内容正文:
2 运动的描述
学情分析
运动是宇宙中最普遍的物理现象,学生在日常生活中对运动这种现象很熟悉,但对于运动和静止的相对性,学生的认识则很模糊,只有一些表面上的了解。从物理学的角度来研究运动,对学生来说还是第一次,这就需要通过丰富的感性材料来帮助学生感知运动。在教师的引导下,学生将经历观察、分析、总结的过程,达成理性认识的升华。
教学建议
在本节课的教学中,可以先通过大量具体的实例,让学生认识到机械运动是普遍存在的,进而讨论机械运动的特点,并通过比较、归纳得出机械运动的定义。教学过程中,建议多通过列举生活中的实例、在课堂上进行实验活动等方式,让学生认识到机械运动是指物体位置变化的运动,以及要判断物体是静止的还是运动的,必须先选择参照物作为判断的标准。学生是初次从物理学的角度探究生活中熟悉的现象的科学道理,因此在教学过程中,不仅要让学生获得基本的知识,更为重要的是让学生感悟科学的观点及科学的研究方法,同时逐步发展学生的科学探究能力及抽象思维能力。
教学目标
物理观念
1.知道参照物的概念。
2.知道物体的运动和静止是相对的。
科学思维
通过列举生活中的实例,体会物体运动的相对性。
科学探究
通过实验,学会描述物体运动的方法。
科学态度与责任
认识到运动是宇宙中的普遍现象,运动和静止是相对的,建立辩证唯物主义世界观。
重点难点
重点
1.参照物的概念及特点。
2.能用实例解释机械运动及其相对性。
难点
认识和理解运动和静止的相对性。
课时划分
本节建议1~2课时。
教学设计
教学准备
教师准备:制作多媒体课件,准备木块、小车、细线等。
学生准备:预习本节课的内容。
预习清单
1.在物理学中,物体 随时间的_叫作机械运动。
2.在研究机械运动时,被选作 的物体叫作参照物。参照物可以任意选择,但不能将 当作参照物。为了研究问题方便,物理学中一般选择地面或相对于 静止的物体作为参照物。
3.判断运动和静止时,首先要选定参照物,物体相对于参照物的位置发生变化则物体是 的,如果没有变化则物体就是 的。描述同一物体的运动情况时,选择的参照物不同,运动情况就 (选填“可能不同”“一定不同”或“一定相同”)。
答案
1.位置 变化
2.标准 被研究对象自身 地面
3.运动 静止 可能不同
课程导入
教师讲述并提问:
在第一次世界大战期间,发生了这样一件怪事-一名飞行员驾驶飞机在高空飞行时,发现有一只“小虫子”在脸旁,便顺手把它抓了过来。他仔细一看,吓了一跳,这只“小虫子”竟然是一颗正在飞行的子弹。子弹不是应该飞得很快吗?用手怎么可能抓得到呢?难不成这个飞行员有特异功能吗?
请大家思考一下,为什么飞行员能够抓住高速飞行的子弹?
目新课教学
任务一:机械运动
1.什么是机械运动
教师引导:“运动”这个词是大家非常熟悉的,机械运动、文化运动、电磁运动、生命运动都是运动,宇宙中的万物都在以各种不同的形式运动着。运动是宇宙中最普遍的现象。我们今天要研究的是物体的机械运动。
教师播放火箭发射升空、鸟在空中飞翔、抽油机转动等现象的视频并提问:根据以上物体的运动,你能说一说机械运动的特点吗?
学生讨论交流:这些运动物体的位置随时间在不断变化。
师生共同归纳:在物理学中,我们把物体位置随时间的变化叫作机械运动。
2.如何理解机械运动
教师出示汽车驾驶模拟器的图片(如图所示)并提问:坐在汽车驾驶模拟器中,为什么我们会认为“汽车”在向前运动?如果从旁边看屏幕,为什么又认为是“路面”在运动?
学生思考并回答:坐在汽车驾驶模拟器中,只能看到屏幕中的“地面”,“汽车”相对于“地面”位置不断变化,所以我们会认为“汽车”在向前运动。如果从旁边看屏幕,会看到屏幕外的墙壁,“地面”相对于墙壁位置不断变化,我们就又认为是“地面”在运动了。
教师提问:只有研究对象一个物体,能否判断其是否在运动?要观察什么现象来判断物体是否在运动?
学生思考并回答:不能。需要通过观察研究对象的位置是否变化来判断物体是否运动,因此需要有另一个物体作为标准。若位置相对于这个标准发生了变化,就能判断物体发生了运动.若位置没有变化,则物体静止。
教师提问:了解了什么是机械运动,你还能列举出哪些生活中物体运动的例子?
