第4章《多种多样的运动》 知识清单 2026-2027学年浙教版科学七年级上册
2026-09-02
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摘要:
该初中科学知识清单系统梳理了《多种多样的运动》全章内容。从机械运动的参照物、速度等基础概念出发,进阶到地球自转公转及其产生的昼夜、四季等现象,再到日地月相对运动的日食月食原理,最终学习地球板块运动与火山地震的关系,构建完整的运动知识学习支架。
知识链路以“运动形式→天体运动→地球内部运动”为逻辑主线,通过“重点掌握”“方法与规律”模块强化科学观念,结合科学史话(如魏格纳大陆漂移学说)培养科学思维。专题梳理采用对比表格、核心数据速查等形式,帮助学生系统整合知识,提升理解与应用能力。
内容正文:
浙教版 七年级上册 科学 · 第4章 多种多样的运动 知识清单
第 1 节 机械运动 教材 P134~P146
▍ 一、参照物与机械运动
物体空间位置随时间变化的运动,叫作机械运动(mechanical motion)。篮球、月亮、汽车、蜗牛等的运动,以及天体运行、列车行驶、地壳板块运动、大气和江河水流动等,都是机械运动——它是自然界中最直观、最常见的运动形式。
▪ 参照物
判断物体是运动还是静止,总是先选取某一物体作为参照物(reference object)。相对于参照物,若物体位置发生变化,就说它是运动的;若位置没有变化,就说它是静止的。
★ 重点掌握 运动和静止是相对的:参照物可以按需选择;选的参照物不同,对同一物体运动的描述往往不同。以地面为参照物,教学楼、树木是静止的;以太阳为参照物,它们又是运动的。
◆ 方法与规律 相对性在生产生活中应用广泛:空中加油时受油机与加油机需保持相对静止;风洞中让高速气流掠过静止飞行器,可模拟飞行器在空气中高速运动的效果。2011 年神舟八号与天宫一号实现首次空间交会对接,我国成为世界上第三个独立掌握该技术的国家;2022 年天舟五号货运飞船首次实现 2 小时自主快速交会对接,创造世界纪录。
▍ 二、运动的描述
根据物体运动路线的形状,可把机械运动分为直线运动和曲线运动。曲线运动是自然界中普遍存在的运动形式,一般来说直线运动比曲线运动简单,研究机械运动可从相对简单的直线运动开始。
◆ 方法与规律 分类是基于研究对象的某种特征将其区分成不同类别的方法:先提出分类标准,再按标准归类,以突出事物特征(如按有无种子把植物分为种子植物与无种子植物,按路线形状把运动分为直线运动和曲线运动)。
▍ 三、速度
比较物体运动快慢有两种方法:① 相同时间内,通过路程长的运动快;② 通过相同路程,所用时间短的运动快。科学上常采用“时间相同,比较路程”的方法,即把路程除以时间来定量描述快慢。
υ = s / t
速度=路程÷时间(υ:速度,s:路程,t:时间)
物体的运动路程与所用时间的比叫作速度(velocity),它定量描述物体运动的快慢,在数值上等于物体在单位时间内通过的路程。
★ 重点掌握 速度单位:国际单位制中基本单位是米/秒(符号 m/s,读作“米每秒”);常用单位还有千米/时(符号 km/h)。换算关系:1 m/s = 3.6 km/h,即 1 m/s 比 1 km/h 大。
◆ 方法与规律 单位换算示例:汽车 30 km/h = 30×1000 m÷3600 s ≈ 8.33 m/s;非洲羚羊奔跑速度约 20 m/s,远大于城市道路上汽车的 30 km/h(8.33 m/s),故羚羊跑得更快。
▪ 匀速直线运动与变速直线运动
沿直线运动,且在相等时间内通过的路程相等(速度不变)的运动,叫作匀速直线运动(uniform rectilinear motion),如扶梯上匀速上升的人。
