四、運(yùn)動(dòng)的相對(duì)性（教學(xué)設(shè)計(jì)）年級(jí)八年級(jí)學(xué)科物理課時(shí)數(shù)1課時(shí)教師課題四、運(yùn)動(dòng)的相對(duì)性教學(xué)目標(biāo)物理觀念知道機(jī)械運(yùn)動(dòng)概念；知道參照物的概念，會(huì)判斷物體的運(yùn)動(dòng)和靜止；知道運(yùn)動(dòng)和靜止的相對(duì)性，了解運(yùn)動(dòng)相對(duì)性的應(yīng)用?？茖W(xué)思維通過對(duì)比不同參照物下物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的描述，培養(yǎng)辯證思維能力；運(yùn)用"轉(zhuǎn)換法"分析運(yùn)動(dòng)問題，能將復(fù)雜運(yùn)動(dòng)情境簡(jiǎn)化為參照物與研究對(duì)象的相對(duì)關(guān)系；發(fā)展模型建構(gòu)能力，能用示意圖表示物體相對(duì)于不同參照物的位置變化?？茖W(xué)探究能設(shè)計(jì)"判斷物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)"的實(shí)驗(yàn)方案；通過"鉛筆運(yùn)動(dòng)"等簡(jiǎn)易實(shí)驗(yàn)，收集證據(jù)驗(yàn)證運(yùn)動(dòng)描述的相對(duì)性；能對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象進(jìn)行分析歸納，得出結(jié)論?？茖W(xué)態(tài)度與價(jià)值觀通過了解運(yùn)動(dòng)相對(duì)性在航天、交通等領(lǐng)域的應(yīng)用，感受物理知識(shí)的技術(shù)價(jià)值；形成"事物具有相對(duì)性"的辯證唯物主義觀點(diǎn)，培養(yǎng)全面看問題的思維習(xí)慣；在小組合作探究中培養(yǎng)團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神，激發(fā)科學(xué)探究的興趣和熱情。教材分析本節(jié)是第五章"物體的運(yùn)動(dòng)"的核心概念課。本節(jié)通過引入"參照物"概念，揭示運(yùn)動(dòng)描述的相對(duì)性本質(zhì)，將運(yùn)動(dòng)分析從"單一視角"提升到"多維視角"。是后續(xù)學(xué)習(xí)牛頓運(yùn)動(dòng)定律、曲線運(yùn)動(dòng)等知識(shí)的重要基礎(chǔ)，也是理解機(jī)械運(yùn)動(dòng)相對(duì)性的理論前提。通過對(duì)"運(yùn)動(dòng)與靜止相對(duì)性"的探究，幫助學(xué)生建立"運(yùn)動(dòng)是絕對(duì)的，靜止是相對(duì)的"辯證唯物主義運(yùn)動(dòng)觀，修正日常生活中形成的"絕對(duì)運(yùn)動(dòng)"錯(cuò)誤認(rèn)知，完善機(jī)械運(yùn)動(dòng)的物理觀念體系。有助于學(xué)生體會(huì)物理知識(shí)的實(shí)用性，激發(fā)從生活中發(fā)現(xiàn)物理問題的探究興趣。學(xué)情分析八年級(jí)學(xué)生已了解速度的定義及計(jì)算方法，能判斷物體運(yùn)動(dòng)的快慢；初步了解直線運(yùn)動(dòng)的分類，對(duì)勻速運(yùn)動(dòng)有定量認(rèn)識(shí)；在數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)中已接觸坐標(biāo)系概念，具備初步的位置描述能力。