八年级物理上册第三章物质的简单运动教案新版北师大版.docx
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八年级物理上册第三章物质的简单运动教案新版北师大版
第三章 物质的简单运动
本章概览
三维目标
1.认识运动是宇宙的普遍现象。
知道什么是参照物以及运动和静止相对性。
通过亲身体验认识运动和静止的相对性。
能用实例解释机械运动及其相对性。
通过认识“物体运动和静止的相对的性”,初步建立唯物主义世界观。
2.通过比较的方法探究如何描述物体运动快慢,体会科学研究的一般方法----控制变量法。
通过对比了解一些物体运动速度的大小。
能用速度描述物体的运动,了解一些物体运动的大致速度,会运用速度公式进行简单计算。
知道匀速直线运动的概念 ,初步了解用路程----时间图象描述匀速直线运动。
3.知道变速运动,知道变速运动的平均速度和平均速度的计算方法。
掌握平均速度公式
=
的运用,尤其是s与t的对应关系。
知道什么是瞬时速度,平均速度和瞬时速度的区别。
通过观察各种物体的运动情况,明确通常所说的速度一般指的是平均速度。
4.掌握用物理仪器——停表和刻度尺的基本技能。
学会使用停表和刻度尺正确地测量平均速度。
加深对平均速度速度的理解。
体会设计实验,实验操作,记录数据,分析实验结果的总过程。
学会写简单的实验报告。
本章知识网络
一、运动的描述
名师导航
知识梳理
1.机械运动:
运动是自然界中普遍现象。
在物理学里,把__的变化叫做机械运动。
2.参照物:
描述物体是在运动还是静止时,那个物体被选做_________的物体。
3.运动和静止的相对性:
参照物可以根据需要来选择,对于同一物体的物体,选择的参照物不同,对物体运动的描述也不同。
物体的运动和静止,是相对于来说的。
⒋运动的分类:
按照运动的路线,机械运动可分为_____运动和_____运动。
疑难突破
问题1.如何运动和静止的相对性?
探究:
宇宙中的一切物体都在运动着,绝对静止的物体是没有的,我们平常所说的运动和静止都是相对的,都是相对于某个物体而言。
如果一个物体的位置相对于另一个物体的位置发生了变化,我们说这个物体是运动的;如果一个物体相对于另一个物体的位置没有发生变化,我们说这个物体是静止的。
对于同一个物体,如果选择不同的物体做参照物来研究它的运动情况,得到的结论可能是不同的。
不事先选择参照物,就无法具体描述物体都一定情况。
如我们以地面作为参照物,大楼相对地面的位置没有改变,所以说大楼是静止的。
若我们选择太阳作参照物,由于大楼随地球一起绕着太阳公转,大楼相对于太阳的位置发生变化,则大楼相对于太阳是运动的。
因此,对同一个大楼的运动情况,由于选择的参照物不同,判断的结果可能是不同的,这就是运动和静止的相对性,即物体的运动和静止是相对于所选择的参照物来说的。
如果两个运动的物体运动的快慢相同,运动的方向相同,我们就说这两个物体相对静止。
如;两个同学骑着自行车在平直的公路上并排行走,这两个同学就是相对静止的。
问题探究
问题:
看电视转播的百米赛跑时,我们常常感觉运动员跑得很快,但实际上他们始终处于屏幕上。
这是为什么?
探究:
为了探究这个问题,小组设计如图3-1-1实验。
在小桌平面上,安装一滑轨,上面放着一幅带轮子的背景画,前面放一个卡通小人物画。
当推动背景画向右运动时,你会感觉到卡通小人物会向左跑,这是因为我们观察卡通小人物运动情况时,是以背景为参照物的。
探究结论:
根据以上实验不难知道,我们看电视转播的百米赛跑时,运动员虽然始终处于屏幕上,但由于背景在不断向后运动,我们以背景为参照物,因页感觉到运动员跑得很快。
典题精讲
【例1】“小小竹排江中游,巍巍青山两岸走”这句歌词中,“竹排江中游”是以 为参照物,“青山两岸走”是以 为参照物。
【思路解析】:
在判断物体是否运动时,一般先确定被研究的物体,其次是选定参照物,最后根据研究物体相对参照物的位置晃否发生变化来确定。
但此题是一个逆过程,已知竹排在“游”,青山在“走”,请你判定是以哪个物体作为参照物,这就要看竹排相对于“谁”的位置在“游”?