沿直线运动,但在相等时间内通过的路程不相等(速度变化)的运动,叫作变速直线运动(variable rectilinear motion)。日常生活中许多运动可近似看作匀速直线运动进行研究。
▍ 四、速度的应用
由 υ=s/t 可得变形公式:已知任意两个量,就能求出第三个量。
s = υ · t
路程=速度×时间
t = s / υ
时间=路程÷速度
◆ 方法与规律 应用举例:某人过斑马线前见绿灯还剩 6 s,道路宽 15 m,步行速度 2 m/s。由 s=υt 得 6 s 内可走2×6=12 m<15 m,故绿灯熄灭前不能穿过斑马线。可见运用速度公式能帮我们解决实际问题。
▍ 五、运动与能
万物都在以不同形式运动,能也有多种形式。做机械运动的物体都具有机械能;储存在食物中的能(如人、动物从食物获取)属于化学能;燃料(汽油、煤炭、天然气等)中也储存着化学能;电力机车、家用电器通电后才能工作,说明电具有电能;遥控器发出电磁辐射、可见光、红外线、紫外线、微波、X 射线等都属于电磁能。
■ 温故与说明 不但机械运动需要能,植物、动物、人进行生命活动也时刻离不开能。能的形式虽多,但都可在不同情形下相互转化或被利用——这正是研究“运动与能”的意义。
⚠ 易错警示 易错点:① 同一物体选不同参照物,运动状态描述可能相反——“运动”与“静止”是相对概念,不能脱离参照物说物体“绝对静止”;② 比较快慢必须同时考虑路程和时间两个因素,只看其一会出错;③ 单位换算 1 m/s=3.6 km/h,不要记反(1 km/h ≈ 0.278 m/s)。
第 2 节 地球的转动 教材 PP147~P157
▍ 一、地球绕地轴自转
地球始终不停地绕着贯穿南、北两极的地轴旋转,这种运动称为自转。地轴是假想轴,北端指向北极星附近;从北极上空俯视,地球呈逆时针方向转动。
★ 重点掌握 自转周期:地球自转一周所需时间约为 23 小时 56 分 4 秒(恒星日);地球每自转一周,昼夜更替一次,时间约为 24 小时(一天)。
▪ 昼夜交替
同一时间里,太阳光只照亮地球半个球面——被照亮的一半是昼半球,另一半是夜半球。由于地球自西向东不停地转,白昼与黑夜就交替出现,形成昼夜交替现象。
▪ 地方时与区时
由于地球自转,偏东的地方先看到日出。不同经度的地方产生了不同的地方时——偏东的时间早,偏西的时间晚。
为统一计时,全球按经度划分为 24 个时区。我国采用北京所在的东八区区时作为标准时间,称为“北京时间”;东八区与英国格林尼治(本初子午线)标准时间整整相差 8 小时。
◆ 方法与规律 时区推算:相邻时区相差 1 小时,东边时区比西边早。杭州(东八区)亚运会开幕式 2023 年 9 月 23 日 20:00 举行,伦敦(中时区)转播时间应为 20:00 − 8 小时 = 12:00(当日中午)。
▍ 二、地球绕太阳公转
地球沿近似圆形的轨道不停地绕太阳转动,称为公转。公转方向也是自西向东;且地轴呈倾斜状态,北端始终指向北极星附近。
★ 重点掌握 公转要点:① 公转一周约 365 天(一年);② 地轴与地球公转轨道面的夹角为 66.5°;③ 地轴北端始终指向北极星附近——正是这“倾斜姿态”,使地球上大部分地区一年中太阳照射角度和时间长短发生变化。
地球运行到公转轨道不同位置时,太阳光会直射地球不同纬度。一年内太阳直射点在南、北回归线之间来回移动,这是地球上四季变化的主要原因。
▍ 三、正午太阳高度的变化
太阳光线与地面的夹角叫太阳高度角(简称太阳高度)。随着太阳直射点移动,同一地区的太阳高度不断发生变化;杆影长度与太阳高度有关——太阳高度越大,杆影越短。