學(xué)生對(duì)"相對(duì)性"這種抽象概念理解存在困難；易受生活經(jīng)驗(yàn)干擾，存在"地面是絕對(duì)靜止參照物"的思維定勢(shì)；對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的本質(zhì)分析和歸納能力有待提升。教學(xué)重點(diǎn)1．參照物的概念及選擇方法；2．運(yùn)動(dòng)和靜止的相對(duì)性原理；3．相對(duì)靜止的條件及實(shí)例分析。教學(xué)難點(diǎn)1．復(fù)雜情境中參照物的判斷方法；2．不同參照物下物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的轉(zhuǎn)換分析。

教學(xué)過程教師活動(dòng)學(xué)生活動(dòng)導(dǎo)入新課【問題情境】我們生活在一個(gè)運(yùn)動(dòng)的世界中，白云在空中飄蕩、小河在靜靜的流淌、鳥兒在藍(lán)天上翱翔……而人與鳥“比翼齊飛”，令人驚奇和感動(dòng)。地面上的觀眾看滑翔者和鳥都飛得很快，滑翔者看鳥也飛的這樣快嗎？我們?cè)鯓用枋鑫矬w的運(yùn)動(dòng)、如何測(cè)定物體的速度？讓我們從簡(jiǎn)單的運(yùn)動(dòng)開始，共同認(rèn)識(shí)這個(gè)運(yùn)動(dòng)的世界吧！思考問題，進(jìn)入情境學(xué)習(xí)新課一、參照物和機(jī)械運(yùn)動(dòng)（一）世界是運(yùn)動(dòng)的我們處在一個(gè)不斷運(yùn)動(dòng)和變化的世界中，無(wú)論是微觀粒子還是宇宙中的天體，都在不停地運(yùn)動(dòng)著，如圖所示。（二）參照物1．【問題研究】要判斷物體是否在運(yùn)動(dòng)，似乎是一件很容易的事。例如，公路上行駛的汽車是運(yùn)動(dòng)的，而路旁的樹木是靜止的。不過事情就真的那么簡(jiǎn)單嗎？圖中小明（左）和小華（右）誰(shuí)說得有道理？【分析】小明和小華的研究對(duì)象都是他們所乘坐的火車，但是兩個(gè)人所選的參考標(biāo)準(zhǔn)卻不同，小明選的是站臺(tái)，相對(duì)于站臺(tái)，他們乘坐的火車的位置沒有變化，所以他的判斷是火車沒動(dòng)——靜止。小華選擇的參考標(biāo)準(zhǔn)是對(duì)面的火車，相對(duì)于對(duì)面的火車，他們乘坐的火車的位置發(fā)生了改變，所以他的判斷是火車動(dòng)了——運(yùn)動(dòng)?！窘Y(jié)論】圖中小明和小華說得都有道理。結(jié)論不同的原因是他們選擇的參考標(biāo)準(zhǔn)不一樣。但兩個(gè)人的判斷都是正確的。2．參照物人們判斷物體的運(yùn)動(dòng)和靜止，總要選取另一個(gè)物體作為標(biāo)準(zhǔn)，如果物體的位置相對(duì)于這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)發(fā)生了改變，就說它是運(yùn)動(dòng)的；如果沒有改變，就說它是靜止的。判斷物體的運(yùn)動(dòng)或靜止時(shí)，被選作標(biāo)準(zhǔn)的物體叫作參照物。上述事例中，小明選的是站臺(tái)為參照物，小華選的是對(duì)面的火車為參照物。3．機(jī)械運(yùn)動(dòng)（1）機(jī)械運(yùn)動(dòng)：物理學(xué)中，把一個(gè)物體相對(duì)于另一個(gè)物體位置的變化叫作機(jī)械運(yùn)動(dòng)，簡(jiǎn)稱運(yùn)動(dòng)。位置的變化包括：物體之間距離的變化；或距離不變，物體之間方位發(fā)生了變化。