第3章 物质的简单运动
第1节 运动与静止
【知识与技能】
1.知道什么是机械运动，知道机械运动是宇宙中最普遍的现象.
2.知道什么叫参照物，知道判断物体的运动情况需要选定参照物.知道运动和静止的相对性.
3.知道运动可以分为直线运动和曲线运动.
4.能够应用参照物的道理解释生活中简单的物理现象.
【过程与方法】
通过实例分析培养学生的观察能力和初步分析问题的能力.
【情感、态度与价值观】
1.通过教学活动，使学生具有对科学的求知欲，
2.乐于探索自然现象和日常生活中的物理学道理.
【重点】
机械运动概念，物体运动或静止的判断.
物体运动的分类.
【难点】
参照物的概念及参照物的选择.
知识点一 参照物与机械运动
1.引入新课.飞机、鸟儿在空中飞翔，船只在江河湖海里航行，车辆行驶，行人再陆地上行走......这些都是我们常见的运动，宇宙万物都在永不停息地运动，没有运动，就没有世界.我们要怎么判断汽车、轮船、飞机等物体是运动还是静止的？ 这节课我们就来一起研究运动与静止的知识.
2.提出问题.我（教师）在教室中从前向后走，让学生判断我是运动的还是静止的，思考你是怎样判断的？（学生交流讨论 并总结：以课桌为标准，我是运动的.）
3.参照物的概念.在判断物体是静止还是运动时选择的标准的物体叫做参照物.
4.创建情景思考交流.观看P59图片，火车窗外的树木等景物真的向后退了吗？江两岸的青山真的向后移了吗？这些现象怎样解释呢？怎样来判断一个物体是运动的还是静止的？标准又是什么？我们要怎么样准确地 描述这些运动呢？（交流与思考）
（1）乘客座在行驶的列车上，通过窗口看到窗外的树木风驰电掣般的向后运动，是相对于行驶的列车窗口而言的.
（2）小竹排江中游， 巍巍青山两岸走，巍巍青山两岸走势相对于漂流的竹排而言的. 介绍机械运动的概念：一个物体相对另一个物体位置改变，叫做机械运动，通常简称为运动.
5.交流讨论.参考物是否可以任意选取？你把选取的参考物看成是静止的还是运动的？参考物能选物体自身吗？
6.归纳总结.参考物的特点：可以任意选取；参考物假定是静止的；参考物不能选研究物体本身.
提问.请你解释法国飞行员能顺手抓住一颗子弹的道理.要求学生用相对静止的道理予以解释.教师指出：参照物可以任意选择，在研究地面上物体的运动时，常选地面或固定在地面上的物体为参照物.举例说明当所选的参照物不同时，物体的运动情况一般不相同.例如列车中的乘客以地面为参照物是运动的，以车厢为参照物是静止的.
8.总结.两个物体以同样的快慢，向同一方向运动，它们的相对位置不变，则称这两个物体相对静止.在描述物体是运动还是静止，要看是以哪个物体做标准.这个被选作标准的物体叫做参照物.同一个物体是运动还是静止，取决于所选定的参照物.这就是运动和静止的相对性.
9.什么是机械运动.运动是个多义词，物理学里讲的运动是指物体位置的变化.同学们骑自行车时，人和自行车对地面或路旁的树都有位置的变化；飞机在天空中飞行，它相对于地面有位置的变化.物理学里把一个物体相对于另一个物体位置的改变叫机械运动，通常简称为运动.
10.机械运动是宇宙中最普遍的运动. （1）提问并组织学生回答：举例说明我们周围的物体哪些是在做机械运动.
（2）对于回答中所举机械运动实例，教师要明确指出是哪个物体相对什么物体有位置的改变.
（3）组织同学思考并提问：生活中有哪些物体在做机械运动 答：比赛中的运动员、列车、人造卫星、银河系都在不停地做机械运动.
（4）问：铁轨、地球上的树木、高山，我们教室中的课桌和椅子是运动的吗 答：它们都在跟随地球自转，同时绕太阳公转，它们也在做机械运动.
知识点二 直线运动与曲线运动
1.运动的分类.物体从一个位置运动到另一个位置，总要经过一定的路线.运动的路线虽然有多种多样，但总可以分为直线和曲线两种.
