2-5 运动描述的相对性
九年级下物理第二单元习题
二、识记巩固1.参照物：描述物体运动时，被选作标准的物体叫做参照物。
2.机械运动：一个物体相对于另一个物体位置的改变叫做机械运动。
相对于参照物，某物体的位置改变了，则该物体是运动的；物体的位置不变，则该物体是静止的。
3.运动描述的相对性：判断物体运动还是静止，是相对于参照物而言的。
所以说运动是绝对的，而运动的描述是相对的。
4.运动的分类：按轨迹分：A.曲线运动和直线运动。
直线运动分为：匀速直线运动和变速直线运动。
5. 比较物体运动的快慢实验探究方案：A.一定时间比路程 B.一定路程比时间。
方法：控制变量法。
6.速度的物理意义：描述物体运动快慢。
定义：物体在单位时间内通过的路程叫做速度。
公式：v ＝S/t。
变形公式：S＝vt、t＝S/v。
单位：国际单位是m/s；常用单位是km/h。
1m/s=3.6 km/h7.匀速直线运动的定义：运动轨迹是直线，并且速度大小不变的运动叫做匀速直线运动。
图象：s-t图和v—t图由s-t图可知甲的速度大于乙的速度，由v-t图可知甲的速度大于乙的速度。
8.平均速度的物理意义：描述物体在一段时间（或一段路程）的运动快慢。
公式：。
9.瞬时速度定义：运动物体在某时刻（或某位置）的速度。
物理意义：描述物体在某时刻（或某位置）的运动快慢。
平均速度反映的是物体在整个运动过程中的整体运动情况，而瞬时速度反映的是物体在运动过程中的某一时刻或某一位置的运动情况。
10.平均速度的测量实验原理：。
测量仪器：刻度尺和停表等，分别用来测量路程和时间。
11.力是物体对物体的作用。
力离不开施力物体和受力物体，物体间力的作用是相互的。
在国际单位制中力的单位是牛顿（或N）。
12.力的作用效果是：可以使物体发生形变，也可以使物体的运动状态发生改变。
13.力的三要素是指：力的大小、方向和作用点。
力的图示用来表示力的三要素。
14.物体保持静止或匀速直线运动状态，叫做物体的平衡。
平衡的物体所受力叫平衡力。
15.如果物体只受两个力而处于平衡的情况叫做二力平衡。
5-2.运动的描述(参照物+运动快慢的比较)
“小小竹排江中游，魏巍青山两岸走。”在这两句
词中，分别以什么物体为参照物来表示什么物体的 运动？ “竹排游”：青山或两岸
“青山走”：竹排
2. 在平直轨道上行驶的火车中，放在车厢内的小桌上
的苹果相对于下列哪个物体是运动的？（
A. 这列火车的机车
C）
B. 坐在车厢椅子上的乘客
C. 从旁边走过的列车员 D. 关着的车门
相同路程比较时间，用时越少，跑的越快。（裁判法）
相同时间比较路程，路程越长，跑的越快。（观众法） 小明1s内走的路程比小亮多， 所以小明走得比小亮快
1.在物理学中，物体通过的路程与所用时间的 比叫做物体运动的速度。
路程 速度 时间
2.物理意义：表示物体运动快慢的物理量。
3.如果用v表示速度，s表示路程，t表示时间， 速度公式可写成：
度也可能不同。
【例1】
小明同学骑自行车沿大街向前运动，看到两边的高楼不
断向后运动。他是以下面哪个物体为参照物的( A )
A．小明同学的自行车 B．对面驶来的公共汽车 C．大街 D．天上飞过的小鸟
【例题2】 〈山东烟台〉 放学路上，小明和小红沿人行道步行，一
辆汽车从身旁疾驰而过，如图所示，司机对乘客说：“
72 km/h 20 m/s
360km/h=
100 m/s
5、速度公式的简单计算应用
【例2】
v t S 某运动员60m短跑的成绩是6.65s，请问他的平均速度约是多少？ 已知： S=60m
t=6.65s
求：v
s 60 m 9.02 m s 解： v t 6.65 s
答：运动员的平均速度约是9.02m/s。
【例2】 如图所示是山区的孩子们在攀登木制云梯上学 的情景，当他们以相同的速度同时向云梯顶端 静止 上爬时，他们之间是相对______ 运动 的。 的，他们相对于地面是______
人教版(2024)-运动的描述教学设计八年级上册物理
人教版（2024）八年级上册物理《运动的描述》教学设计一、课题名称《运动的描述》二、课程课时1课时三、教材内容分析本课主要介绍了机械运动的概念以及如何描述物体的运动。