★ 重点掌握 正午太阳高度的季节规律(北半球中、高纬度):夏季大、冬季小;其中夏至日最大、冬至日最小。例如北纬 30° 地区,夏至日正午太阳高度约 83.5°,冬至日约 36.5°,故夏季杆影短、冬季杆影长。
◆ 方法与规律 同一天,纬度不同,同样长度的杆子正午影子长度也不同;纬度越高,正午太阳高度越小、杆影越长。
▍ 四、昼夜长短的变化
除赤道外,地球上各地夏季白昼比冬季长(夏季昼长夜短、冬季昼短夜长)。
★ 重点掌握 昼夜长短的季节规律(北半球):① 自春分至秋分,太阳直射北半球,各地昼长于夜,夏至日昼长到一年中最大,北极圈(66.5°N)及其以北出现极昼;② 自秋分至次年春分,太阳直射南半球,各地昼短夜长,冬至日昼长最小,北极圈及其以北出现极夜;③ 春分、秋分日太阳直射赤道,全球昼夜等长,赤道上全年昼夜等长。南半球情况与北半球相反。
◆ 方法与规律 我国科学家去南极考察,一般选在北半球冬季(南半球夏季),此时南极处于极昼、气温相对较高,便于开展工作。
▍ 五、二十四节气与地球运动
2016 年,中国“二十四节气——中国人通过观察太阳周年运动而形成的时间知识体系及其实践”被正式列入联合国教科文组织人类非物质文化遗产代表作名录。
★ 重点掌握 二十四节气的划分:根据地球在黄道(地球绕太阳公转轨道)上的位置划分,视地球从春分点出发,每前进 15° 为一个节气,运行一周 360° 即一回归年,故一年分为 24 个节气。节气在阳历中相对固定,如立春总在阳历 2 月 3 日至 5 日之间。
『 科学史话 』 二十四节气的由来 古人用圭表、日晷实测日影:日影最长定为冬至、最短定为夏至,昼夜等长的两天定为春分、秋分。商朝仅有四个节气,周朝发展到八个,到秦汉年间二十四节气已完全确立;公元前 104 年《太初历》明确了节气在历法中的位置。
⚠ 易错警示 易错点:① 自转与公转方向都是自西向东,但自转绕地轴、公转绕太阳;② 四季变化是太阳直射点南北移动引起的,不是由日地距离决定的;③ “偏东时间早”指地方时,区时按时区统一计算;④ 极昼极夜只出现在极圈及以内,赤道全年昼夜等长。
第 3 节 日地月的相对运动 教材 PP158~P165
▍ 一、光的直线传播
2000 多年前,我国思想家墨翟(墨子)和学生做了世界上第一个小孔成像实验——用带小孔的板遮挡在墙与物之间,墙上会形成物的倒像,据此推测光是沿直线传播的。实验表明,光在空气、水、玻璃等同种均匀介质中都是沿直线传播的。
为形象表示光的传播,常用一条带箭头的直线表示光的传播路线和方向,这样的直线叫光线。
★ 重点掌握 光速:光能在空气、液体、固体等透明物体中传播,也能在真空中传播。光在不同介质中传播快慢不同,真空中传播速度最大,为 3×10⁸ m/s;空气中的速度接近真空中的速度,水中的速度约为真空中的 3/4,玻璃中的速度比水中更小。
◆ 方法与规律 应用:根据光沿直线传播可制作“针孔照相机”——小孔成像成的是倒立的像;小孔越小像越清晰但越暗,光屏离小孔越远,像越大、范围越广。
▍ 二、月球的运动
月球自身不发光,它反射太阳光才被我们看到(总是半个月球被照亮)。月球在绕自身轴自转的同时绕地球公转。
★ 重点掌握 月球总以同一面朝向地球:因为月球的自转周期与公转周期相同,所以它始终以同一面(月球正面)朝向地球;若不发生自转,我们一个月内就能看到它的正面和背面。人类已通过月球探测器拍到月球表面清晰的照片。
▍ 三、日食
地球上某些地区有时看到太阳表面全部或部分被遮掩,称为日食。日食有日全食、日偏食、日环食三种类型:月球遮住太阳一部分为日偏食,只遮住中心部分、周围露出一圈日面为日环食,太阳完全被遮住为日全食。
