四、运动的相对性（表格式教学设计）物理苏科版2024八年级上册

四、运动的相对性（教学设计） 年级 八年级 学科 物理 课时数 1课时 教师 课题 四、运动的相对性 教学 目标 物理观念 知道机械运动概念；知道参照物的概念，会判断物体的运动和静止；知道运动和静止的相对性，了解运动相对性的应用。 科学思维 通过对比不同参照物下物体运动状态的描述，培养辩证思维能力；运用"转换法"分析运动问题，能将复杂运动情境简化为参照物与研究对象的相对关系；发展模型建构能力，能用示意图表示物体相对于不同参照物的位置变化。 科学探究 能设计"判断物体运动状态"的实验方案；通过"铅笔运动"等简易实验，收集证据验证运动描述的相对性；能对实验现象进行分析归纳，得出结论。 科学态度 与价值观 通过了解运动相对性在航天、交通等领域的应用，感受物理知识的技术价值；形成"事物具有相对性"的辩证唯物主义观点，培养全面看问题的思维习惯；在小组合作探究中培养团队协作精神，激发科学探究的兴趣和热情。 教材 分析 本节是第五章"物体的运动"的核心概念课。本节通过引入"参照物"概念，揭示运动描述的相对性本质，将运动分析从"单一视角"提升到"多维视角"。是后续学习牛顿运动定律、曲线运动等知识的重要基础，也是理解机械运动相对性的理论前提。通过对"运动与静止相对性"的探究，帮助学生建立"运动是绝对的，静止是相对的"辩证唯物主义运动观，修正日常生活中形成的"绝对运动"错误认知，完善机械运动的物理观念体系。有助于学生体会物理知识的实用性，激发从生活中发现物理问题的探究兴趣。 学情分析 八年级学生已了解速度的定义及计算方法，能判断物体运动的快慢；初步了解直线运动的分类，对匀速运动有定量认识；在数学学习中已接触坐标系概念，具备初步的位置描述能力。学生对"相对性"这种抽象概念理解存在困难；易受生活经验干扰，存在"地面是绝对静止参照物"的思维定势；对实验现象的本质分析和归纳能力有待提升。 教学重点 1．参照物的概念及选择方法； 2．运动和静止的相对性原理； 3．相对静止的条件及实例分析。 教学难点 1．复杂情境中参照物的判断方法； 2．不同参照物下物体运动状态的转换分析。 教学过程 教师活动 学生活动 导入新课 【问题情境】我们生活在一个运动的世界中，白云在空中飘荡、小河在静静的流淌、鸟儿在蓝天上翱翔……而人与鸟“比翼齐飞”，令人惊奇和感动。 地面上的观众看滑翔者和鸟都飞得很快，滑翔者看鸟也飞的这样快吗？ 我们怎样描述物体的运动、如何测定物体的速度？让我们从简单的运动开始，共同认识这个运动的世界吧！ 思考问题，进入情境 学习新课 一、参照物和机械运动 （一）世界是运动的 我们处在一个不断运动和变化的世界中，无论是微观粒子还是宇宙中的天体，都在不停地运动着，如图所示。 （二）参照物 1．【问题研究】 要判断物体是否在运动，似乎是一件很容易的事。例如，公路上行驶的汽车是运动的，而路旁的树木是静止的。 不过事情就真的那么简单吗？图中小明（左）和小华（右）谁说得有道理？ 【分析】小明和小华的研究对象都是他们所乘坐的火车，但是两个人所选的参考标准却不同，小明选的是站台，相对于站台，他们乘坐的火车的位置没有变化，所以他的判断是火车没动——静止。 小华选择的参考标准是对面的火车，相对于对面的火车，他们乘坐的火车的位置发生了改变，所以他的判断是火车动了——运动。 【结论】图中小明和小华说得都有道理。结论不同的原因是他们选择的参考标准不一样。但两个人的判断都是正确的。 2．参照物 人们判断物体的运动和静止，总要选取另一个物体作为标准，如果物体的位置相对于这个标准发生了改变，就说它是运动的；如果没有改变，就说它是静止的。 判断物体的运动或静止时，被选作标准的物体叫作参照物。 