2.引导学生.下面请同学们想想我们生活中的运动，有哪些是直线的，哪些是曲线的？（同学们发言，教师总结归纳，并对同学们的回答给予肯定.）
3.总结.经过的路线是直线的运动叫直线运动，经过的路线是曲线的运动叫做曲线运动.
【跟进训练】
我国宋代诗人陈与义在《襄邑道中》写道“飞花两岸照船红，百里榆堤半日风．卧看满天云不动，不知云与我俱动．”诗中描述“我”运动时选取的参照物是 （ B ）
A.岸 B.船
C.云 D.风
2.在观光电梯上，乘客在竖直上下的过程中便可欣赏到美丽的景色．在这一过程中，下列说法正确的是 （ C ）
A.以电梯内的某一乘客为参照物，其他乘客是运动的
B.以电梯为参照物，所有乘客都是运动的
C.以地面上的树为参照物，乘客是运动的
D.以路面上行驶的汽车为参照物，乘客是静止的
3.直升飞机在降落过程中，飞行员看到地面在上升．他选择的参照物是（ D ）
A.地球 B.太阳
C.天空 D.直升飞机
一个物体相对于另一个物体位置的改变叫机械运动.
一个物体是运动还是静止取决于参照物，要求能够用参照物解决生活中常见的物理现象.
运动可以分为直线和曲线两类.
完成本课对应训练．
教学视频见课件．第4节 平均速度的测量
【知识与技能】
1.学会用停表和刻度尺正确地测量时间、距离，并求出平均速度.
2.加深对平均速度的理解.
【过程与方法】
1.掌握使用物理仪器——停表和刻度尺的基本技能.
2.体会设计实验、实验操作、记录数据、分析实验结果的总过程.
【情感、态度与价值观】
1.通过实验激发学生的学习兴趣，培养学生认真仔细的科学态度，正确、实事求是测量和记录数据的良好作风.
2.逐步培养学生学会写简单的实验报告.
【重点】
会用停表和刻度尺测运动物体的平均速度.
【难点】
记时，绘制表格.
知识点 平均速度的测量
1.课前准备.停表、卷尺、小红旗.
2.引入新课.找一些或者描述一些跑步及裁判计时时的照片.问：同学们，想要知道一个物体的平速度，我们需要知道什么，需要哪些工具来帮助我们？根据公式=，我们需要知道的物理量是物体运动所走过的路程和时间.路程可以用尺子测量，时间可以用表测量，今天我们就用尺子和表来亲自动手测量平均速度.
3.钟表.在物理实验中，我们一般用停表、光电计时器来计时，机械停表可以读到0.1s，而更高级的电子系统可以读到0.001s，甚至是10-6s或更小.观察停表，各指针在转动时，每个刻度代表多少？
4.分组实验.
（1）分组，每组至少6人.（动手能力强、细心、态度积极的学生和愿意被动接受的学生互相组合成组，合理搭配．）
（2）测距离：指导学生量出30m的路程，每隔10m做一记号，并站上一位记时员.（每组安排好先后顺序，有条理地进行，避免争抢．）
（3）指导每组选出一名发令员，一名被测选手，一人负责记录.
（4）一人测量完毕，按顺序轮换角色，被测同学也可竞走或跑步．
5.数据处理.指导学生设计数据表格，计算出平均速度．
6.写出实验报告，设计实验方案并实际测量骑自行车的平均速度.
