第一章机械运动知识框架梳理 (第一章机械运动各章节重点知识)

章节知识思维导图

第一章机械运动的总结,第一章机械运动内容剖析

第一章机械运动的总结,第一章机械运动内容剖析

一、机械运动

奔驰如风的猎豹,快如闪电的高铁,它们相对于地面都在发生位置的改变。

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举步生风的速滑运动员,整齐划一的中学生早操,它们相对于地面也都在发生位置的改变。

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房屋、桥梁、树木、看似不动,是因为他们相对于地面的位置没有改变,实际上地球表面的物体都随地球的自转而运动着。

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天上的恒星也在不停地运动,只是距离我们太远,用肉眼很难看出它们位置的变化。

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在物理学中,把一个物体相对于另一个物体位置的变化叫机械运动。

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二、静止

静止是指一个物体相对于另一个物体位置没有发生变化,这个物体相对于另一个物体被称为静止。

比如:教室的黑板、讲台、课桌凳子等,它们之间的位置没有发生改变,被称为静止。

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静止是相对的,绝对静止的物体是不存在的。

比如,我们乘坐在行驶的地铁或公交车上,人与人之间、人与椅子之间的位置都没用变化,人相对于另一个人或椅子是静止的,但人相对于地面,位置不断改变,人、椅子都是随车运动的。

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再如,大货车和小汽车快慢相同,它们之间的位置没有改变,保持相对静止,但相对于地面它们都在运动。

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三、机械运动的分类

做机械运动的物体,它们运动的轨迹有的是直线,有的是曲线。

若按照物体的运动轨迹分类,可分为直线运动和曲线运动。

★运动轨迹是直线的运动,我们称之为直线运动。

例如:在平直轨道运行的高铁,在平直公路短时间运行的小汽车等,它们的运动都可以近似地看成直线运动。

高铁

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小汽车

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运动轨迹是曲线的运动,我们称之为曲线运动。

例如:速滑运动员经过弯道、地球围绕太阳公转等,它们所做的运动都是曲线运动。

速滑运动员,抛出去的铅球,它们运动的轨迹都是曲线,都是曲线运动。

速滑

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抛铅球

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太阳系行星绕太阳转,人造卫星绕地球转,它们的运动轨迹也都是曲线,也都是曲线运动。

太阳行星

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人造卫星

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四、运动是宇宙中最普遍的现象

机械运动

机械运动在生活中随处可见:

都市中的车水马龙,大自然中的江河奔流,令人震撼的地壳运动,浩瀚太空中天体的运动,等等。

都市 瀑布

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地壳运动使珠穆朗玛峰逐年增高,宇宙运动使得斗转星移。

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机械运动是最简单的种运动形式,是学习其他各种运动的基础。

微观运动

除了机械运动,运动还有多种形式:

微观世界里分子、原子运动,电磁运动,是不同于机械运动的一种形式。

分子、电磁运动模拟图

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生命运动

生机盎然的生命运动,是与机械运动不同的另一种运动形式。

植物生长

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宇宙中万物都在以各种不同的形式运动着,大到宇宙天体,小到分子原子,都在以不同的形式运动,绝对静止物体是不存在的,因此, 运动是宇宙中最普遍的现象。

运动是宇宙中最普遍的现象,机械运动、分子运动和生命运动是运动的三种不同形式。

机械运动 分子运动 生命运动

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机械运动是一个物体相对于另一个物体位置的变化,是最简单的一种运动形式,是学习其他各种运动的基础。

直线运动 曲线运动

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一个物体相对于另一个物体位置没有变化为相对静止,绝对静止的物体是不存在的。

校园 教室

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如何来判断物体运动或静止,如何用物理语言和方法来描述运动和静止,是物理学探究的内容和目标。

一、参照物

要判断物体是否运动,似乎是一件很容易的事。

例如,公路上行驶的汽车是运动的,而路旁的树木是静止的。

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我们坐在行驶的车箱中却发现,公路旁的树和山是运动的,而车是静止的。

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如何判断物体是否运动,似乎并不那么简单,下面通过观察和实验,探究判断物体运动或静止的方法。

观察与实验

[实验器材] 课本、笔、笔帽

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[实验步骤]