（2）機(jī)械運(yùn)動(dòng)的普遍性機(jī)械運(yùn)動(dòng)是一種常見的運(yùn)動(dòng)，宇宙中的一切物體都在運(yùn)動(dòng)，絕對(duì)靜止的物體是不存在的。（3）判斷物體運(yùn)動(dòng)和靜止的方法圖是用數(shù)碼相機(jī)的連拍功能記錄的某學(xué)生跑步時(shí)的一組照片，圖中的學(xué)生、跑道邊上的盆栽是運(yùn)動(dòng)的還是靜止的？你是如何判斷的？ 【分析】①以地面為參照物，學(xué)生是運(yùn)動(dòng)的，因?yàn)閷W(xué)生相對(duì)于地面的位置發(fā)生了改變；②以地面為參照物，盆栽是靜止的，因?yàn)榕柙韵鄬?duì)于地面的位置不變。（4）物體其他的運(yùn)動(dòng)形式除了機(jī)械運(yùn)動(dòng)，還有分子、原子的運(yùn)動(dòng)、電磁運(yùn)動(dòng)、生命運(yùn)動(dòng)等多種運(yùn)動(dòng)形式。運(yùn)動(dòng)是宇宙中最普遍的的現(xiàn)象?！咀⒁狻糠肿优c原子的運(yùn)動(dòng)、電磁運(yùn)動(dòng)及生命運(yùn)動(dòng)都不是機(jī)械運(yùn)動(dòng)。這一章我們學(xué)習(xí)機(jī)械運(yùn)動(dòng)。關(guān)于分子、原子的運(yùn)動(dòng)及電磁運(yùn)動(dòng)等，我們將在后面陸續(xù)學(xué)到?！纠}1】如圖所示殲-15飛機(jī)正從“山東艦”航母起飛。起飛時(shí)，如果說該戰(zhàn)斗機(jī)上的飛行員是靜止的，則所選擇的參照物是（）A．“山東艦”航母甲板 B．甲板上的引導(dǎo)人員C．遼闊的海面 D．該殲-15飛機(jī)【答案】D【解析】在判斷物體的運(yùn)動(dòng)與靜止時(shí)，如果物體的位置相對(duì)于參照物不變，則物體是靜止的，如果物體的位置相對(duì)于參照物不斷變化，則物體是運(yùn)動(dòng)的。由題意知，艦載機(jī)殲15從航母上起飛，以該殲-15戰(zhàn)斗機(jī)為參照物，飛行員的位置沒有發(fā)生改變，所以飛行員是靜止的，故D符合題意，ABC不符合題意。故選D?！纠}2】如圖為珠江兩岸景觀圖。下列相對(duì)廣州塔靜止的是（）A．飛行的客機(jī) B．兩岸的高樓 C．行駛的游船 D．流動(dòng)的江水【答案】B【解析】判斷一個(gè)物體是運(yùn)動(dòng)的還是靜止的，要看這個(gè)物體與所選參照物之間是否有位置變化。若位置有變化，則物體相對(duì)于參照物是運(yùn)動(dòng)的；若位置沒有變化，則物體相對(duì)于參照物是靜止的。A．飛行的客機(jī)與廣州塔之間的位置不斷發(fā)生變化，是運(yùn)動(dòng)的，A不符題意；B．兩岸的高樓與廣州塔之間的位置沒有發(fā)生變化，是靜止的，B符合題意；C．行駛的游船與廣州塔之間的位置不斷發(fā)生變化，是運(yùn)動(dòng)的，C不符題意；D．流動(dòng)的江水與廣州塔之間的位置不斷發(fā)生變化，是運(yùn)動(dòng)的，D不符題意。故選B。通過實(shí)例，了解世界是運(yùn)動(dòng)的通過實(shí)例，產(chǎn)生認(rèn)知沖突認(rèn)識(shí)選擇不同的參考標(biāo)準(zhǔn)，物體的運(yùn)動(dòng)情況不不同了解機(jī)械運(yùn)動(dòng)練習(xí)例題學(xué)習(xí)新課二、運(yùn)動(dòng)與靜止（一）運(yùn)動(dòng)與靜止的相對(duì)性1．【事例分析】事例一：如圖所示：坐在汽車上乘客是靜止的還是運(yùn)動(dòng)的？