【跟进训练】
公路上，一辆汽车以72km/h的速度匀速行驶，它用30s追上了它前方450m处的一辆匀速行驶着的自行车，这辆自行车的速度是 （ A ）
A．5m/s B．10m/s
C．15m/s D．20m/s
2. 小明在班上给同学们讲了新的“龟兔赛跑”故事：乌龟和兔子由起点出发后，兔子很快把乌龟落在后面.它看到乌龟跑的太慢了，就在半途的一棵树下睡了一觉，醒来时发现乌龟离终点很近了，兔子急忙去追，结果他们同时到达终点.在小明讲的这个故事中，关于乌龟和兔子运动的说法正确的是 （ A ）
A．在整个运动过程中，乌龟和兔子的平均速度相等
B．兔子始终比乌龟跑得快
C．在整个运动过程中，兔子的平均速度要大于乌龟的平均速度
D. 兔子睡觉时肯定是静止的
3. 甲、乙是两个做匀速直线运动的物体.甲、乙通过的路程之比为2∶3， 所用的时间之比是1∶2，则甲、乙的速度之比是 （ D ）
A．3∶2 B．3∶1
C．3∶4 D．4∶3
用图象表示物体运动规律，下图中表示同一运动规律的是 （ C ）
A.甲图和丙图 B.甲图和丁图 C．乙图和丙图 D.乙图和丁图
8. 一位同学骑自行车行驶在一段公路上，前5 min行驶了1200 m，然后又用0.5 h行驶了8 km，最后用5 min行驶1000 m.这位同学骑自行车前5min的平均速度是4m/s ，中途8 km路程中的平均速度是16 km/h=4.44 m/s ，通过整段公路的平均速度4.25m/s .
常见的速度单位有米／秒（m/s）、千米／小时(km/h)，是由长度单位和时间单位复合而成，而且这两种单位的“进率”不同，因此在单位变换时，分别把分子和分母按各自“进率”倍数扩大或缩小，但速度的大小保持不变，这种方法对于其他物理量的单位变换都是适用的．
完成本课对应训练．
教学视频见课件．第2节 探究——比较物体运动的快慢
【知识与技能】
1.知道速度是表示物体运动快慢.
2.知道速度的单位.
3.能用速度公式进行简单的计算；初步了解用路程——时间图像描述匀速直线运动.
【过程与方法】
通过探究活动，体会科学研究的一般方法——控制变量法.
【情感、态度与价值观】
感受解决问题的喜悦；培养与他人合作的精神；乐于探索自然现象和日常生活中的物理学道理.
【重点】
比较物体运动快慢的方法 、速度的概念．
【难点】
速度图像．
知识点 物体运动的快慢
1.课前准备.学生分组实验器材（小车、斜面、停表、刻度尺）；动画《百米赛跑比较运动的快慢》．
2.提出问题.
（1）百米赛跑中怎样比较谁跑得快？
（2）在未到达终点前怎样比较谁跑得快？讨论得出：谁先到达谁跑得快；（路程相同，时间短的快）谁跑在前头谁跑的快.（时间相同，路程长的快）.
3.设计方案.教师提供两辆不同规格的玩具小汽车A与B、长木板、钟表、刻度尺等工具．组织学生分组讨论、设计定性比较小车A、B运动快慢的方案，讨论的参考题目有：（1）如何定性比较两辆小车运动的快慢？可以有哪些方法？（2）怎样保障两辆小车能做直线运动？
4.组织学生分组讨论、设计定量比较小车A、B运动快慢的方案，讨论的参考题目有：
（1）怎样测量两辆小车运动的不同距离？
（2）怎样测量两辆小车运动的不同距离？
（3）怎样记录小车运动的时间？
5.学生讨论出方案并设计记录表格方案：
（1）比较两辆小车在相同时间内，哪辆行驶的距离长，或让小车行驶相同的距离，看哪辆用的时间短．
（2）记录下两辆小车行驶的时间t1、t2，测量出它们行驶的相同距离s，分别计算出s/ t1、s/ t2的比值，比较它们的大小；还可以记录下两辆小车在相同的时间t内行驶的不同距离s1和s2，分别计算出s1/ t、s2/ t的比值，比较它们的大小．
6.（1）学生设计表格并小组讨论交流．（2）学生分组实验.（3）小组内和小组之间交流观察到的现象，讨论比较A、B小车运动快慢的依据和条件；交流讨论得出的定性结论．
7.教师讲解速度概念并规范解题步骤.
