内容正文:
第一章 机械运动
第2节 运动的描述
春风拂柳
夏雨悠悠
秋风落叶
冬雪纷纷
情景导入
它们有什么共同特征?
今天我们就来研究宇宙中最普遍的现象——机械运动。
第一次世界大战期间,一名法国飞行员在2 000 m的高空飞行时,发现脸旁有一个小东西。令他吃惊的是,当他抓到这个小东西时发现它竟是一颗子弹。
飞行员为什么能抓到高速
飞行的子弹呢?
合作探究
机械运动
春天,春风拂柳;夏天,麦穗摇曳;秋天,风扫落叶;冬天,雪花飘洒;发射场上,火箭腾空而起;高速公路上,汽车飞奔疾驶……体会并比较列举的这些物体运动的例子,它们的共同特征是什么?
提出问题
归纳总结
上述物体的位置随时间不断地发生变化。在物理学中,我们把物体位置随时间的变化叫做机械运动。
参照物
宇宙中的一切物体都在运动着,绝对静止的物体是没有的。我们平常所说的运动和静止都是相对的,相对于谁来说的呢?即如何恰当地描述物体的运动状态呢?
知识引入
演示实验
将书本放在讲桌上,把钢笔放在书本上,用手缓慢地推动书本,使书本载着钢笔沿桌面向前移动。
提出问题
(1)书本相对于桌面的位置有无变化?
(2)钢笔相对于书本的位置有无变化?
(3)钢笔相对于桌面的位置有无变化?
(4)选择不同的标准,钢笔和书本的运动情况一样吗?
交流讨论
(1)书本相对于桌面的位置发生了变化。
(2)钢笔相对于书本的位置没有发生变化。
(3)钢笔相对于桌面的位置发生了变化。
(4)选择作标准的物体不一样,同一个物体的运动情况就不一样;如果以桌面作标准,书本和钢笔就都是运动的;如果以书本作标准,钢笔就是静止的。
归纳总结
参照物的选择
②参照物的选择是任意的;
①不能将研究对象选作参照物;
人们判断物体的运动和静止,总要选取某一物体作为标准。如果我们研究的物体相对于这个标准的物体(参照物)的位置发生了变化,那么这个物体就是运动的;如果没有发生变化,那么这个物体就是静止的。
③一般选地面或地面上静止的物体作参照物。
材料拓展
参照物与参考系
参照物是一个具体的物体。我们对运动只做简单的对照与比较时用参照物就可以了。而参考系是相对完备的数学框架,在这个框架内可以解决各种形式的复杂的
运动问题,坐标系是参考系这个数学框架
的具体形式。
举个例子,如果只考虑地球和太阳两个物体,以太阳为参照物,我们说地球在运动。这就是所谓的简单的对照。但是我们不可能只通过参照物就求出运动物体的具体运动状态,比如轨道方程等等。要求出轨道方程,我们就需要在参照物上选择一个基点,比如说在太阳中心建立一个坐标系,这样我们就可以用这个坐标系中的空间变量(x,y)和时间变量(t)来表示地球运动的轨道曲线,F=f(x,y,t)。这种被
假定为静止的,并以它为标准来描
述运动的坐标系,就叫做参考系。
运动和静止的相对性
从上面的事例可以看出,同一情景下的物体,如果选择的参照物不同,得出物体的运动状态是不同的。这说明了什么问题?
提出问题
多媒体展示
小明和小丽同司机有不同的看法
车辆与联合收割机
交流讨论
为什么同一个人(乘客)相对于不同的观察者(司机、路旁的孩子们)来说,得到的运动情况截然不同呢?
两个不同的观察者以各自选定的不同参照物来研究乘客的运动情况,孩子们是以地面为参照物,认为汽车、司机、乘客前进得真快;司机以汽车为参照物,认为乘客没有动。
以同样快慢、向同一方向前进的卡车和联合收割机,以什么为参照物它们是运动的?以什么为参照物,卡车或联合收割机是静止的?为什么?
选地面为参照物它们都在运动;卡车以联合收割机、联合收割机以卡车为参照物都是静止的,即以其中一个为参照物,另一个是静止的——相对静止。
归纳总结
(1)整个宇宙中的物体都是运动着的,绝对静止的物体是不存在的,所以物体的运动是绝对的,而物体的静止只是相对的,平时我们所说的运动和静止都是相对于参照物而言的。
(2)参照物选择的不同,描述同一物体的运动情况可能不同,所以确定一个物体是运动还是静止,关键是选什么物体作为参照物,这就是运动和静止的相对性。
课堂小结
机械运动
参照物
运动的描述
运动和静止
的相对性
概念
选取
随堂检测
1. 下列现象中不属于机械运动的是( )
A.鱼翔浅底,鹰击长空 B.上升的扶梯
C.月亮升起来了 D.水结成冰
2. 如图所示,是某次歼—20飞行时的情景,图中五架飞机队形不变,它们之间是相对________的;若以
飞机旁的白云为参照物,飞机上的飞行员
是________的。(均选填“运动”或“静止”)
D
静止
运动
3. 《龟兔赛跑》新篇:兔子和乌龟从上次赛跑后,成了好朋友,于是在以后的旅行中,陆