為什么小朋友和司機(jī)的判斷結(jié)論不同呢？因?yàn)檫x擇的參照標(biāo)準(zhǔn)不同。【分析】小朋友和司機(jī)的研究對(duì)象都是乘客。小朋友選擇參照物是地面，判斷依據(jù)是乘客相對(duì)于地面的位置發(fā)生了變化，結(jié)論是乘客是運(yùn)動(dòng)的。司機(jī)選擇參照物是車或自己，判斷依據(jù)是乘客相對(duì)于車的位置發(fā)沒有改變，結(jié)論是乘客是靜止的。兩個(gè)人的判斷都是合理的。事例二：圖中，云朵和月亮究竟誰(shuí)在運(yùn)動(dòng)？【分析】老者認(rèn)為云朵向西運(yùn)動(dòng)，是以月亮為參照物的；認(rèn)為月亮向東運(yùn)動(dòng)，是以云朵為參照物的?！鞠胍幌搿坷险呤且罁?jù)什么現(xiàn)象作出判斷的。2．運(yùn)動(dòng)的相對(duì)性（1）對(duì)于同一個(gè)物體，由于選取的參照物不同，我們可以說它是運(yùn)動(dòng)的，也可以說它是靜止的。機(jī)械運(yùn)動(dòng)的這種性質(zhì)叫作運(yùn)動(dòng)的相對(duì)性。（2）理解運(yùn)動(dòng)的相對(duì)性①運(yùn)動(dòng)是絕對(duì)的：一切物體都在運(yùn)動(dòng)，絕對(duì)不動(dòng)的物體是不存在的。②靜止是相對(duì)的：我們平常說某物體靜止，是指它們相對(duì)于所選取的參照物的位置沒有發(fā)生變化，實(shí)際上這個(gè)被選作參照物的物體也在運(yùn)動(dòng)（因?yàn)檫\(yùn)動(dòng)是絕對(duì)的，絕對(duì)靜止的物體不存在）。③物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)取決于所選的參照物研究同一物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，如果選擇不同的參照物，得出的結(jié)論可能不同，但都是正確的結(jié)論。所以不事先選定參照物，就無(wú)法對(duì)某個(gè)物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)作出精確的描述。（二）運(yùn)動(dòng)和靜止的相對(duì)性的應(yīng)用1．相對(duì)運(yùn)動(dòng)指研究對(duì)象相對(duì)于參照物的位置發(fā)生了變化。應(yīng)用舉例：拍攝影視劇時(shí)，為表現(xiàn)演員向某方向運(yùn)動(dòng)，可以讓背景向相反的方向運(yùn)動(dòng)。2．相對(duì)靜止兩個(gè)物體運(yùn)動(dòng)的快慢相同，運(yùn)動(dòng)的方向相同，它們的相對(duì)位置沒有變化，這兩個(gè)物體就相對(duì)靜止。例如，空中加油時(shí)的加油機(jī)和受油機(jī)，運(yùn)動(dòng)快慢相同，運(yùn)動(dòng)方向相同，以其中一個(gè)為參照物，另一個(gè)是靜止的，屬于相對(duì)靜止。運(yùn)動(dòng)會(huì)上跑接力賽時(shí)，兩人交接棒時(shí)盡可能使兩人速度一樣。3．生活·物理·社會(huì)——運(yùn)動(dòng)相對(duì)性的應(yīng)用在生產(chǎn)、科研和軍事上，常應(yīng)用運(yùn)動(dòng)相對(duì)性的知識(shí)。（1）空中加油、貨運(yùn)飛船與核心艙對(duì)接戰(zhàn)斗機(jī)為了提高巡航里程，需要在空中加油。實(shí)施空中加油時(shí)，受油機(jī)必須和加油機(jī)保持相對(duì)靜止，如圖所示?！