教材通过生活中的实例，引导学生认识运动的普遍性，理解参照物的概念及其在描述运动中的重要作用。
同时，教材还通过一些简单的实验和思考问题，帮助学生加深对运动描述的理解。
四、核心素养目标1.物理观念：建立机械运动的概念，理解运动的相对性。
2.科学思维：培养学生分析和解决问题的能力，学会从不同角度思考物体的运动状态。
3.科学探究：通过观察和实验，激发学生的探究欲望，培养学生的实验操作能力和观察分析能力。
4.科学态度与责任：培养学生严谨的科学态度和实事求是的精神，让学生认识到物理知识在生活中的应用。
五、教学重点、难点1.教学重点机械运动的概念。
参照物的选择及运动的相对性。
2.教学难点理解运动的相对性。
能够正确选择参照物描述物体的运动。
六、课的类型及主要教学方法1.课的类型：新授课。
2.主要教学方法：讲授法、演示法、讨论法、实验法。
七、教学过程1.导入环节（5分钟）教学环节：播放一段关于运动的视频，如行驶的汽车、飞翔的鸟儿等。
教师活动：“同学们，大家看了这段视频，有什么感受呢？视频中的物体都在做什么呢？”学生活动：学生观看视频后回答。
“视频中的物体都在运动。
”设计意图：通过视频激发学生的学习兴趣，引出课题。
目标达成预测：学生对运动的概念有初步的认识，为后续学习奠定基础。
2.机械运动的概念（10分钟）教学环节：讲解机械运动的概念。
教师活动：“在物理学中，我们把物体位置的变化叫做机械运动。
比如，汽车在公路上行驶，鸟儿在天空中飞翔，这些都是机械运动。
大家想一想，生活中还有哪些物体在做机械运动呢？”学生活动：学生思考后回答。
“人在走路是机械运动。
”“树叶飘落也是机械运动。
”教师活动：“非常好。
机械运动是一种最基本、最简单的运动形式，它在我们的生活中无处不在。
初中物理教学课例《运动的描述》教学设计及总结反思
（根据您的教学思路，以及您对高效课堂的理解， 说明您采用何种教学实施策略，在教学过程中怎么样培 养学生的核心素养，实现课堂有效甚至高效）
本节课的教学的重点难点：什么是机械运动，在研 究机械运动时要选择参照物。运动和静止的相对性，即 教学策略选 选择不同的参照物时，物体的运动情况可能不同。教学 择与设计 准备：多媒体课件，足球比赛等相关运动的影片，在设 计中采用“任务驱动”和“分组合作”的学习方式，培 养学生自己动手解决问题和交流合作的意识与能力，从 而体现物理课程的基本理念；通过构建情境，激发学生 的学习兴趣，活跃课堂气氛，调动学生参与课堂的热情； 利用学习网站，培养学生自主学习、探究学习的能力。
初中物理教学课例《运动的描述》教学设计及总结反思
学科
初中物理
教学课例名
《运动的描述》
称
（简单说明本课的学习内容，说明课题教学的重点
和难点）
本课是人教版初二上册物理 1.2《运动的描述》的
内容，《运动的描述》是学生认识机械运动的开始，也
是力学的基础知识。它深深影响运动、运动和力、机械
能等相关知识的学习，理解本节的内容对后面的学习起
2、合作探究 3—小组交流下列两个问题，选代表
展示
西游记中拍摄的“孙悟空”腾云驾雾的场面，真的
是演员在腾云驾雾吗？你猜想他们是怎样拍摄的？
2、教师计划使用设备、资源如下：
软件：多媒体课件示文稿。 教学实施环境要求：多媒体电子教室具备转播系统 或投影仪。 二、本节课我注重体现了以下几个思想 1、改变学生的学习方式。利用任务驱动法，让学 生发现问题、提出问题，通过自主探究解决问题；学生 变被动学习为主动愉快的学习，并且通过多种学习方式 （如自主学习、协作学习、自我创新等），获取并且掌 握相关知识。 2、分层教学的实施。照顾到学生个体差异性，使 得每一位学生在教学活动都获得个体的发展。（不同对 象分别对待）通过小组合作及分层完成任务，解决学生 间的水平差异。 3、讲练结合。单就内容而言，对已了解了一定运 动描述知识的八年级学生来说并不难，而且也是学生非 常感兴趣的东西，因此在课堂上只需坚持精讲多练的原 则。重难点知识精讲。 4、注重学生兴趣的引导，实现教学目标。在本节 课，我采用情境教学法导入课题，激发学生学习兴趣。
工科大学物理教学大纲
