系的选取在物理中的作用，会根据实际情况选定参考系。
３．认识一维直线坐标系，掌握坐标系的简单应用。
过程与方法
１．体会物理模型在探索自然规律中的作用，初步掌握科学抽象理想化模型的方法。
２．通过参考系的学习，知道从不同角度研究问题的方法。
３．体会用坐标方法描述物体位置的优越性。
情感态度与价值观
１．认识运动是宇宙中的普遍现象，运动和静止的相对性，培养学生热爱自然、勇于探索的精神。
２．渗透抓住主要因素，忽略次要因素的哲学思想。
３．渗透具体问题具体分析的辩证唯物主义思想。
教学重点
１．理解质点概念以及初步建立质点要点所采用的抽象思维方法。
２．在研究具体问题时，如何选取参考系。
３．如何用数学上的坐标轴与实际的物理情景结合起来建立坐标系。
教学难点
在什么情况下可以把物体看作质点。
课时安排
１课时
教学过程
导入
我们知道宇宙中的一切物体都在不停地运动着，机械运动是最基本、最普遍的运动形式，那么什么是机械运动呢？
请列举几个运动物体的例子。
机械运动简称运动，指物体与物体间或物体的一部分和另一部分间相对位置随时间发生改变的过程。
新课教学
一、物体和质点
问题：
选择以上一个较复杂的运动（例如鸟的飞行），我们如何描述它？
引导学生分析：
１．描述起来有什么困难？
２．我们能不能把它当作一个点来处理？
３．在什么条件下可以把物体当作质点来处理？
小结
１．只有质量，没有形状和大小的点叫做质点。
２．质点是一种科学抽象，一一种理想化的模型，这种忽略次要因素、突出主要因素（质量）的处理方法是一种非常重要的科学研究方法。
３．一个物体能否看成质点，取决于它的形状和大小在所研究问题中是否可以忽略不计，而跟自身体积的大小、质量的多少和运动速度的大小无关。
４．一个物体能否被看成质点，取决于所研究的问题的性质，同一个物体在不同的问题中，有的能被看作质点，有的却不能被看成质点。
学生讨论：
１。
是不是只有很小的物体才能看作质点？
２．地球的自转和转动的车轮能否被看作质点？
３．物理中的“质点”和几何中的点有什么相同和不同之处？
二、参考系
导入
坐在教室里的同学看到其他同学都是静止的，却不知道他们都在绕着太阳在高速运动着，这里面蕴含了什么问题呢？
学生活动
让学生观察图1.1-3和1.1-4，阅读图右文字，回答以下问题
１．得出什么结论？
２．就图1.1-4能否提出一些问题？
（例如为什么跳伞者总是在飞机的正下方）
目的是为了培养学生的观察能力和提取有用知识的能力。
小结
１．参考系是参照物的科学名称，是假定不动的物体。
２．运动和静止都是相对的。
３．参考系的选择是任意的，一般选择地面或相对地面静止的物体。
学生讨论：
１。
小小竹排江中游，巍巍青山两岸走
２．月亮在莲花般的云朵里穿行
３．坐地日行八万里，巡天遥看一千河
在上述三例中，各个物体的运动分别是以什么物体为参考系的。
三、坐标系
创设实例：
从一中到冶浦桥的公交车或刘翔的110m栏。
提出问题：
怎样定量（准确）地描述车或刘翔所在的位置。
教师提示：
你的描述必须能反映物体（或人）的运动特点（直线）、运动方向、各点之间的距离等因素。
学生讨论
教师总结
１．为了定量描述物体的位置随时间的变化规律，我们可以在参考系上建立适当的坐标系，这个坐标系应该包含原点、正方向和单位长度。
２．对于质点的直线运动，一般选取质点的运动轨迹为坐标轴，质点运动的方向为坐标轴的正方向，选取计时起点为坐标轴的原点。
单位长度的选定要根据具体情况。
３．位置的表示方法，例：
x=5m。
学生讨论：
如果物体在平面上运动（例如滑冰运动员），我们应如何建立坐标系？
小结
可以建立一个直角坐标系，此时可以用（x，y）表示物体的位置。
巩固练习
1．下列物体能看做质点的是（）
A．沿着斜面下滑的木块B。
研究斜面上的木块是下滑还是翻滚
C。
电扇的叶片D。
自转中的地球
2．下列关于质点的说法中，正确的是（）
A．地球很大，一定不能看做质点B。
原子核很小，一定能看做质点C。
同一物体在不同的情况中，有时可看做质点，有时则不可看做质点D。
质点是一种理想化模型，无实际意义
３．下列说法中正确的是（ ）
Ａ。
研究物体的运动，首先必须选定参考系
Ｂ。
参考系必须选择地面
Ｃ。
研究同一物体的运动时，选取地面或相对地面静止的物体为参考系，所得出的关于物体运动的结论是相同的
Ｄ。
选取不同的参考系，所得出的关于物体运动的结论可能是不同的
４．诗句“满眼风波多闪灼，看山恰似走来迎，仔细看山山不动，是船行”中，“看山恰似走来迎”和“是船行”所选的参考系分别为（ ）