★ 重点掌握 日食成因:地球带着月球绕太阳运动。当月球运行到地球和太阳之间、三者接近排成一条直线时,由于光沿直线传播,月球挡住太阳光形成月影;从地球上月影所在区域看太阳,太阳全部或部分被月球遮挡,便产生日食。
▍ 四、月食
有时我们看到月面部分或全部变暗(时间可长达一个多小时),这就是月食。由于地球大气对太阳光的折射,发生月食部分的月球并非全黑,而呈暗弱的古铜色。月食有月全食、月偏食两种。
★ 重点掌握 月食成因:地球绕太阳运动,由于光沿直线传播,在背向太阳一侧会产生地球的影子。当月球进入地球影子的不同位置时,地球上观测者将看到月全食(月球全部进入地球本影)或月偏食(部分进入本影)。
⚠ 易错警示 易错点:① 月食只在满月时发生(此时月球转到地球背日侧、才可能进入地影),且并非每月发生——因为月球轨道与黄道有倾角,多数月份月球从地影上方或下方掠过;② 月食轮廓是弯曲的圆弧,这也可证明地球是圆的。
『 科学史话 』 从墨子的光学到日食月食 墨子的小孔成像实验,比西方同类研究早了数百年,是世界光学史上最早的记录之一;古人还用“天狗食日(月)”来解释日食、月食,而今天我们用光的直线传播和天体位置关系,已能精确预报它们的发生时刻与过程。
第 4 节 地球板块的缓慢运动 教材 PP166~P179
▍ 一、从大陆漂移学说到海底扩张学说
非洲西海岸与南美洲东海岸的大陆轮廓十分吻合,启发人们提出“大陆是否会移动”的科学假说。
『 科学史话 』 魏格纳与大陆漂移学说 1912 年,德国地球物理学家魏格纳(A. L. Wegener)提出大陆漂移学说:所有大陆曾经连成一片(他称为泛大陆,约形成于 3 亿年前),后来分裂、漂移才形成现在的样子。他搜集了地形、化石和气候等多方面证据——如大西洋两岸古生物群具有亲缘关系,一种叫舌羊齿的植物化石在非洲、南美洲、印度、澳大利亚、南极洲等地均有发现,而这些地区现今气候并不都适合舌羊齿生长。不过当时科学界因他未能解释漂移的动力来源而未接受该假说。
第二次世界大战后,地磁学研究支持了陆地断裂分离的观点。1960~1962 年,美国地质学家赫斯(H. H. Hess)等研究大洋中脊发现:越远离大洋中脊的洋底岩石年龄越老。在此基础上他们提出海底扩张学说——大洋中脊处热的熔岩物质不断上涌,把洋壳较老的岩石向两边推开,大陆地块像在输送带上一样被推着一起移动。
■ 温故与说明 科学假说:用已获得的经验材料和已知事实,运用科学思维对未知事物产生的原因及规律做出推测性解释(如大陆漂移学说)。假说需经实践检验,新证据不断出现时,原有假说会被修正、发展——大陆漂移学说最终发展为板块构造学说。
▍ 二、板块构造学说
在大陆漂移学说和海底扩张学说基础上,结合海洋地质学、古地磁学、地球物理学等学科,人们创建了板块构造学说。
★ 重点掌握 板块构造学说核心:地球的岩石圈由六大板块拼合而成,这些板块“漂浮”在软流层上,相互不断地发生碰撞和张裂。海岭、海沟和巨大山脉是不同板块的分界线。
• 板块碰撞:挤压地壳,形成巨大的山脉——如喜马拉雅山脉(由亚欧板块与印度洋板块碰撞形成)。
• 板块张裂:形成裂谷和海洋——如东非大裂谷、大西洋(由非洲板块与美洲板块张裂、相互远离形成)。
◆ 方法与规律 板块运动非常缓慢,有些大板块每年仅移动几毫米,因此我们感觉不到它的运动;但测出板块在一定时间内移动的路程,就能算出移动速度,并对地表未来变化做出预测。
▍ 三、火山活动
板块不断地碰撞和张裂,会产生火山活动和地震。典型的火山一般由火山口、火山锥、岩浆通道三部分组成;火山喷发物有气态(如水蒸气、二氧化硫)、液态(熔岩流)和固态(火山灰、火山尘、火山弹等)。