一般工科《大学物理》教学大纲英文名称：University Physics课程编码：13101211/13101221 学分：7.5学分参考学时：120学时实验学时：0上机学时： 0 适用专业：工科本科各专业大纲执笔人：魏宝君系（教研室）主任：贾瑞皋一、课程目标物理学是研究物质的基本结构、相互作用和物质最基本、最普遍的运动形式（机械运动、热运动、电磁运动、微观粒子运动等）及其相互转化规律的科学。
物理学是自然科学中最重要、最活跃的带头学科。
它的基本理论渗透到自然科学的一切领域，应用于生产技术的各个部门，它是自然科学的许多领域和工程技术的基础，特别是近代物理学是高新技术的源泉和先导。
《大学物理》是工科本科大学生的必修课和公共基础课。
大学物理课的作用一是为学习工程技术知识和今后的长远发展打好物理基础，另一个就是培养和提高学生的科学素质。
《大学物理》课程预期达到的目的是使学生掌握物理学基本概念、基本原理和基本规律；使学生了解自然界物质运动的基本形式及其联系；了解物理学的基本体系，并对近代物理学的发展和新成就有一定了解；使学生能应用已有的数学知识对物理学简单问题进行定量计算和定性分析，培养学生分析问题和解决问题的能力；使学生在学习物理知识的过程中，了解和学习物理学家是如何发现和提出问题、建立概念、提出假说、创建理论的，培养学生正确的、科学的思想方法和研究方法，培养创新意识和创新能力，培养辩证唯物主义世界观。
大学物理课是低年级开设的课程，它在使学生树立正确的学习态度、掌握学习方法和学习规律，培养学生独立自我获取知识的能力等方面起重要作用。
二、基本要求学生通过学习《大学物理》课程，在知识、技能、素质几方面应达到如下基本要求：1．知识：基础性知识：工科大学生必须具备的最基本的物理知识。
包括经典物理、近代物理和现代物理的初步知识。
对当代科技有重大影响的物理效应的应用和相关的高新技术。
扩展性知识：当前物理学的前沿和热点知识的介绍。
《运动的描述》教学设计
1.理论介绍：首先，我们要了解物体运动状态描述的基本概念。运动状态是指物体在空间中的位置、速度和加速度等方面的变化。这些概念有助于我们理解和描述物体在不同情况下的运动特点。
2.案例分析：接下来，我们来看一个具体的案例。以自行车为例，分析其在匀速直线运动和变速直线运动中的运动状态描述，以及如何运用这些概念解决问题。
-突破方法：通过具体案例（如抛物线运动、自由落体运动等）讲解运动方程的推导和运用，让学生熟练掌握相关公式。
四、教学流程
（一）导入新课（用时5分钟）
同学们，今天我们将要学习的是《运动的描述》这一章节。在开始之前，我想先问大家一个问题：“你们在日常生活中是否遇到过物体运动状态变化的情况？”（如公交车加速、减速）这个问题与我们将要学习的内容密切相关。通过这个问题，我希望能够引起大家的兴趣和好奇心，让我们一同探索物体运动状态的奥秘。
3.重点难点解析：在讲授过程中，我会特别强调速度与速率的区别、加速度的理解这两个重点。对于难点部分，我会通过举例和比较来帮助大家理解。
（三）实践活动（用时10分钟）
1.分组讨论：学生们将分成若干小组，每组讨论一个与物体运动状态描述相关的实际问题。
2.实验操作：为了加深理解，我们将进行一个简单的实验操作，如观察小车在不同斜面上的运动状态，演示加速度的变化。
-突破方法：结合实际例子（如汽车加速、减速）讲解加速度的含义，通过图像展示加速度与速度的关系。
（3）参照物的选择与应用：学生难以把握参照物的选择对物体运动状态描述的影响，容易产生混淆。
-突破方法：通过实际情境设定，让学生亲身体验不同参照物下的运动感受，引导学生正确选择参照物。
（4）运动方程的应用：在解决实际问题时，学生可能难以将运动方程应用于物体运动状态的描述。
八年级物理上册第五章物体的运动 运动的相对性教案新版苏科版
5.4运动的相对性教学目标1、知识与技能目标知道我们生活在一个不停运动着的世界中,能举例说明常见的运动现象。
了解人们描述运动的不同方式,举出文学、绘画等作品中描述运动的例子。
2、过程与方法目标（1）通过组织学生分析、讨论,得出描述运动需要选择参照物。
（2）组织学生对生活中具体事例进行讨论并让学生明确运动和静止的相对性。
3、情感态度价值观通过学习运动相对性知识在现代科技中的应用,进一步认识物理学对人类生活的影响,体验物理知识的价值。
教学重点由于初中学生的思维特点,运动的相对性就成了本节课乃至本章的难点。