Ａ。
船和山 Ｂ。
山和船
Ｃ。
地面和山 Ｄ。
河岸和流水
布置作业
教材第13页问题与练习
1.2：
1
时间和位移
一、教学目标
1.知道时间与时刻的含义及它们的区别，学会用时间轴来描述物体运动过程中的时间与时刻
2.理解位移的概念，知道位移与路程的区别和联系
3.知道矢量和标量，能区分矢量和标量
二、过程与方法
通过时间与位移两个概念的学习，学会运用对比的科学方法对时间与时刻，位移与路程进行区分，训练自己的思维能力
三、情感态度与价值观
通过对时间与时刻，位移与路程的区别，培养自己对物理概念理解的严密性
四、教学内容：
一、时间与时刻
师：
要研究物体的运动自然离开不了时间，我们的生活与时间这个词是紧紧联系在一起的，我们经常这样说“汽车的开出时间是12点50分”“汽车在某站停留的时间是10分钟”。
那么这两句话中的“时间”是不是同一个意思呢？
生：
不是，第一句中的“时间”是某一时刻，某一瞬时；第二句中的“时间”是指一段时间。
师：
现在我们就一起来用物理学严谨的语言对时间定义
时刻：
指某一瞬时，是事物运动发展变化所经历的各个状态先后顺序的标志。
时间：
是两个时刻之间的间隔，时间用来表示事物运动发展变化所经历的过程长短的量度
我们可以用一个时间轴来表示
理解记忆：
时刻对应于时间轴上一个点，时间对就于时间轴上两点之间的线段时间=末时刻-初时刻
补充说明：
师：
首先时间轴的正方向是不能变的，因为时间不会倒流。
那原点在何处呢？
时间的起点？
开天辟地？
师：
当然不是，是根据需要任意选择的。
若我选此刻为原点，那下一秒就是坐标1秒，那上一秒呢？
应该是负1秒，所以时刻可以是负的。
如公元前200年。
关于时间的几种说法：
第3秒末=第4秒初
第2秒=第2秒内（夸大记忆，如第2秒可以记成第2天，第2年）
前3秒=前3秒内
放大理解法：
如有同学不知道第2秒是时刻还是时间，那我们可以将秒放大至天或月或年，学生就容易理解了。
比如学生一定知道第2年是第2个一年，是一年时间，不是时刻。
例1、下列说法正确的是（）BC
A.时刻表示时间极短，时间表示时间很长。
B.某人跑步成绩13秒是时间。
C.作息时间表上的数字均表示时刻
D.1min只能分成60个时刻。
例2、正确的是（）AC
A.物体在5秒时指的是物体在5秒末时，指的是时刻
B.物体在5秒内指的是在4秒末到5秒末这1秒的时间
C.物体在第5秒内指的是在4秒末到5秒末这1秒的时间
D.第4秒末就是第5秒初，指的是时刻
二、位移
师：
运动表示物体相对位置的变化，前面我们已经学过了如何在数学坐标系中表示物体的位置，今天我们就来研究物体的位置发生了变化该如何表示？
如图所示
师：
两人分别从O点沿曲线1，2运动到A点，我们可以看到，它们的路程（实际运动轨迹的长度）不同，但在整个过程中它们的初末位置相同，也就是说整个过程它们的位置变化相同（开始在A，最后在B）。
我们该怎样来描述这样一个位置的变化呢？
师：
能用我们初中学过的路程来描述这们的位置变化吗？
比如路1路程100米，路2路程200米。
如果你告诉别人只要从O点出发走100米就能到A点，那别人能了解你的位置变化情况吗？
能找到A点吗？
生：
不能。
师：
所以为了能够很好地表述出物体在运动过程中位置的变化，物理学中引入了一个新的物理量：
位移。
定义：
位移：
从初位置指向末位置的有向线段。
用S表示。
单位：
米（m）
位移与路程的比较：
路程
位移
定义
物体实际运动轨迹的长度
从初位置指向末位置的一个有向线段
大小
有
有
方向
无
有
联系
|位移|≤路程当物体单向直线运动时才等于
从一点到另一点位移一定，但路程却有无数个
三、标量与矢量
物理学中把有大小又有方向的量（如位移）叫做矢量，以前我们学过的有大小无方向的量叫做标量。
举例：
矢量：
力、位移
标量：
长度、时间、质量、温度等
不同点：
1）矢量有方向而标量没有。
2）运算法则不同
写出法则并举例：
1、先正东走3米，再向正北走4米，求整个过程的位移（作图得
以此说明运算法则不同）
例3、正确的是（）
B.物体沿直线向某一方向运动，通过的路程就是位移
C.物体沿直线向某一方向运动，通过的路程等于位移的大小
D.物体通过一段路程，其位移可能为零
E.物体通过的路程不等，但其位移可能相同
BCD
例4、一支队伍前进时，通信兵从队尾赶到队首又立即返回，当通信兵回到队尾时队伍已经前进了200m，求整个过程中通信兵的位移。
200m