1.将笔放在课本上,笔帽与笔对齐放在桌面上。 观察课本、笔帽与笔位置是否变化。

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课本、笔及笔帽之间的位置没有发生变化,那么它们是相对静止的。

2.拖动课本,仔细观察笔及笔帽的位置变化。

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[实验分析]

如果以放置在桌面上的 笔帽为标准,笔相对于笔帽的位置发生了变化,笔是运动的

如果以 课本为标准,笔相对于课本的位置没有发生变化,笔是静止的

可见,说物体是运动的还是静止的,要看是以哪个物体作为标准。

在物理学中,判断物体是运动还是静止时,被选作标准的物体叫做参照物( reference object)

也就是说,以笔帽为参照物,笔是运动的,以课本为参照物,笔是静止的。

判断一个物体是运动还是静止,取决选择的参照物。

所以,描述一个物体的运动情况,参照物的选择是至关重要的。

[ 想想议议]

下图是放学路上发生的情景,路边的学生和车里的人竟然有不同的感受,你认为他们谁说的对呢?(欢迎留言讨论)

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二、如何选择参照物

[一则寓言]

战国时期,楚国有个人乘船渡江,一不小心,他的剑从船上掉进江里了。

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这个人急忙在船边刻下一个记号:“这是我的剑掉下去的地方!”然后,便悠然地等着船靠岸。

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船靠岸停下来以后,他就从刻记号的地方跳进水里去寻找剑,可是却没有找到。

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为什么这个楚国人不能通过“刻舟”的方法达到“求剑”的目的呢?

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楚国人之所以没有找到他的剑,就是因为他选择了不恰当的参照物。

选择参照物的方法:

(1) 参照物的选择是任意的,既可以选相对地面静止的物体,也可以选运动的物体作为参照物。

例如:电影《闪闪的红星》主题曲(打开听听)

红星照我去战斗 音乐: 李双江 - 百年经典

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歌曲“红星照我去战斗”中,“小小竹排江中游,巍巍青山两岸走”一句,描写了物理学中机械运动的情景。

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小小竹排以江岸(相对地面静止)为参照物,竹排江中游, 巍巍青山以竹排(运动的物体)为参照物,青山两岸走。

(2) 本着便于研究的原则,选取合适的参照物,如研究地面上物体的运动,通常选取地面或相对于地面静止的物体作为参照物。

例如:判断马车是否运动,应选取地面或相对于地面静止的树或建筑物为参照物,很容易观察到它们之间位置的改变。

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如果选取太阳、星星或月亮为参照物,很难观察它们之间位置的改变。

再如:判断坐在逆水行驶船中的乘客运动还是静止,应选取船或岸为参照物,不能选取江水为参照物。

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(3) 被研究的物体本身不能选作参照物。

比如,行人选取自己为参照物是没法判断自己运动或静止的,因为机械运动是指一个物体相对另一个物体位置的变化,离开了其它物体运动是不存在的。

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三、运动和静止的相对性

当你坐在车站等待发车的车厢中,观察另一列开动的列车时,会感觉自己乘坐的列车开走了,实际上自己乘坐的列车还在站台上。

车厢观察现象 实际情境

第一章机械运动的总结,第一章机械运动内容剖析

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如果以对面的列车为参照物,你乘坐的列车就是运动的,如果以地面为参照物,你乘坐的列车就是静止的。可见,

物体的运动和静止是相对的。

描述某物体的运动情况,首先要选定参照物。

参照物可以根据需要来选择,如果选择的参照物不同,描述同一物体的运动时,结论一般也不一样。

例如:

同样快慢向同一方向前进的拖拉机和联合收割机,选地面为参照物时,它们都在运动。

第一章机械运动的总结,第一章机械运动内容剖析

选它们中的任何一个为参照物时,另一个是静止的,也就是相对静止。

空中加油机与受油机,选它们中的任何一个为参照物时,另一个都是静止的,选地面为参照物时,它们都在运动。

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参照物的选择

其实,参照物的选定可以是 任意 的,但也不是随意的,为了研究问题的方便,应该选择合适的物体作为参照物,如:研究地面上的汽车的运动时,常选路面或固定在地面上的物体作参照物;若研究人在汽车上的运动情况时,常以车厢为参照物,这样研究起来比较简单,可以使解题过程大大简化;

但不能选研究对象本身为参照物,那是没有意义的。