《运动的描述》教案(公开课获奖)2022年人教版物理.pdf

1.2 运动的描述 三维目标 知识与技能 1知道机械运动的概念。2知道参照物的概念。3知道物体的运动和静止是相对的。过程与方法 1体验物体运动和静止的相对性。2在观察现象、研究物体运动的相对性过程中，培养学生的分析和归纳能力。情感、态度与价值观 认识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。教学重点 机械运动，物体运动或静止的判断。教学难点 参照物的概念及参照物的选择。教学方法 观察法、讨论法、实验法。课时安排 1 课时 课前准备 文本、图片或视频资料；自制 PPT课件。教学过程 导入新课 问题导入 第一次世界大战期间，一名法国飞行员在两千米高空飞行时，发现有一个小虫似的东西在身边蠕动，他伸手一抓，大吃一惊！原来抓到的竟是一颗德国制造的子弹。为什么飞行员能抓住飞行的子弹？可能吗？让学生在惊奇中讨论事件发生的原因，激起学习的兴趣。情景导入 展示物体运动的图片，感受我们身边的一切物体都在运动，平时认为不动的房屋、树木等随地球而转，同时绕太阳公转，整个太阳系、乃至整个银河系及宇宙，也都不停地运动。宇宙中的一切物体都在运动，绝对不动的物体是没有的。推进新课 一、机械运动 教师引导 我们已经认识到了运动是宇宙中的普遍现象。奔驰的骏马、行驶的火车、自转中的地球、还有在空中飞行的飞机、奔腾的江水、划过夜空的流星、腾空而起的“神舟八号”飞船这些运动的物体有什么共同特点呢？请用科学的语言对这些运动进行描述。交流归纳 上述运动物体的位置随时间不断地发生变化。物理学中把物体位置的变化叫做机械运动。跟踪例题 下列现象中不属于机械运动的是()。解析：本题主要考查机械运动的概念，物理学中把物体位置的变化叫机械运动，其中 B、C、D 三个选项中的物体位置都发生了变化，而 A 选项不是。答案：A 二、参照物 现象探究 当你在路边站立时，你认为路边的树木是静止的；而当你乘坐在正在行驶的公共汽车上时，感觉路边树木在向后退，认为树木是运动的，为什么会有这样的感觉呢？讨论交流：人通常是以地面为“标准”，相对于地面，树木没有位置的变化，认为是静止的；而当人乘坐在正在行驶的公共汽车上时，不自觉地选择汽车为“标准”，树木相对于汽车有位置的变化，所以感觉树木在运动、向后退。探究归纳：在判断物体的运动和静止时总要选取一个物体作为标准。如果一个物体的位置相对这个标准发生了变化，就说它是运动的；如果没有变化，就说它是静止的。这个作为标准的物体叫参照物。强调 关于参照物问题注意以下三个方面：(1)参照物一旦被选定，我们就假定该物体是静止的；(2)参照物的选定可以是任意的，运动和静止的物体都可以作为参照物，研究对象不能做参照物；(3)为了研究方便，物理学中一般选取地面或地面上静止的物体作为参照物。要点辨析 运用参照物判断物体的运动情况，具体方法如下：(1)确定研究对象，即明确要判断哪个物体是否运动；(2)选定参照物，即假定一个物体不动；(3)被判断的物体与参照物之间有位置的变化，该物体是运动的；被判断的物体与参照物之间无位置变化，该物体是静止的。跟踪例题 有位诗人坐船远眺，写下了著名的诗句：“满眼风光多闪烁，看山恰似走来迎；仔细看山山不动，是船行。”诗人前后两次对山的运动的描述，所选择的参照物分别是()。A风和水 B船和地面 C山和船 D风和地面 解析：本题选了一句古诗，描述了一幅美妙、生动的画面，这看似矛盾的情境，蕴含了丰富的物理知识。前一句“看山恰似走来迎”，这是诗人身在船上，以船为参照物，船在航行，山和船的位置不断发生变化，所以说山是运动的；后一句“仔细看山山不动，是船行”，诗人仔细一看，山与山之间、山与地面之间的位置没有发生变化，以地面为参照物，山是静止的。对照题中所给的选项，B 是正确的。