四、一维坐标系中如何描述位移
ABC位移分别为SAB=4m，方向与正方向相同
SBC=2m，方向与正方向相反
仔细观察发现：
位移=末位置坐标-初位置坐标
SAB=XB-XA=3-（-1）=4m
SBC=XC-XB=1-3=-2m
大家可以看到，算下来结果有正负之分如果是正的就表示跟正方向相同，如果是负就表示跟正方向相反。
例5：
一质点沿东西方向做直线运动，先从A运动到B，位移大小为30m，方向向东；接着由B运动到C，位移为40m，方向向西，求从A到C过程中质点的位移和路程。
解：
小球的位移可以直接根据概念来看出发点和终点，也可以用矢量相加法则加。
五、一维坐标中矢量加减的等效简便法：
大家可能觉得矢量相加也未免太麻烦了吧！
是不是我们以后解题都得这样画图啊？
大家不必担心，我们高中阶段学习的大部分是直线运动，对于同一直线上的矢量相加减我们有一个等效简便的方法
一、向东的5加向东的3等于向东的8
二、向西的5加向西的3等于向西的8
三、向东的5加向西的2等于向东的3
四、向西的5加向东的2等于向西的3
发现规律：
同向相加，和的大小为前两个矢量大小之和，方向不变；反向相加，和的大小为前两个矢量大小之差，方向与大小较大的那一个矢量方向相同。
这样运算法则看起来是不是很熟悉？
对，它就跟初中学过的带正负号的加减法法则类似（符号相同的相加，符号不变，大小为两加数绝对值之和；符号相反的相加，大小为两加数绝对值之差，符号与绝对值大的那个数的符号相同）。
同向vs同号？
反向vs异号？
灵感：
如果用正负号来表示方向，同号表示同向，异号表示反向，那计算是不是简单多了。
怎样实现刚才的想法呢？
很简单：
直线运动不是有两个方向吗？
设其中一个为正方向，同向为正，异向为负，将复杂的矢量运算变成简单的带正负号的数学加减法。
得到的结果如果为正，说明跟正方向同向，如果为负，说明跟正方向反向。
于是上题的解法为：
一、向东为正。
则+5加+3等于+8，结果为正表示方向与正方向相同，向东。
二、向东为正。
则-5加-3等于-8，结果为负表示方向与正方向相反，向西。
三、向东为正。
则+5加-2等于+3，结果为正表示方向与正方向相同，向东。
四、向东为正。
则-5加+2等于-3，结果为负表示方向与正方向相反，向西。
注意：
正方向的选择是任意的。
切记只适用于直线运动。
例6、再解上题！
比较大小：
（正东为正）
-6m与5m哪个位移大？
今后的学习啊，自己一定要带好头，坚持每题先设正方向。
给学生引导作用。
板书
一、时间与时刻
1、时间：
2、时刻：
3、时间轴
4、关于时间的几种说法
5、放大理解法
例1、2
二、位移
1、定义：
2、位移与路程的比较
三、标量与矢量
不同点1、2
例3、4
四、一维坐标中如何描述位移
例5
五、一维坐标中矢量加减的简便法
例6（新法解上题）
第二节 时间和位移
三维目标
知识与技能
１．知道时间和时刻的区别和联系
２．理解位移的概念，了解路程与位移的区别。
３．知道标量和矢量，知道位移是矢量，时间、时刻和路程是标量。
４．能用数轴或一维直线坐标表示时刻和时间、位置和位移。
５．知道时刻与位置、时间与位移的对应关系。
６．初步了解矢量与标量不同的运算法则。
过程与方法
１．通过具体问题引出时间、时刻、位移、路程等概念，要使学生学会将抽象问题形象化化的处理方法。
２．会用坐标表示时刻与时间、位置和位移及相关方向。
３．会用矢量表示和计算质点的位移，用标量表示路程。
情感态度与价值观
１．通过时间位移的学习，要让学生了解生活与物理的关系，同时学会用科学的思维看待事实。
２．养成良好的思考表述习惯和科学的价值观。
教学重点
１．时间和时刻的概念以及它们之间的区别和联系。
２．位移的概念以及它与路程的区别。
教学难点
１．帮助学生正确认识生活中的时间与时刻。
２．理解位移的概念，会用有向线段表示位移。
课时安排
２课时
教学过程
引入
提问一个走读生，上学的时候是什么时间离开家的？
在路上用了多长时间？
怎么走的？
什么时间到校的？
根据学生的回答提出，要想清楚地描述物体运动情况，仅仅用上节课所学的内容是不够的，我们需要学习更多的物理量。
新课教学
一、时间和时间间隔
在一开始学生的回答中，学生离家和到校所对应的是时刻概念，在路上所用的时间就是时间间隔，它等于两个时刻之差。
如果建立一个表示时间的一维直线系，则在这个坐标系中，时
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