疤熘鄱?hào)”貨運(yùn)飛船入軌后，采用自主快速交會(huì)對(duì)接模式與“天和”核心艙成功對(duì)接，對(duì)接時(shí)，兩者也必須保持相對(duì)靜止，如圖所示。（2）風(fēng)洞試驗(yàn)在飛機(jī)等飛行器的研制中，需要進(jìn)行風(fēng)洞試驗(yàn)。試驗(yàn)時(shí)，將飛行器固定在風(fēng)洞中，風(fēng)洞能模擬實(shí)際氣流，讓風(fēng)迎面吹來，利用空氣和飛行器間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，模擬研究飛行器在空中的飛行情況，如圖所示。采用這種方法就能發(fā)現(xiàn)并解決研發(fā)中存在的問題，降低試飛失敗的可能性，減少科研損失。風(fēng)洞是推動(dòng)航空航天事業(yè)發(fā)展的國(guó)之重器，一代風(fēng)洞技術(shù)決定一代飛行器的研制水平。我國(guó)自主研制的JF-22超高速激波風(fēng)洞，可復(fù)現(xiàn)40~90km高空、約30倍聲速的高超聲速飛行條件，整體性能處于國(guó)際領(lǐng)先水平。它與JF-12激波風(fēng)洞一起，使我國(guó)成為高超聲速領(lǐng)域唯一具備覆蓋全部“飛行走廊”實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ膰?guó)家?！纠}3】我國(guó)正在修建世界上最高速的風(fēng)洞，以模擬秒速達(dá)12公里的高超音速飛行條件。風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)的基本原理是：空氣中飛行所受到的空氣動(dòng)力，與飛機(jī)靜止不動(dòng)、空氣以同樣的速度反方向吹來，兩者的作用是一樣的。“秒速達(dá)12公里”是指速度等于___________km/h，風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)時(shí)，以空氣為參照物，飛機(jī)是_______的?！敬鸢浮?.32×104運(yùn)動(dòng)【解析】“秒速達(dá)12公里”是指速度等于12000m/s＝12000×3.6km/h＝4.32×104km/h風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)時(shí)，以空氣為參照物，飛機(jī)與空氣之間發(fā)生了位置變化，所以飛機(jī)是運(yùn)動(dòng)的?！纠}4】下列關(guān)于詩(shī)詞中蘊(yùn)含的物理知識(shí)說法正確的（）A．“不敢高聲語(yǔ)，恐驚天上人”中，“高”是指聲音的音調(diào)高B．“冰凌穿寒石，雪舞漫天涯”中，“雪”的形成是凝華現(xiàn)象C．“秋空明月懸，光彩露沾濕”中，“月”是光源D．“牛從橋上過，橋流水不流”中，“橋”相對(duì)于橋下“流水”保持靜止【答案】B【解析】A．“不敢高聲語(yǔ)，恐驚天上人”中，“高”是指聲音的大小，即表示聲音的響度，故A錯(cuò)誤；B．“冰凌穿寒石，雪舞漫天涯”中，“雪”是由水蒸氣凝華形成的小冰晶，故B正確；C．“秋空明月懸，光彩露沾濕”中，“月”不能夠自主發(fā)光，所以不是光源，故C錯(cuò)誤；D．“牛從橋上過，橋流水不流”中，“橋”相對(duì)于橋下“流水”位置發(fā)生改變，是運(yùn)動(dòng)的，故D錯(cuò)誤。故選B。【例題5】今年，我國(guó)多地小麥喜獲豐收，大量采用聯(lián)合收割機(jī)搶收小麥。在收割過程中（如圖），拖拉機(jī)和聯(lián)合收割機(jī)以同樣快慢向同一方向行駛；拖拉機(jī)裝滿麥穗后，駛離聯(lián)合收割機(jī)。下列說法正確的是（）A．