上述事例中，小明选的是站台为参照物，小华选的是对面的火车为参照物。 3．机械运动 （1）机械运动：物理学中，把一个物体相对于另一个物体位置的变化叫作机械运动，简称运动。 位置的变化包括：物体之间距离的变化；或距离不变，物体之间方位发生了变化。 （2）机械运动的普遍性 机械运动是一种常见的运动，宇宙中的一切物体都在运动，绝对静止的物体是不存在的。 （3）判断物体运动和静止的方法 图是用数码相机的连拍功能记录的某学生跑步时的一组照片，图中的学生、跑道边上的盆栽是运动的还是静止的？你是如何判断的？ 【分析】①以地面为参照物，学生是运动的，因为学生相对于地面的位置发生了改变；②以地面为参照物，盆栽是静止的，因为盆栽相对于地面的位置不变。 （4）物体其他的运动形式 除了机械运动，还有分子、原子的运动、电磁运动、生命运动等多种运动形式。运动是宇宙中最普遍的的现象。 【注意】分子与原子的运动、电磁运动及生命运动都不是机械运动。这一章我们学习机械运动。关于分子、原子的运动及电磁运动等，我们将在后面陆续学到。 【例题1】如图所示歼-15飞机正从“山东舰”航母起飞。起飞时，如果说该战斗机上的飞行员是静止的，则所选择的参照物是（　　） A．“山东舰”航母甲板 B．甲板上的引导人员 C．辽阔的海面 D．该歼-15飞机 【答案】D 【解析】在判断物体的运动与静止时，如果物体的位置相对于参照物不变，则物体是静止的，如果物体的位置相对于参照物不断变化，则物体是运动的。由题意知，舰载机歼15从航母上起飞，以该歼-15战斗机为参照物，飞行员的位置没有发生改变，所以飞行员是静止的，故D符合题意，ABC不符合题意。 故选D。 【例题2】 如图为珠江两岸景观图。下列相对广州塔静止的是（　　） A．飞行的客机 B．两岸的高楼 C．行驶的游船 D．流动的江水 【答案】B 【解析】判断一个物体是运动的还是静止的，要看这个物体与所选参照物之间是否有位置变化。若位置有变化，则物体相对于参照物是运动的；若位置没有变化，则物体相对于参照物是静止的。 A．飞行的客机与广州塔之间的位置不断发生变化，是运动的，A不符题意； B．两岸的高楼与广州塔之间的位置没有发生变化，是静止的，B符合题意； C．行驶的游船与广州塔之间的位置不断发生变化，是运动的，C不符题意； D．流动的江水与广州塔之间的位置不断发生变化，是运动的，D不符题意。 故选B。 通过实例，了解世界是运动的 通过实例，产生认知冲突 认识选择不同的参考标准，物体的运动情况不不同 了解机械运动 练习例题 学习新课 二、运动与静止 （一）运动与静止的相对性 1．【事例分析】 事例一：如图所示：坐在汽车上乘客是静止的还是运动的？为什么小朋友和司机的判断结论不同呢？因为选择的参照标准不同。 【分析】小朋友和司机的研究对象都是乘客。 小朋友选择参照物是地面，判断依据是乘客相对于地面的位置发生了变化，结论是乘客是运动的。 司机选择参照物是车或自己，判断依据是乘客相对于车的位置发没有改变，结论是乘客是静止的。 两个人的判断都是合理的。 事例二：图中，云朵和月亮究竟谁在运动？ 【分析】老者认为云朵向西运动，是以 月亮 为参照物的；认为月亮向东运动，是以 云朵 为参照物的。 【想一想】老者是依据什么现象作出判断的。 2．运动的相对性 （1）对于同一个物体，由于选取的参照物不同，我们可以说它是运动的，也可以说它是静止的。机械运动的这种性质叫作运动的相对性。 （2）理解运动的相对性 ①运动是绝对的：一切物体都在运动，绝对不动的物体是不存在的。 ②静止是相对的： 我们平常说某物体静止，是指它们相对于所选取的参照物的位置没有发生变化，实际上这个被选作参照物的物体也在运动（因为运动是绝对的，绝对静止的物体不存在）。 ③物体的运动状态取决于所选的参照物 研究同一物体的运动状态，如果选择不同的参照物，得出的结论可能不同，但都是正确的结论。所以不事先选定参照物，就无法对某个物体的运动状态作出精确的描述。 （二）运动和静止的相对性的应用 1．相对运动 指研究对象相对于参照物的位置发生了变化。 应用举例：拍摄影视剧时，为表现演员向某方向运动，可以让背景向相反的方向运动。 2．相对静止 两个物体运动的快慢相同，运动的方向相同，它们的相对位置没有变化，这两个物体就相对静止。 例如，空中加油时的加油机和受油机，运动快慢相同，运动方向相同，以其中一个为参照物，另一个是静止的，属于相对静止。 运动会上跑接力赛时，两人交接棒时尽可能使两人速度一样。 3．生活·物理·社会——运动相对性的应用 在生产、科研和军事上，常应用运动相对性的知识。 （1）空中加油、货运飞船与核心舱对接 战斗机为了提高巡航里程，需要在空中加油。实施空中加油时，受油机必须和加油机保持相对静止，如图所示。“天舟二号”货运飞船入轨后，采用自主快速交会对接模式与“天和”核心舱成功对接，对接时，两者也必须保持相对静止，如图所示。 （2）风洞试验 在飞机等飞行器的研制中，需要进行风洞试验。试验时，将飞行器固定在风洞中，风洞能模拟实际气流，让风迎面吹来，利用空气和飞行器间的相对运动，模拟研究飞行器在空中的飞行情况，如图所示。 采用这种方法就能发现并解决研发中存在的问题，降低试飞失败的可能性，减少科研损失。风洞是推动航空航天事业发展的国之重器，一代风洞技术决定一代飞行器的研制水平。我国自主研制的 JF-22 超高速激波风洞，可复现 40 ~ 90 km 高空、约 30 倍声速的高超声速飞行条件，整体性能处于国际领先水平。它与JF-12 激波风洞一起，使我国成为高超声速领域唯一具备覆盖全部“飞行走廊”实验能力的国家。 【例题3】我国正在修建世界上最高速的风洞，以模拟秒速达12公里的高超音速飞行条件。风洞实验的基本原理是：空气中飞行所受到的空气动力，与飞机静止不动、空气以同样的速度反方向吹来，两者的作用是一样的。“秒速达12公里”是指速度等于___________km/h，风洞实验时，以空气为参照物，飞机是_______的。 【答案】 4.32×104 运动 【解析】“秒速达12公里”是指速度等于 12 000 m/s＝12 000×3.6 km/h＝4.32×104 km/h 风洞实验时，以空气为参照物，飞机与空气之间发生了位置变化，所以飞机是运动的。 【例题4】 下列关于诗词中蕴含的物理知识说法正确的（　　） A．“不敢高声语，恐惊天上人”中，“高”是指声音的音调高 B．“冰凌穿寒石，雪舞漫天涯”中，“雪”的形成是凝华现象 C．“秋空明月悬，光彩露沾湿”中，“月”是光源 D．“牛从桥上过，桥流水不流”中，“桥”相对于桥下“流水”保持静止 【答案】 B 【解析】A．“不敢高声语，恐惊天上人”中，“高”是指声音的大小，即表示声音的响度，故A错误； B．“冰凌穿寒石，雪舞漫天涯”中，“雪”是由水蒸气凝华形成的小冰晶，故B正确； C．“秋空明月悬，光彩露沾湿”中，“月”不能够自主发光，所以不是光源，故C错误； D．“牛从桥上过，桥流水不流”中，“桥”相对于桥下“流水”位置发生改变，是运动的，故D错误。 故选B。 【例题5】今年，我国多地小麦喜获丰收，大量采用联合收割机抢收小麦。在收割过程中（如图），拖拉机和联合收割机以同样快慢向同一方向行驶；拖拉机装满麦穗后，驶离联合收割机。下列说法正确的是（　　） A．收割过程，联合收割机相对于拖拉机是静止的 B．收割过程，联合收割机相对于拖拉机是运动的 C．驶离过程，拖拉机相对于联合收割机是静止的 D．驶离过程，拖拉机相对于地面是静止的 【答案】 A 【解析】AB．收割过程，由于拖拉机和联合收割机以同样快慢、向同一方向前进，彼此相对静止。