（1）描述物体运动快慢的物理量需要用路程和时间两个物理量，把“物体在单位时间内通过的路程称为速度”．
（2）速度的计算公式是什么？单位又是什么？
（3）学生自己说出公式，并自己推导出速度的单位．教师说明用物理公式解决问题的规范步骤．
8.匀速直线运动：通过观察玩具小车快慢不变的直线运动，归纳出匀速直线运动的概念．对比以前学习的密度图像，进行知识的迁移．
9.学生分组实验：让玩具小车在直木板上做快慢不变的直线运动，从某一时刻起，测量出跟时间相对应路程的一组数据.教师引导学生利用描点法画出s—t时间图像．并引导学生讨论图像的物理意义：说明过原点的一条直线，代表车行驶的路程与所用的时间成正比，即s/t是个恒量．
【跟进训练】
图3.2-10中表示匀速直线运动的是 （ B ）
图 3.2-10
2.水中游得最快的旗鱼，速度可达108km/h，陆地上跑得最快的猎豹，每秒可跑40m，空中飞行最快的褐海燕，每分钟能飞行5km，比较它们速度的大小（ C ）
A.猎豹最大 B.旗鱼最大
C.褐海燕最大 D.三者一样大
3.一列长为L的队伍在匀速前进，一通讯员从队尾将一封信送给队首的军官并立即返回队尾，通讯员速度大小不变，在整个过程中队伍前进了3L，根据上述条件可求出 （ A ）
A.通讯员走的路程B.通讯员的速度
C.队伍的速度 D.通讯员用的时间
4.图3.2-12中表示某物的运动情况，从图可知物体在运动中曾停止过 （ B ）
图3.2-12
A.2 min B.4 min
C.6 min D.0min
6.信号沿动物神经传播的速度大约是 100m／s.（1）身长30m的鲸，尾巴被鲨鱼咬了一口，大约要经过0.3 s时间能感受到被咬；（2）一个1.8m的成年人大约经过0.018 s时间能感觉到脚上被蚊子叮了一口.
1.速度定义：物体在单位时间内通过的路程称为速度.
2.速度的物理意义：速度表示物体运动的快慢.物体运动越快，速度越大；物体运动越慢，速度越小.
3.公式：v=，s表示路程，t表示时间，v表示速度.
4.单位：国际单位是米/秒，符号为m／s或m·s-1，常用单位有千米/小时，符号为km/h或 km·h-1，1m/s＝3.6 km/h.
完成本课对应训练．
教学视频见课件．第3节 平均速度与瞬时速度
【知识与技能】
1.知道用平均速度描述变速直线运动快慢.
2.初步了解平均速度是表示物体在某一段时间内或某一段路程内的平均快慢程度.
3.初步了解瞬时速度是表示运动物体在某一位置或某一时刻的快慢程度.
【过程与方法】
使学生体会做变速运动物体的加速、减速运动过程，建立解决运动问题先画示意图明确物理过程的习惯．
【情感、态度与价值观】
养成物理知识与实际相联系的意识和习惯，在实际物理情景中体会物理过程、学习物理知识.
【重点】
平均速度的物理意义.
【难点】
公式v=s/t及s=vt、t=s/v的运用.
知识点一 平均速度
1．创设情景.复习提问：比较物体运动的快慢，需要用到几个物理量？ 常见的比较方法有哪些？做匀速直线运动的物体快慢是否变化？（回答：需要用到路程和时间两个物理量；如果两个物体通过的路程相同，可以比较他们所用时间的多少，用时越少，运动得越快；如果两个物体用时相同，通过的路程越长，运动越快；如果两个物体所用时间和通过的路程都不相同，可用公式v=s/t计算后比较．做匀速直线运动的物体快慢不变．）
2.新课教学.观看动画：田中匀速行驶的拖拉机；传送带上物体的运动；正在降落的飞机；正在加速的赛车；被击的打出去的高尔夫球.问：这些物体做什么运动？（通过观看，使学生从实际情景中总结出机械运动有匀速直线运动、变速直线运动、变速曲线运动等运动形式．学生认识到在实际生活中变速运动更为普遍．）
3.深入.
（1）观看录像：公共汽车在直路上启动、加速、到站前减速、停止后乘客上下车；
然后再启动前进——．问：我们坐汽车去博物馆或者旅游，人们对于汽车在路程中由于等红灯、乘客上下车或由于路况等原因导致的车速变化的细节是十分关心的吗？不，人们关注的是汽车在全程中总共用了多少时间．（使学生明白平均速度只是大体上反映物体在某段路程或时间内运动的快慢，把复杂的变速运动简单化．）
（2）利用汽车经过的总路程和总时间计算出的汽车的速度应叫做什么速度？如何去理解？组织学生讨论交流.