★ 重点掌握 全世界已确认的各类火山共 2500 余座,主要集中分布在环太平洋的陆地和周围海区,以及地中海—喜马拉雅山一带。如日本的富士山就是一座外形呈圆锥状、周期性喷发的活火山。
▍ 四、地震
当板块之间发生碰撞、挤压或错位时,会导致地壳变形,从而引起地震。世界各地每年发生地震多达 500 万余次,但绝大部分极其轻微(仅灵敏地震仪能探测),可能造成极大破坏的地震平均每年不到 20 次。
▪ 地震的基本要素
• 震源:地震的发源地,一般位于地表以下 0~300 km 处。
• 震中:震源在地面上的垂直投影处,一般受地震影响最大。
• 震中距:地表某地到震中的距离。
世界地震分布与火山分布相似,也主要集中分布在环太平洋的陆地和周围海域,以及地中海—喜马拉雅山一带。中国是一个多地震的国家。
⚠ 易错警示 防震减灾:① 地震前常有预兆(如井水喷涌、地光、动物异常躁动等),也可借助仪器监测;② 发生地震要冷静,迅速正确避险——在底楼应跑到室外开阔地带;在高楼来不及逃离时,可伏而待定(就近蹲在墙角或坚固桌旁,用书包等护住头顶);在室外要远离楼房、电线杆、高压线等;切记不要返回室内拿取物品。
■ 温故与说明 现代抗震手段:一方面通过地震观测仪准确监测地震、探索发生规律、提高预报准确性;另一方面建筑师设计基础隔震等抗震建筑(让楼房基础与地基间加隔震支架),以减小地震造成的危害。收到地震预警信息后,应立即采取避险措施。
⚠ 易错警示 易错点:① 大陆漂移学说的证据是“化石、地形、气候”等多方面,不只是轮廓吻合;② 板块碰撞形成山脉、张裂形成裂谷和海洋,二者结果相反;③ 火山、地震都集中分布在环太平洋带和地中海—喜马拉雅带(板块交界处),因为那里地壳运动活跃。
全章专题梳理
第4章《多种多样的运动》· 专题与易错
▍ 专题一 运动快慢比较与速度计算
比较物体运动快慢必须同时考虑路程和时间,科学上常用速度定量描述。
要点
内容
关键提醒
两种比较法
相同时间比路程(路程长则快);相同路程比时间(时间短则快)
只看其一会出错
速度定义
运动路程与所用时间的比 υ=s/t
数值上等于单位时间通过的路程
单位
基本单位 m/s;常用 km/h
1 m/s = 3.6 km/h(1 km/h≈0.278 m/s)
变形公式
s=υ·t;t=s/υ
已知任意两量可求第三量
直线运动
匀速(相等时间路程相等)/变速(相等时间路程不等)
日常运动多近似为匀速研究
◆ 方法与规律 单位换算技巧:把 km/h 化为 m/s 时除以 3.6;把 m/s 化为 km/h 时乘以 3.6。如 30 km/h=30÷3.6≈8.33 m/s。
▍ 专题二 参照物与运动、静止的相对性
判断运动或静止,必须先选定参照物;参照物不同,描述可能完全不同。
★ 重点掌握 核心结论:① 运动和静止是相对的,不能脱离参照物谈“绝对静止”;② 被选作参照物的物体,我们默认它是“静止”的基准;③ 两个物体运动快慢、方向都相同时,彼此相对静止(如空中加油的受油机与加油机)。
▍ 专题三 地球自转与公转对比
项目
自转
公转
绕转中心
地轴(北端指向北极星)
太阳
方向
自西向东(北极俯视逆时针)
自西向东
周期
约 23 时 56 分 4 秒(一天约 24 时)
约 365 天(一年)
姿态
地轴倾斜 66.5°(相对公转轨道面)
地轴保持 66.5° 倾斜、北端指向北极星
地理意义
昼夜交替、地方时、时区
四季变化、昼夜长短变化、正午太阳高度变化
▍ 专题四 太阳直射点移动 · 二分二至 · 昼夜与太阳高度
一年内太阳直射点在南、北回归线之间来回移动,决定了四季、昼夜长短和正午太阳高度的季节变化。
节气
日期(前后)
太阳直射位置
北半球季节与昼夜
正午太阳高度(北半球中纬)
春分
3 月 21 日