以拖拉机为参照物，联合收割机是静止的；以联合收割机为参照物，拖拉机是静止的，故A正确，B错误； C．驶离过程，以联合收割机为参照物，拖拉机相对于参照物位置发生了改变，因此拖拉机相对于联合收割机是运动的，故C错误； D．驶离过程，以地面为参照物，由于拖拉机相对于参照物位置发生了改变，因此拖拉机是运动的，故D错误。 故选A。 分析实例，认识运动与静止的相对性 了解什么是相对运动和相对静止 联系实际，了解相对运动和相对静止的应用 阅读教材，自主学习 例题解析 例题解析 课 堂 练 习 1．鲁迅的《社戏》中有这样的描写：“淡黑的起伏的连山，仿佛是踊跃的铁的兽脊似的，都远远的向船尾跑去了……”其中“山……向船尾跑去了”所选的参照物（ B ） A．山 B．船 C．流水 D．河岸 2．如图所示，天舟四号货运飞船正在靠近由天和核心舱与天舟三号货运飞船组成的空间站组合体，即将完成自主交会对接。下列说法正确的是（　A　） A．“天舟三号”相对于“天舟四号”是运动的 B．“天舟三号”相对于“天和核心舱”是运动的 C．“天舟四号”相对于“天舟三号”是静止的 D．“天舟四号”相对于“天和核心舱”是静止的 3．关于运动和静止下列说法正确的是（　C　） A．正在空中加油的飞机，若以受油机为参照物，则加油机是运动的 B．运水稻车辆和收割机以同样的速度前进时，若以收割机为参照物，则车辆是运动的 C．你坐在两列并排停在站台上的火车中的一辆，如果你看见旁边的列车动了，不一定是它开动了 D．站在运行中的自动扶梯上的小明，以扶梯为参照物，小明是运动的 4．小明和妈妈泛舟莫愁湖，以小明为参照物，妈妈是静止的。要说明运动的相对性，还需要的依据是（ D ） A. 以小明为参照物，船是静止的 B. 以妈妈为参照物，小明是静止的 C. 以岸上的树为参照物，船是运动的 D. 以飞来的鸟儿为参照物，妈妈是运动的 5．临时停车场内，旅游车和卡车并列同方向停放。小明坐在旅游车内看着旁边的卡车，他感觉卡车向前运动。下列关于旅游车和卡车的运动情况中，不可能发生的是（ B ） A．旅游车静止，卡车向前运动 B．旅游车和卡车都向前运动，旅游车运动更快 C．旅游车向后运动，卡车静止 D．旅游车和卡车都向前运动，卡车运动更快 6．百米跑步的情景如图所示，若以教学楼为参照物，则树木是 静止 （选填：“运动”或“静止”），判断的依据是 树木相对于教学楼的位置没有改变 。若以运动员为参照物，则树木是 运动 的，以上对树木是否运动的判断，结论不同，这是因为 运动与静止是相对的 。 板 书 设 计 四、运动的相对性 一、参照物和机械运动 1．机械运动：一个物体相对于另一个物体的位置变化 2．参照物：判断物体运动或静止时，被选作“标准”的物体 二、参照物的选择与运动状态 1．参照物的特点 （1）任意性：可选择任意物体作为参照物，通常选地面或相对地面静止的物体； （2）不选本身：参照物不能选研究对象本身，若选自身无意义； （3）假定静止：参照物一旦选定，假定其“静止”； 2．运动状态的判断 （1）关键：比较研究对象与参照物的位置是否变化 （2）判断依据：位置不变→物体相对参照物静止；位置变化→物体相对参照物运动 三、运动和静止的相对性 1．定义：物体的运动和静止是相对的，取决于所选的参照物 2．本质：没有绝对静止的物体，只有“相对静止”或“相对运动” 3．应用实例 （1）同步卫星：相对于地球静止 （2）空中加油：受油机与加油机相对静止 （3）接力比赛交接棒：接棒运动员与传棒运动员相对静止 （4）风洞试验：飞行器相对于地面静止，相对于气流运动 课 堂 小 结 四、运动的相对性 作业布置 1．完成课后作业：“实践与练习” 2．配套同步分层作业 教学反思 / 学科网（北京）股份有限公司 $$