（3）给出行驶的总路程和所用时间，计算汽车的平均快慢程度，给出平均速度公式．
板书：v=s/t.
（4）例题：火车沿京沪线从北京站至济南全程498km，行驶4.5h，火车的平均速度是多大？分析：公式的正确运用、单位正确换算．v=s/t=498km/4.5h=110.7km/h.
（5）结合课本列表，让学生熟悉常见物体的运动速度，特别是自行车、人步行的速度，理解它们的物理意义．
知识点二 瞬时速度
1.观看汽车的时速表.问：表针所显示的速度是汽车的平均速度还是汽车在某个瞬间的速度？（学生易理解，表针指数随时变化，是显示汽车在某个瞬间的速度．）
2.讲解瞬时速度的定义及与平均速度的区别．
3.讨论.匀速直线运动中瞬时速度与平均速度的关系．（学生讨论总结匀速直线运动中瞬时速度与平均速度的关系．）
【跟进训练】
1.从武昌到北京西站，快车K38次约需12 h，而直快546次约需 16 h，这是因为 （ D ）
A.546次车的所走路程比38次的所走路程远
B.38次车在任何时刻的速度都比546次的速度快
C.通过任何相同地段，38次一定比546次开得快
D.546次沿途停靠站较多，耽误很多时间，使其平均速度比38次小
一个做直线运动的物体，如果它在每1min内通过的路程都相等，那么这个物体所做的运动 （ C ）
A.一定是匀速直线运动
B.一定是变速直线运动
C.可能是匀速直线运动，也可能是变速直线运动
D.既不是匀速直线运动，也不是变速直线运动
3.一个大木箱漂浮在河面上，随河水向下游漂去，在木箱的上游和下游各有一条小船.两船到木箱的距离相等.若两船在静水中的速度相等，那么，当两船同时划向木箱时 （ C ）
A.上游小船先捞到木箱
B.下游小船先捞到木箱
C.两船同时到达木箱
D.无法判断哪条船先到达木箱
小汽车在短时间内的速度可以变化很快.有些车几秒钟内车速就可以从0km/h急升到 110km/h.图3.3-5是一辆车在10s内的车速变化情况，由图像可知第4 s时车速为30km/h，从第2s到第4s过程中，车速增加（选填“增加”“减小”或“不变”），第4s时刻，小汽车瞬间速度为 30 km/h.
图3.3-5
5.小明和大李比赛用60m短跑.小明跑得快，跑完60m，到达终点的时候，大李才跑了50m.小明说：“我们再跑一次.这次你落后了10m，下次我的起跑线后退10m.我们还按这回的速度跑，我多跑10m，你和我就可以同时到达终点.”
图 3.3-9
大李却说：“哦，你既然要让我10m，你也不用后退，把我的起跑向前移10m，我少跑10m就得了.”小明说：“嗨，反正是差10m，我多跑10m，你少跑10m还不是一回事？”（如图3.3-9）大家想，到底是不是一回事？
解答：小明速度 v1=，大李速度v2=，小明后退10m所花时间t1==t，大李60m所花时间t2==t，t1＜t2小明先到.大李前移10m所花时间t==t等于小明跑60m所用时间，两人一起做.故小明后退10m和大李前移10m赛跑不一样.
1.平均速度：平均速度表示运动物体在某一段路程（或某一段时间内）运动的快慢程度.用表示平均速度，用s表示路程，用t表示时间，则平均速度的公式是：=.
2.说明.
（1）在实际应用中，一些做曲线运动的物体的快慢程度，也常用平均速度描述.
（2）通常说的某物体的速度一般指的是平均速度.平均速度要和路程段或时间段相对应，因此，平均速度只有在指明是哪一段路程或哪一段时间内的平均速度时才有意义.
（3）变速直线运动中，运动物体在全路程上的平均速度不一定等于运动物体在各段路程上的平均速度的平均值（即平均速度不一定等于速度的平均值）.
完成本课对应训练．
教学视频见课件．