答案：B 三、运动和静止的相对性 问题探究 坐在汽车里的乘客、司机和路旁的孩子们有如图所示的对话。为什么同一个人(乘客)相对于不同的观察者(司机、路旁的孩子们)来说，得到的运动情况截然不同，是由于两个不同的观察者以各自选定的不同参照物来研究乘客的运动情况。问题分析 孩子们是以地面为参照物，认为汽车、司机、乘客前进得快；司机以汽车为参照物，认为自己、乘客都没有动。归纳总结：(1)整个宇宙中的物体都是运动着的，绝对静止的物体是没有的，所以物体的运动是绝对的，而物体的静止只是相对的，平时我们所说的运动和静止都是相对于参照物而言的。(2)参照物选择的不同，描述同一物体的运动情况可能不同，所以确定物体是运动还是静止，关键是选什么物体作为参照物，这就是运动和静止的相对性。拓展教学 两个运动物体运动的快慢相同，运动的方向相同，这两个物体就是相对静止。例如，卡车和联合收割机，同样快慢，向同一方向前进，以其中一个为参照物，另一个是静止的，属于相对静止。同步训练 1下列现象中属于机械运动的是()。A五四运动 B太阳升上天空 C心情激动 D铁生锈了 解析：本题考查的知识点是机械运动的概念，在物理学中，机械运动是指物体位置的变化，上面选项中，只有太阳升上天空，描述了太阳相对于地球的位置发生了改变。答案：B 2在行驶的火车中有一位乘客，他认为自己是静止的，是以下列哪个物体作为参照物的()。A路旁的电线杆 B火车的车厢 C迎面驶来的火车 D火车路上的铁轨 解析：乘客相对于“电线杆”“迎面驶来的火车”“铁轨”的位置都在变化，只有相对于所乘的“火车的车厢”的位置没有变化。答案：B 3一个人骑车由南向北行驶，这时有辆汽车也由南向北从他身旁疾驶而去，若以这辆车为参照物，此人()。A向北运动 B向南运动 C静止 D运动方向无法确定 解析：本题关键是看研究的物体相对于选定的参照物的位置如何变化。骑车人和汽车都由南向北运动，是以地面为参照物的。汽车“疾驶而去”，说明汽车比人运动得快，现以汽车为参照物，骑车人在后退，即向南运动。答案：B 4长江科学考察探险队乘坐的橡皮船，在长江上游顺流而下，下面说法中正确的是()。A以江水为参照物，探险队员是静止的 B以橡皮船为参照物，江水是运动的 C以岸上的树木为参照物，探险队员是静止的 D以探险队员为参照物，橡皮船是运动的 解析：探险队员乘坐的橡皮船从上游顺流而下，橡皮船和江水运动方向和速度都相同，二者相对静止，所以 A 正确，B 错误。以岸上树木为参照物，探险队员和岸上树木发生了位置改变是运动的；以探险队员为参照物，橡皮船和探险队员没有发生位置改变是静止的，所以 C、D 错误。答案：A 5观察图中的烟和小旗，关于甲、乙两车相对于房子的运动情况，下列说法正确的是()。A甲、乙两车一定向左运动 B甲、乙两车一定向右运动 C甲车可能运动，乙车可能向右运动 D甲车可能静止，乙车向左运动 解析：题图中房子相对于地面是静止的，烟向左飘，说明此时有风向左；对于甲车来说，甲车上的旗子向左飘，有三种可能的情况：一是不动，二是甲车向右运动，三是甲车向左运动，但运动速度小于风速。对于乙车，相对讲情况简单，只有乙车向左运动且车速大于风速。答案：D 6李白在望天门山中写道：“两岸青山相对出，孤帆一片日边来。”这两句名诗中描写“青山”与“孤帆”运动选择的参照物分别是_、_。解析：本题考查根据物体的运动与静止判断参照物。答案：帆船 河岸 7人造地球同步卫星以_为参照物是静止的；以_为参照物是运动的。由此可见同步卫星绕地球一周的时间是_小时。解析：卫星同步是指相对于地面上的某位置不变，而地球带着月球、人造卫星等要绕太阳转动，地球绕地轴自转一周要 24 小时。答案：地面 太阳 24 8图中的特技跳伞运动员只有在他们保持_时，才能形成一定的造型。