在发生位置变化?
青山相对于“谁”的位置在“走”?
在发生位置变化?
竹排在江中移动,显然是相对于江岸即地球而言;青山在走,是竹排在运动时,竹排上的人感觉到的,是以自己即竹排为参照物。
【答案】:
青山或河岸 竹排
【例2】位诗人坐船远眺,写下了著名的诗句“柔橹不施却停棹,看山恰似走来迎,仔细看山山不动,是船行”。
诗人多次描述了运动并作了简单解释,其中前后两次描述了山的运动状态,两次所选的参照物分别是( )。
A.风和船B.船和地面C.山和船D.风和地面
【思路解析】:
“词中一次描述到山在运动;看山恰似走来迎;一次描述山是静止的;仔细看山山不动。
描述山的运动,就需要找到这样一个物体作参照物;同山之间有相对位置的变化,很显然,在诗词中提到的物体中,船同山之间有位置的相对变化,船可以作为山在运动的参照物;描述山是静止的,所找到的参照物同山之间没有相对位置的变化,在诗词直接提到的物体中虽然找不出这样的物体,可以把范围扩大到这些物体所处的环境,很显然江(河)岸、地面可被选作参照物。
综上所述,应选B。
【答案】:
B
知识导学
学习本节时,同学们要充分利用教材资源,通过课本图3-1、3-2,结合身边的实例来认识和感悟运动是宇宙中的普遍现象。
通过观察课本图3-3,阅读课文,结合自己乘车或骑车以及二人并肩行走等生活体验来理解参照物的意义和作用,认识运动和静止的相对性。
结合生活实际认识直线运动和曲线运动
疑难导析
机械运动是宇宙中最普遍的现象,自然界中的一切物体都在做机械运动,没有绝对静止的物体,我们平常所说的运动和静止都是相对于某一物体(参照物)而言的,在研究机械运动时,由于选择了不同的参照物,对于同与物体做机械运动的情况描述就可能不同。
判断物体运动或静止的方法:
①确定研究对象;②根据题意确定参照物,并假定参照物是不动的;③分析被研究对象相对于所选的参照物有没有发生位子的变化。
问题导思
探究物体相对运动,可以采用“模拟”实验的方法。
让两个物体(例如背景画面和人物)中的一个静止,另一个快速运动,观察相对运动的效果。
典题导考
【绿色通道】
本题一道方面考察了“参照物”和“相对运动”的知识,同时也渗透人文精神的教育,让学生感到物理的美无处不在。
解这类题的关键是:
弄清楚诗句中强调的是哪一个物体的运动,然后从诗句所描写的情境中找出这个物体相对于哪个参照物的位置发生了变化。
这个参照物必须①是一个假定不动的物体,但并非真的不动②与被研究的对象相关。
③被所选做参照物的“物体”,应该首先考虑研究对象周围与研究对象有关的物体。
【典题变式】1.
【变式一:
】
一千多年前,唐朝大诗人李白曾在芜湖感叹长江的壮美景观:
“天门中断楚天开,碧水东流至此回。
两岸青山相对出,孤帆一片日边来。
”从物理学角度看,“两岸青山相对出”和“孤帆一片日边来”所选的参照物分别是______和_______。
【答案】碧水或孤帆青山或两岸
【绿色通道】
这类题目首先要明确描述的是哪一个对象的运动或静止,然后试着选取研究对象周围的某个物体作参照物,看看那种情况符合题意。
【典题变式】2.