收割過程，聯(lián)合收割機(jī)相對(duì)于拖拉機(jī)是靜止的B．收割過程，聯(lián)合收割機(jī)相對(duì)于拖拉機(jī)是運(yùn)動(dòng)的C．駛離過程，拖拉機(jī)相對(duì)于聯(lián)合收割機(jī)是靜止的D．駛離過程，拖拉機(jī)相對(duì)于地面是靜止的【答案】A【解析】AB．收割過程，由于拖拉機(jī)和聯(lián)合收割機(jī)以同樣快慢、向同一方向前進(jìn)，彼此相對(duì)靜止。以拖拉機(jī)為參照物，聯(lián)合收割機(jī)是靜止的；以聯(lián)合收割機(jī)為參照物，拖拉機(jī)是靜止的，故A正確，B錯(cuò)誤；C．駛離過程，以聯(lián)合收割機(jī)為參照物，拖拉機(jī)相對(duì)于參照物位置發(fā)生了改變，因此拖拉機(jī)相對(duì)于聯(lián)合收割機(jī)是運(yùn)動(dòng)的，故C錯(cuò)誤；D．駛離過程，以地面為參照物，由于拖拉機(jī)相對(duì)于參照物位置發(fā)生了改變，因此拖拉機(jī)是運(yùn)動(dòng)的，故D錯(cuò)誤。故選A。分析實(shí)例，認(rèn)識(shí)運(yùn)動(dòng)與靜止的相對(duì)性了解什么是相對(duì)運(yùn)動(dòng)和相對(duì)靜止聯(lián)系實(shí)際，了解相對(duì)運(yùn)動(dòng)和相對(duì)靜止的應(yīng)用閱讀教材，自主學(xué)習(xí)例題解析例題解析課堂練習(xí)1．魯迅的《社戲》中有這樣的描寫：“淡黑的起伏的連山，仿佛是踴躍的鐵的獸脊似的，都遠(yuǎn)遠(yuǎn)的向船尾跑去了……”其中“山……向船尾跑去了”所選的參照物（B）A．山 B．船 C．流水 D．河岸2．如圖所示，天舟四號(hào)貨運(yùn)飛船正在靠近由天和核心艙與天舟三號(hào)貨運(yùn)飛船組成的空間站組合體，即將完成自主交會(huì)對(duì)接。下列說法正確的是（A）A．“天舟三號(hào)”相對(duì)于“天舟四號(hào)”是運(yùn)動(dòng)的B．“天舟三號(hào)”相對(duì)于“天和核心艙”是運(yùn)動(dòng)的C．“天舟四號(hào)”相對(duì)于“天舟三號(hào)”是靜止的D．“天舟四號(hào)”相對(duì)于“天和核心艙”是靜止的3．關(guān)于運(yùn)動(dòng)和靜止下列說法正確的是（C）A．正在空中加油的飛機(jī)，若以受油機(jī)為參照物，則加油機(jī)是運(yùn)動(dòng)的B．運(yùn)水稻車輛和收割機(jī)以同樣的速度前進(jìn)時(shí)，若以收割機(jī)為參照物，則車輛是運(yùn)動(dòng)的C．你坐在兩列并排停在站臺(tái)上的火車中的一輛，如果你看見旁邊的列車動(dòng)了，不一定是它開動(dòng)了D．站在運(yùn)行中的自動(dòng)扶梯上的小明，以扶梯為參照物，小明是運(yùn)動(dòng)的4．小明和媽媽泛舟莫愁湖，以小明為參照物，媽媽是靜止的。要說明運(yùn)動(dòng)的相對(duì)性，還需要的依據(jù)是（D）A.以小明為參照物，船是靜止的B.以媽媽為參照物，小明是靜止的C.以岸上的樹為參照物，船是運(yùn)動(dòng)的D.以飛來的鳥兒為參照物，媽媽是運(yùn)動(dòng)的5．臨時(shí)停車場(chǎng)內(nèi)，旅游車和卡車并列同方向停放。小明坐在旅游車內(nèi)看著旁邊的卡車，他感覺卡車向前運(yùn)動(dòng)。下列關(guān)于旅游車和卡車的運(yùn)動(dòng)情況中，不可能發(fā)生的是（B）A．旅游車靜止，卡車向前運(yùn)動(dòng) B．旅游車和卡車都向前運(yùn)動(dòng)，旅游車運(yùn)動(dòng)更