赤道(0°)
春季;昼夜等长
适中
夏至
6 月 22 日
北回归线(23.5°N)
夏季;昼最长、夜最短
最大(如 30°N 约 83.5°)
秋分
9 月 23 日
赤道(0°)
秋季;昼夜等长
适中
冬至
12 月 22 日
南回归线(23.5°S)
冬季;昼最短、夜最长
最小(如 30°N 约 36.5°)
★ 重点掌握 规律:① 直射点向北移→北半球昼渐长;向南移→昼渐短;② 夏至北极圈(66.5°N)及以北极昼,冬至该区域极夜;③ 赤道全年昼夜等长。
▍ 专题五 日食与月食对比
对比项
日食
月食
发生位置
月球运行到地球与太阳之间
月球运行到地球背日侧、进入地球影子
三者顺序
日—月—地(成直线)
日—地—月(成直线)
发生时间
朔(新月)时可能发生
望(满月)时可能发生
类型
日全食、日偏食、日环食
月全食、月偏食
可见现象
太阳部分或全部被遮
月面变暗(呈古铜色),轮廓为弯曲圆弧
⚠ 易错警示 易错:月食轮廓呈弧线,可证明地球是圆的;日食、月食都因光沿直线传播而形成。
▍ 专题六 从大陆漂移到板块构造(学说演进)
学说
代表人物 / 时间
核心观点
关键证据 / 贡献
大陆漂移学说
魏格纳 / 1912 年
各大陆曾连成泛大陆(约 3 亿年前),后分裂漂移到今位
轮廓吻合、舌羊齿等化石、地层与气候证据
海底扩张学说
赫斯 等 / 1960~1962 年
大洋中脊处熔岩上涌,把洋壳向两侧推开
越远离洋中脊岩石越老
板块构造学说
综合发展
岩石圈由六大板块拼合,漂浮软流层上碰撞、张裂
解释山脉、裂谷、海洋、火山地震分布
▍ 专题七 板块运动与火山、地震分布
• 碰撞(如亚欧板块与印度洋板块)→ 形成巨大山脉,如喜马拉雅山脉。
• 张裂(如非洲板块与美洲板块)→ 形成裂谷和海洋,如东非大裂谷、大西洋。
★ 重点掌握 火山、地震带:都集中分布在环太平洋的陆地和周围海区,以及地中海—喜马拉雅山一带(板块交界处,地壳活跃)。全球火山约 2500 余座;地震每年 500 万余次(破坏性平均不到 20 次),震源多在地表下 0~300 km。
▍ 附录 A 核心数据速查
对象
关键数据
机械运动
物体空间位置随时间变化的运动;直线 / 曲线运动
速度
υ=s/t;单位 m/s 与 km/h;1 m/s=3.6 km/h
地球自转
方向自西向东(北极俯视逆时针);周期约 23 时 56 分 4 秒;地轴北端指向北极星
地球公转
周期约 365 天;地轴与公转轨道面夹角 66.5°
二分二至
春分 3.21 赤道、夏至 6.22 北回归线、秋分 9.23 赤道、冬至 12.22 南回归线
正午太阳高度
夏季大冬季小;北纬 30° 夏至约 83.5°、冬至约 36.5°;夏季杆影短、冬季长
时区
北京位于东八区,与格林尼治(中时区)相差 8 小时
二十四节气
黄道每 15° 为一节气,共 24 个;立春在阳历 2 月 3~5 日;2016 年列入非遗
光的传播
同种均匀介质沿直线传播;真空中光速 3×10⁸ m/s(最大)
月球
不发光、反射太阳光;自转与公转周期相同,总以同一面朝向地球
大陆漂移
魏格纳 1912 年;泛大陆约 3 亿年前;舌羊齿化石跨洲分布
海底扩张
赫斯 等 1960~1962 年;大洋中脊;越远离洋中脊岩石越老
板块构造
岩石圈由六大板块拼合,漂浮软流层上碰撞、张裂;板块每年移动几毫米
火山与地震
火山约 2500 余座;地震每年 500 万余次(破坏性不到 20 次);震源 0~300 km;集中于环太平洋带与地中海—喜马拉雅带
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