【变式二:
】
(2005温州)明代诗人曾写下这样的诗句:
“空手把锄头,步行骑水牛。
人在桥上走,桥流水不流”。
其中“桥流水不流”,诗人选择的参照物是
A.桥B.河岸
C.水D.岸上的树
[答案]:
C
自主广场
知识梳理答案:
⒈一个物体相对于另一个物体位置⒉标准⒊参照物⒋直线曲线
我夯基我达标
1.下列现象中,不属于机械运动的是()
A.微小的灰尘满天飞扬B.特快列车飞驰而过
C.在影剧院观看银幕上的画面D.“神州六号”绕地球运转
1.思路解析:
尘土飞扬、列车驶过、“神州六号”绕地球运转都属于物体位子的变化,属于机械运动。
银幕上的画面属于光现象,观看画面不属于机械运动。
[答案]C
2.人坐在小船上,小船在河里顺流而下,河岸上有树,如果用树作参照物,人是运动的,小船是运动的,河岸是静止的。
如果以人作参照物,小船是________,河岸是__________,河岸上的树是____________。
2.思路解析:
人坐在小船上顺流而下,若以船上的人作参照物(即假定该人是静止不动的),来研究船、河岸和岸上的树,与人没有相对位置变化的,那么都是静止的,与人有相对位置变化的河岸和岸上的树是运动的。
答案:
此题应填静止的,运动的,运动的。
(
3.下列有关参照物的说法中正确的是( )
A.在晴朗的夜晚,我们行走时看到月亮也在走,是以地面为参照物的
B.航天飞机和空间站对接时,说航天飞机在运动是以空间站为参照物的
C.静止的物体可以选作参照物,运动的物体不能选作参照物
D.同一物体如果选择不同的参照物,可能得出运动的结论,也可能得出静止的结论
3.思路解析:
月亮离地球很远,它绕地球的运动在短时间内人眼看不出来,但夜晚我们行走时,的确感觉月亮也在走,其实这是人无意中以自己为参照物造成的。
航天飞机和空间站对接时,航天飞机与空间站必须以相同的速度,沿同一方向运动。
以空间站为参照物,航天飞机是静止的;说航天飞机运动是以地面为参照物的。
选择的参照物不一定都是静止的物体,运动的物体也可以作参照物。
[答案]D
4.下列关于物体运动和静止的说法中正确的是()
A.运动是绝对的,而运动的描述是相对的
B.我们说地球是运动的,那么所选择的参照物一定是地球上的静止的物体
C.甲以乙为参照物是静止的,但以丙为参照物是运动的,那么以乙为参照物,丙一定是运动的
D.研究物体运动时,有时不需要选择参照物
4.思路解析:
物体的运动是绝对的,静止是相对的。
为了判断物体的运动情况必须选择参照物,参照物不同,物体的运动情况也不同。
[答案]A、C
5.(广州课改区)下列说法中正确的是()
A.物体的运动和静止都是绝对的
B.只能选静止不动的物体作为参照物
C.宇宙中除机械运动外,再也没有其他形式的运动
D.选择不同的参照物,同一物体在同一时刻可能是运动的也可能是静止的。
5.思路解析:
物体的运动是绝对的;静止是相对的,选择不同的参照物,同一物体可能是运动的也可能是静止的。
静止的运动的物体都可以作为参照物。
机械运动是自然界中追普遍的运动形式,但不是唯一的运动形式。
因此A、B、、C都不正确。
[答案]:
D
我综合,我发展
6.在玩驾摩托的电子游戏时,我们常常感到屏幕上的摩托车飞快奔驰,但实际上摩托车始终处于屏幕上,这是为什么?
思路解析:
判断物体是运动的还是静止的,总是与所选的参照物有关。
玩驾摩托的电子游戏时,摩托车相对于屏幕位置基本不变,但路面相对于屏幕在不断迅速地后退,而我们对着屏幕观看时,不知不觉地以路面为参照物,因此感觉到摩托车飞快地向前奔驰。
[答案]人们在观看屏幕中的摩托车时,是以相对于屏幕不断迅速后退的路面为参照物,因而感觉摩托车在飞快奔驰。
我创新我超越
7.(烟台)坐在向南行驶的列车里的乘客,看到路旁的树木向后退,同时又看到汽车也在向后退,以地面为参照物,汽车的运动状态可能是______、___________、_________。
7.思路解析:
本题是一道结果开放性试题。
题中以坐在向南行驶的列车里的乘客所见情境来研究汽车的运动情况,关键是领会“看到路旁的树木向后退,同时又看到汽车也在向后退”的物理含义是树木、汽车离列车的距离越来越远。
[答案]本题汽车的运动状态可能是:
(1)静止;
(2)向北运动;(3)向南运动但速度小于列车的速度。
三种可能的答案都是与以地面为参照物时,汽车离列车的距离越来越远这一结论相吻合的。
8.观察如图3-1-2所示的烟和小旗,分析甲、乙两车相对于房子可能的运动情况,
8.思路解析:
本题要求大家能从图中获得正确的信息,在此基础上作出各种判断。
因此,解答本题的关键是根据图中烟飘动的信息判断出风向。
由烟囱中烟的飘向可知此时的风向向左,由于甲车上小旗飘向与风向相同,由生活经验容易得出甲车静止或向右运动的结论;同时还要考虑到:
若甲车向左运动且运动速度小于风速时也会出现这种情况。
由乙车上的旗子的飘向与风向相反,可以判断出:
乙车一定向左运动,且速度大于风速。
[答案]甲车可能的运动情况:
①处于静止状态;②也可能向右运动;③甲车向左运动但运动速度小于风速。
乙车一定向左运动,且速度大于风速。
共同成长
见仁见智
怎样选择参照物?