学生列举生活中大量机械运动的实例。
〔设针意圈】让学生从生活中熟悉的物体运动中体会机械运动的特点,讨论并归纳形成机械运动的概念,通过大量机械运动的实例及对物体是否运动的判断,加深学生对“物体位置变化”的理解,进而让学生在讨论、归纳、分析得出机械运动概念的过程中认识机械运动。
任务二:参照物
1.什么是参照物
教师讲解:通过刚才的分析可知,要想判断一个物体的运动情况,首先要选取一个标准。如果一个物体的位置相对于这个标准发生了变化,就说这个物体是运动的,如果没有变化,就说这个物体是静止的。物理学中把这个选作标准的物体叫作参照物。
2.判断物体的运动和静止的方法
教师提问:怎样才是物体相对于参照物位置发生了变化呢?我们要观察哪几个方面,才能确定物体的位置是否发生了变化呢?
【学生活动】以公路上行驶的汽车为例,学生分小组讨论,然后各组交流判断物体的运动和静止的方法。
师生共同归纳判断物体的运动和静止的方法:
(1)确定研究对象。
(2)选择参照物。
(3)判断相对于参照物,研究对象的位置是否随时间改变。
3.选不同的参照物,同一物体的运动状态是否相同
教师播放电影《闪闪的红星》的片段并提问:视频中的“竹排江中游”和“青山两岸走”,研究对象是哪一物体?参照物是什么物体?怎样判断竹排是运动的?
教师讲解:从上述的分析我们可以看出,对于同一个研究对象,如果选择的参照物不同,描述同一个物体的运动情况时,结果可能不同。可见,物体的运动和静止是相对的。
教师提问:什么样的物体可以作为参照物呢?为什么平时我们描述物体的运动情况时都不说参照物?
学生思考,师生共同总结:运动的物体和静止的物体都可以作为参照物。通常情况下,在研究地面上物体的运动时,选择地面或固定在地面上的物体(如房屋或树木)作为参照物,在这种情况下,一般参照物略去不提。
【设计意圈】通过视频片段,让学生直观地观察物体的运动情况。通过深入探究熟悉的生活情境中物体的运动情况,让学生认识参照物的概念,体会描述物体的运动先要选取参照物。
任务三:运动和静止的相对性
【演示实验】将木块放在小车上,用水平拉力拉动小车,使小车与木块一起在水平桌面上向右运动。
教师提问:请你尝试判断一下,小车和木块是静止的还是运动的?你选择的参照物是哪个物体?
学生讨论后回答:
(1) 以桌面为参照物,小车和木块相对于桌面位置发生了变化,所以我们说小车和木块是运动的。
(2)以小车为参照物,木块相对于小车位置没有发生变化,所以我们说木块是静止的。以木块为参照物,小车相对于木块位置没有发生变化,所以我们说小车是静止的。
【演示实验】如图所示,将木块A、B放置在水平桌面上,木块B通过细线固定在墙壁上,用
水平拉力向左拉动木块A,使木块A在桌面上滑动。
教师提问:请你尝试判断一下,木块A、B是静止的还是运动的?你选择的参照物是哪个物体?
学生思考并回答:
(1)以桌面为参照物,木块A相对于桌面位置发生了变化,所以木块A是运动的,而木块B相对于桌面位置没有发生变化,所以我们说木块B是静止的。
(2)以木块A为参照物,木块B相对于木块A位置发生了变化,所以我们说木块B是运动的。
(3)以木块B为参照物,木块A相对于木块B位置发生了变化,所以我们说木块A是运动的。
教师总结:我们所说的物体的运动和静止都是相对于参照物而言的。选择不同的参照物,描述同一物体的运动情况可能不同,所以确定物体是运动的还是静止的,关键是选什么物体作为参照物。
教师出示练习题:分析下列情景中物体的运动情况。
(1)“卧看满天云不动,不知云与我俱东”是南宋诗人陈与义的一句诗,前半句还说“云不动”,后半句又变成了“云与我俱东”。这是什么原因呢?
(2)如图所示,加油机伸出输油管,为战斗机空中加油。加油机作为长着翅膀的加油站,让战斗机有了更大范围的作战半径。在加油过程中,战斗机选什么物体作为参照物时是运动的,选什么物体作为参照物时是静止的呢?
学生思考并回答:
(1)诗人静卧船舱,仰看蓝天白云。以地面为参照物,云与船一起向东运动,故有“云与我俱东”一说。而以船为参照物,云是静止的,故有“云不动”一说。
(2)战斗机在空中飞行,相对于地面一定是运动的。所以所选参照物为地面或相对地面不动的房屋和树木时,战斗机都是运动的。说战斗机是静止的,一定是战斗机相对于该参照物位置没有发生变化,战斗机在空中飞行,相对于加油机位置没有变化,所以所选参照物为加油机。
【设计宽圈】通过实验,让学生练习描述物体运动的方法,加强学生对运动知识的理解,锻炼学生的观察能力和分析能力,培养学生应用所学知识分析和解决问题的能力。
核心总结
1.机械运动:物体位置随时间的变化。
2.参照物:
(1)定义;被选作标准的物体。
(2)判断物体是运动还是静止的方法:
①确定研究对象。
②选择参照物。
③判断相对于参照物,研究对象的位置是否随时间改变。
(3)参照物的选取原则:
①任意(自身除外)。
②假定不动。
③一般选地面。
3.运动和静止是相对的,是相对于参照物而言的。
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