解析：特技跳伞运动员在做空中造型表演，他们的速度大小和方向是相同的，这样他们保持相对静止。答案：相对静止 9当飞机在空中加油时，请你分析一下，这种加油方式在怎样的条件下才可能进行？解析：要实现空中加油，必须使加油机和受油机相对静止。答案：要让受油机和大型加油机在空中以同样速度同方向水平飞行。10甲、乙、丙三架观光电梯，甲中乘客看一高楼在向下运动，乙中乘客看甲在向下运动，丙中乘客看甲、乙在向上运动，你能判断，甲、乙、丙三架电梯相对地面的运动情况吗？解析：这题判断结果是甲、乙两电梯都相对地面向上运动，而丙电梯无法判断，因为电梯中的乘客观看其他物体的运动情况时，是以自己所乘的电梯为参照物。甲看高楼向下运动，那么要以高楼为参照物(高楼固定在地面上，相当于选地面为参照物)，甲电梯一定向上运动，乙电梯是以甲电梯为参照物，同理可得，乙相对甲是向上运动，因为甲相对地面在向上运动，所以乙相对地面也向上运动，只是运动得比甲快，对于丙，无论是静止，还是向下运动，还是比甲、乙都慢的向上运动都能观察到甲、乙两电梯向上运动，所以丙电梯的运动状态有三种可能，不能确定究竟是哪一种。答案：见解析 规律总结 1物体位置的变化叫做机械运动。在研究机械运动时，所选的作为“标准”的物体叫参照物。2物体是运动还是静止取决于所选择的参照物，而参照物可以根据需要任意选择。对于同一物体而言，由于选定的参照物不同，所得出的结论会不同，即运动和静止是相对的。3两个运动物体运动的快慢相同，运动的方向相同，这两个物体就相对静止。板书设计 第 2 节 运动的描述 活动与探究“特技镜头”电视、电影中正是利用了运动的相对性原理，拍摄出了孙悟空的“腾云驾雾”。孙悟空“驾云飞奔”是先拍摄出孙悟空在“云朵”(布景)上的镜头，再拍出天空上的白云、地上的山河湖泊等镜头，然后将两组画面放到“特技机”里叠合。叠合时迅速地移动作为背景的白云和山河湖泊。我们看电视是以白云和山河湖泊作参照物，于是就产生了孙悟空腾云驾雾飞奔的效果。想想看：(1)如何拍摄人坐在开动的飞机和火车里观看沿途风光的镜头？(2)如何拍摄武艺“高强”的人“飞檐走壁”的镜头？参考答案：(1)拍摄出“人在火车或者在飞机里的镜头(布景)”，再拍出“沿途的风光”等镜头，然后将两组画面放到“特技机”里叠合。叠合时迅速地移动作为背景的“沿途的风光”。我们看电视是以“沿途的风光”作参照物，于是就产生了“坐在飞机或者火车里看风景”的效果了。(2)先拍摄出“武艺高强的人在道具场飞的动作”的镜头，再拍出“房檐”等需要在上面飞的镜头，然后将两组画面放到“特技机”里叠合。叠合时迅速地移动作为背景的“房檐等”。我们看电视是以的“房檐等”作参照物，于是就产生了“武艺高强的人飞檐走壁”的效果。备课资料 同步卫星 同步卫星是运行周期与地球自转周期相同，并以地球自转角速度绕地球南北轴运行的人造卫星。同步卫星相对地面是静止不动的，它必须在赤道平面内，沿着圆周轨道，自西向东绕地心旋转(与地球自转方向相同)。同步卫星的轨道高度 35 800 km，运行速度 3.067 km/s，可覆盖三分之一以上地球表面，若以120的经度间隔配置三颗同步卫星，则可覆盖极地以外的全球表面，同步卫星主要用于洲际通信、电视转播、气象观测和弹道导弹报警等。我国于 1984 年 4 月 8 日发射了第一颗试验通信卫星，定点于东经 125赤道上空，成为世界第五个自行发射同步卫星的国家。1986 年 2 月 1 日，中国用“长征”3 号火箭发射了第一颗实用通信广播卫星，定点于东经 103赤道上空。在地球上看到的同步卫星并不是完全静止的。它在太阳、月球和其他天体引力作用的影响下，会产生不同方向的飘移运动而偏离原来位置，这就需要卫星上的小发动机进行修正。卫星上能源耗完又得不到补充，漂移得不到修正，卫星将失去同步卫星的作用。分子热运动 设 计 思 想 联系生活实际，从大量的物理现象出发，了解分子热运动的基本知识，激发学生学习兴趣。