甲:
参照物的选择是任意的。
参照物本身可以是静止的物体,也可以是运动的物体,一旦选定了作参照物的物体,我们就认为这个物体是静止的。
乙:
对于同一个物体,选择的参照物不同,其运动或静止的情况也不同,因而运动和静止具有相对性。
丙:
参照物不能选取研究对象本身。
因为如果以研究对象自己为参照物时,其位置始终是不变的,也就是研究对象永远是静止的。
丁:
我们生活在地球上,在判断地面上的物体是运动还是静止时,人们常常不自觉地选择地面作参照物,认为地面是静止的,因为这样研究问题比较方便,而不是因为地球静止不动。
事实上地球也是运动的,根本就没有静止不动的物体。
戊:
选择什么物体作参照物,还要考虑怎样使研究和描述物体运动情况更方便。
如研究地面上物体的运动,常选地面为参照物;研究地球及其他行星的运动情况,常选太阳作参照物;研究火车厢内人的运动情况,常选车厢作参照物等。
合作共赢
请你和同学们一起收集描述运动的诗、诗句、歌词等,说出其中的参照物。
或
姚明从天而降的大力掼篮,刘翔风驰电掣般的挺身冲线,申雪、赵宏博行云流水般的双人滑行,郭晶晶跳板下的优美弧线。
长征火箭,拔地而起,神舟六号,绕地而行。
太空舱内,费俊龙一个筋斗翻越了351千米。
科学的力量,更令我们如痴如醉,心驰神往。
请你和同学们一起调查、收集一些运动,通过交流讨论,看看这些运动有什么特点、规律?
二、探究—比较物体运动的快慢
名师导航
知识梳理
1.比较物体运动快慢的方法:
(1)运动相同的时间比较________的长短;(2通过相同的路程比较__________的多少。
2.速度:
⑴物理意义:
表示物体运动的。
⑵定义:
物体在单位时间内通过的路程,即路程跟时间的。
⑶公式:
。
⑷单位:
ms(也可表示为m·s-1),km·s=kms;每秒的增加量为2.5ms÷5s=0.5ms2;所以v与时间的定量关系为:
5ms+0.5ms2t。
电车和机车的速度都随着随时间增大而增大,并且在相同的时间内它们速度增加的量相同。
探究结论:
⑴匀速直线运动;⑵速度随时间的增大而增大;⑶5ms+0.5ms2t;⑷在相等的时间内速度的增加量
典题精讲
【例1】:
完成下列速度单位的换算
30ms=kms换算成km,1s换成
。
换算过程为:
【答案】:
108kms的速度在平直的轨道上行驶,在相邻的平行轨道上迎面开来一辆长100m的货车,速度是20ms,客车里靠窗口坐的乘客看到货车从人眼前经过的时间是( )。
A.10s B.15s C.2s D.6s
[研析]解题的关键就是要抓住迎面相向而行的速度关系。
客车和货车相遇时,两车相向而行,以客车为参照物,那么迎面开来的货车相对于客车的速度为两车速度之和,即
。
由于s=100m,利用公式
得
[答案]C
知识导学
学习本节课时,可以通过课本中的探究实验,结合回忆在百米赛跑时,观众和裁判员判断运动员跑得快慢的方法,认识、理解比较物体运动快慢的两种方法。
在比较与两个因素有关的物理量(如速度)时,需要同时考虑相关的两个因素(路程和时间)。
为了便于比较,常常限定一个因素相同来比较另一个因素。
回忆密度的单位及换算方法,类比掌握速度的单位及单位的换算。
匀速直线运动是一种理想的运动情况,现实生活中很少存在,如果物体在运动过程中速度变化不大,并且运动路线近似为直线,也可以近似地把物体的运动看作匀速运动。
通过观察做匀速直线运动的物体的路程与时间关系图线,再次认识用图像表示物理规律的优点和方法。
疑难导析
比较运动快慢有三种方法:
①相同时间内,通过路程长的速度大;②通过相同的路程,所用时间短的速度大;③不同的时间,通过不同的路程,可采用比较单位时间内通过路程长短的方法,所得数值越大,速度越大。
物理学中是利用第一种方法给速度下定义的。
问题导思
方法点拨信息给予型题目主要考察对信息的收集、处理能力。
提供信息的方式很多:
文字叙述、图片示意、表格数字、坐标图像、名牌票据等等。
解题关键是:
根据题意结合所学知识在众多的信息中迅速找到相关的、有用的信息。
本题通过分析表格中提供的数据,归纳卡车、电车、机车的运动速度随时间的变化的相同点,寻找规律。
在定量分析,寻找数量关系时,还要利用到数学知识,确定数量关系表达式。
典题导考
【绿色通道】
复合单位间的换算是个难点,包括数值和单位。
单位的换算,不仅仅是数值参与运算,其单位也同时参与运算。
关键是正确理解“单位换算”就是“等量代换”,仅把“旧单位”用“等量的新单位”替换下来。
【典题变式】1
100kms,
[答案]27.8ms
【绿色通道】
在解题中我们要注意相对速度,特别是以运动的物体为参照物时相对速度大小的计算。
⑴若两个物体运动方向相同,相对速度的大小为两个速度大小之差;⑵若两个物体运动方向相反,则相对速度的大小为两个速度大小之和。
【典题变式】2
甲、乙两汽车正在匀速地向南行驶,速度分别为V甲=72kms的速度向南前进 B.15ms的速度向北前进
C.5ms的速度向北倒退 D.5ms的速度向北前进
[答案]C
自主广场
知识梳理答案:
⒈⑴通过路程⑵所用时间⒉⑴快慢程度⑵比值⑶
⑷3.6⒊速度大小保持不变直线
我夯基,我达标
1.体育课上,甲乙丙三位同学进行百米赛跑,他们的成绩如下表所示,则获得第一名的是________同学,这里比较三人赛跑快慢采用的简便方法是___________________。
参赛者
甲
乙
丙
成绩(s)
14.2
13.7
13.9
解析:
比较物体运动的快慢有两种方法:
一是在相同时间内比较物体通过路程的长短,通过的路程越长,运动的越快;二是在通过相同路程时比较所用时间的多少,所用的时间越少,运动的越快。
答案:
乙相同路程时比较所用的时间,用时越少的运动的越快。
2.水中游动最快的旗鱼,速度可达到108km,所以乘普9:
35到达上海。
若乘快客,快客行驶的时间为
;第一班车的时刻是8:
35,加上行驶时间48mim,所以乘快客是9:
23到达上海。
因此这位乘客应选乘快客。
答案:
⑴tp=75min tk=48min⑵他应选择快客,因为乘普客,第一班车到上海时刻是9:
35,而乘快客,第一班车到达上海时刻是9:
23。
我创新,我超越
10.“五·一”长假,小明跟爸爸一起驾车到大梅沙游玩。
途径梧桐山隧道时,小明对长长的隧道产生了兴趣,心想:
“我怎样才能知道隧道的长度呢?