通过教师演示实验，学习分子间相互作用的有关知识。使学生乐于探索微观世界和日常生活中的物理学道理。同时使学生意识到可以通过直接感知的现象，认识无法直接感知的事实。教 学 目 标 知识和技能 1 知道物质是由分子组成的，一切物质的分子都在不停地做无规则的运动。2 能够识别并能用分子热运动的观点解释扩散现象。3 知道分子热运动的快慢与温度有关。4 知道分子之间存在相互作用力。过程与方法 1 通过演示实验说明，一切物质的分子都在不停地做无规则的运动。2 通过观察演示实验使学生知道，物体温度越高，分子热运动越剧烈。3 通过将分子间作用力与弹簧的弹力类比，使学生了解分子间既存在斥力又存在引力。培养学生发现问题、提出问题和解决问题的能力。情感、态度、价值观 1 激发学生的学习兴趣和对科学的求知欲望，使学生乐于探索微观世界和日常生活中的物理学道理。2 用实验和多媒体教学素材激发学生对大千世界的兴趣。使学生了解，可以通过直接感知的现象，认识无法直接感知的事实。重点 难点 重点 分子热运动。难点 用分子热运动观点解释有关现象。教学 准备 玻璃瓶 2 只、二氧化氮气体、铅柱、勾码、喷雾器、香味剂、多媒体设备。教学过程提要 引 入 新 课 教师活动 学生活动 媒体运用 1创造情境：用喷雾器喷出香味剂。请闻到味道的学生举手示意。1学生感受，激发兴趣。前排学生先闻到，稍后后排学生才能闻到。2引导：我们能闻到香味，但不是同时闻到的。关于这个现象，同学们有什么问题？2提出香味进入鼻子、香味从容器中向外传、香味为什么会传开等问题 3引入课题：“分子热运动”。3 明确学习内容是“分子热运动”。扩 散 现 象 教师活动 学生活动 媒体运用 1 讲述：物质是由大量分子组成的。如 1 cm3空气中的分子用每秒计算1010次的计算机计数也需 80 年。1体会物质中分子数量之大。2 教师演示：二氧化氮气体的扩散现象。2细心观察玻璃瓶中气体颜色的变化。3 启发学生通过观察演示实验和动画思考：二氧化氮密度大于空气，它是怎么进入到上面瓶中的？3讨论、交流。得出分子在运动着，二氧化氮分子与空气分子进入到对方瓶中，这是分子运动的结果。播放视频“气体的扩散现象”。4指导学生看图 16.1-3，提问：为什么硫酸铜溶液与水的分界面逐渐看不清了？4思考得出：硫酸铜溶液分子进入到水中，水分子也进入到了硫酸铜溶液中。5启发：固体分子会运动到其他固体中吗？5思考：可以。6讲述：扩散现象。6观看、领悟：气体、液体、固体都会发生扩散现象。播放动画“扩散现象”。7演示：在两烧杯中分别装入等量热水和冷水，用滴管在各烧杯底部注入一滴墨水。提出问题：观察到的现象说明了什么？7观察、思考并回答：分子在不停地运动着，温度高时，扩散得快，说明分子运动得快。归纳：一切物质的分子都在不停地做无规则运动。分 子 间 的 作 用 力 1 提问：为什么气体和液体很容易分隔开？而大多数固体却需要用较大的力？能举出一些具体的事例吗？1思考：如铁丝不易拉断。猜想：分子间有相互作用的引力。演示实验：两铅柱间分子的引力使其结合起来。2 观察：从所能看到的实验现象中体会分子间存在着引力。播放视频“铅柱间的分子力”。启发：分子间有斥力吗？哪些现象说明分子间存在着斥力？3讨论并回答：液体和固体也不容易被压缩。使用课件“分子间的作用力”。归纳：分子间既有引力又有斥力。4领悟知识，突破学习的难点。课 堂 小 结 教师活动 学生活动 媒体运用 1出示课堂讨论题。观看录像，讨论弹簧秤示数的变化说明了什么？1根据要求完成讨论。水分子间有相互吸引的引力。播放视频“玻璃分子与水分子间的作用力”2引导组织学生回顾本节学习内容。2 回顾本节学习内容。3 组织学生在相互交流的基础上进行小结。3在交流的基础上进行学习小结。4对本节学习情况进行简要评价。