”当他返回时,在到达隧道之前终于想出了几种不用下车就可以得出隧道长度的方法。
请你简明扼要地写出小明得出隧道长度的两种合理方法:
方法一:
;
方法二:
。
10.思路解析:
本题是过程开放型试题。
隧道长度的获得,从物理知识角度,就是长度的测量,一是长度的直接测量,二是利用s=v·t计算s。
不下车,无法用尺测量,可以利用汽车上的里程表,记下进隧道口和出隧道口时里程计上的数据,两数据之差即为隧道的长度(单位是km)。
利用汽车上的速度计,尽可能让汽车匀速驶过隧道,并记下车速V车,用手表等计时设备记下从进入到驶出隧道所需时间t,算得S隧=V车·to
答案:
方法一:
利用汽车上的速度计和计时设备测出长度。
方法二:
利用汽车上的里程表计算长度。
共同成长
见仁见智
怎样表示物体运动的快慢
甲:
比较物体运动快慢的方法有两种:
⑴比较物体在相等的时间内通过的路程的多少⑵比较物体通过相等的路程所用的时间。
乙:
在物理学中,我们采用“比较物体在相等的时间内通过的路程的多少”的方法,给速度下定义:
即“在匀速直线运动中,速度在数值上等于单位时间通过的路程。
”
丙:
如果我们用“比较物体通过相等的路程所用的时间”,来表示物体运动的快慢,那么我们可以把速度的定义改成:
“在匀速直线运动中,速度在数值上等于通过单位路程所用的时间。
”用这样的方法规定的速度也能表示物体运动的快慢。
不过这样定义速度的单位应变为sm。
丁:
如果用丙同学所说的方法表示表示物体运动的快慢。
那么物体通过单位路程所用的时间越长,即速度越大,物体运动得就越慢;物体通过单位路程所用的时间越短,即速度越小,物体运动得就越快。
这样表示物体运动的快慢,不符合大多数人的习惯。
戊:
虽然从原则上讲,不论用单位时间里通过的路程,还是用通过单位路程所用的时间,都能够反映出物体运动的快慢程度,但是,按我们教科书规定方法,会给我们带来不少方便,而且已为世人所公认。
所以,我们都是按这个规定来定义速度的。
合作共赢
请你和同学一起,走出校门寻找、观察交叉路口、道路拐弯处、学校、大桥附近等一些地方的交通标示牌,弄清楚所表示的含义(必要时可以向司机师傅或交警叔叔问询),收集整理与运动快慢有关的信息,并和其他同学讨论、交流。
三、平均速度与瞬时速度
四、平均速度的测量
名师导航
知识梳理
1.变速运动:
运动物体的______是变化的,这种运动叫变速运动。
⒉平均速度:
平均速度表示变速运动的物体在某一路程内(或某一段时间内)的____________。
平均速度用符号_______表示,公式是________。
日常生活中通常所说的某某物体的速度,一般指的就是平均速度。
3.瞬时速度:
___________________叫做瞬时速度。
瞬时速度反映的是物体在运动过程中的_______运动情况;而平均速度反映的是物体在整个运动过程中的_______运动情况。
⒋平均速度的测量:
要测量物体运动的平均速度,可以先测量出物体运动的_______和_______,再利用平均速度的计算公式_________进行计算。
⒌时间的测量:
⑴时间的单位换算:
在国际单位制中,时间的单位是_____,符号是_____。
常用单位还有小时()。
其他的时间单位还有日、月、年等。
1h=_____min1min=_____s。
⑵测量工具:
在实验室中,测量时间的工具是_____。
在日常生活中,常用石英钟、机械钟、电子表等测量时间。
疑难突破
问题:
变速运动与平均速度
剖析:
(1)用平均速度来描述变速运动,这实际上是把变速运动等效成匀速运动来处理。
变速运动比匀速直线运动复杂,为了把复杂问题简化处理,在不要求很精确,只做粗略研究的情况下,把物体在这段时间里(或这段路程上)的运动看作匀速直线运动,从而用求匀速直线运动速度的办法来求其速度,这样计算出来的速度叫平均速度。
例如:
运动员跑100m用10s,他的平均速度为:
=
=
=10ms
若这位运动员自始至终用10ms的速度匀速跑完100m,所用时间也为10s,总效果相同。
这是物理学中的重要研究方法——等效方法。
即用已知运动研究未知运动,用简单运动研究复杂运动的一种研究方法.
(2)平均速度只是用来粗略地描述做变速运动的物体的平均快慢程度。
知道了一个做变速运动的物体的平均速度,就大体知道了它运动的快慢,但不能精确地知道它的运动情况,即不知它何时加速,何时减速,何时中途停留。
例如,对于上述的百米运动员,我们很难找到他哪个1s跑了10m。
(3)平均速度只是对变速运动物体在某一段时间内(或某一段位移内)而言的,而不能表示运动中任何一段路程,或任何一段时间内的情况。
做变速运动的物体