引导学生学会从生活中学习理论知识,培养学生的观察能力和综合实践能力教学难点知道平均速度的物理意义教学方法观察法、讨论法、实验法、启发引导法、讲授法课时安排1课时教学过程一、引入新课方式一 (故事引入新课)哪位同学能给大家讲一讲“刻舟求剑”的故事呢？在春秋战国时代,楚国有一个人一次乘船出门,途中不小心把宝剑掉进江里去了。
一般人在这种情况下会让船停下来去打捞。
可是,这个楚国人与众不同。
他并没有让船夫停船,只是在船沿上宝剑掉下去的地方刻了个记号,船开到目的地后,他才从刻有记号的地方跳下去打捞宝剑。
这就是“刻舟求剑”的故事。
师：宝剑是从刻有记号的船沿上掉下去的吗？这个故事里包含着什么样的物理道理呢？让我们一起走进今天的物理课堂：四、运动的相对性。
引入新课。
方式二 (创设情景,引入新课)播放多媒体课件：展现“布朗运动”“宇宙天体运动”“烟花运动”,形象地说明我们实际上就处在一个运动的世界中,从微观粒子到宇宙中的天体,都在不停地运动着,即一切物体都在运动．生活中还有哪些物体运动的例子呢？在生活中,我们经常会听到和运动相反的另一个词——“静止”,现在我们所在的教室里,你觉得有哪些物体是静止的？引入新课。
方式三 (“历史再现”激发兴趣,引入新课)第一次世界大战期间,一名法国的飞行员在2000 m高空飞行的时候,发现脸旁有一个小东西,飞行员以为是一只小昆虫,敏捷地把它一把抓了过来．令他吃惊的是,抓到的竟是一颗德国子弹。
运动的相对性
运动相对性的应用
物理学中的相对性原理：描述物体运动状态的基本原理 相对论：爱因斯坦提出的物理学理论，阐述了时间和空间的相对性 光速不变原理：在任何惯性参考系中，光速都是恒定的 多普勒效应：描述波在运动中的频率变化，如救护车警笛声的变化
运动相对性的表现
2
形式
参照物的选择对运动描述的影响
运动是相对的， 需要参照物来描 述
添加标题
添加标题
添加标题
添加标题
运动和认知都是相对的，它们之间 的关系是相互影响的
运动和认知的关系也可以解释为： 认知是运动的前提，运动是认知的 结果
运动相对性与科学发展的关系
运动相对性促进了科学观念 的变革
运动相对性在科学研究中的 应用
运动相对性是科学发展的重 要基础
运动相对性与科学发展的相 互影响
运动相对性的实践
5
应用
交通工具中的运动相对性应用
汽车：速度、加速度、 刹车距离等参数都与
运动相对性有关
飞机：飞行速度、高 度、航向等参数都与
运动相对性有关
船舶：航行速度、航 向、吃水等参数都与
运动相对性有关
火箭：发射速度、轨 道高度、飞行时间等 参数都与运动相对性
有关
通信技术中的运动相对性应用
卫星通信：利用卫星的相对运动实现全球通信 移动通信：利用手机的相对运动实现移动通信 雷达技术：利用雷达波的相对运动实现目标探测和跟踪 导航系统：利用卫星的相对运动实现精确定位和导航
航天技术中的运动相对性应用
航天器姿态控制：利用运动 相对性原理，实现航天器姿 态的精确控制
航天器导航：利用运动相对 性原理，实现航天器在太空
运动相对性在其他领域的应用前景
航天领域：利用运动相对性原理，实现航天器的精确定位和导航 通信领域：利用运动相对性原理，提高通信信号的传输速度和稳定性 能源领域：利用运动相对性原理，提高能源利用效率和节能效果 交通领域：利用运动相对性原理，实现智能交通系统的建设和优化
高中物理：描述运动的基本概念知识点
高中物理：描述运动的基本概念知识点知识点一质点和参考系1．参考系(1)定义：在描述物体运动时，用来作参考的物体。
(2)参考系的四性：①标准性：选作参考系的物体都假定不动，被研究的物体都以参考系为标准。
②任意性：参考系的选取原则上是任意的，通常选地面为参考系。
③同一性：比较不同物体的运动必须选取同一参考系。
④差异性：对于同一运动，选择不同的参考系观察结果一般不同。
2．质点(1)定义：用来代替物体的有质量的点。
(2)把物体看作质点的条件：物体的形状和大小对研究问题的影响可以忽略不计。
[考法指导]1.由于运动描述的相对性，凡是提到物体的运动，都应该明确它是相对哪个参考系而言的，在没有特殊说明的情况下，一般选大地作为参考系。
2.在同一个问题中，若要研究多个物体的运动或同一物体在不同阶段的运动，则必须选取同一个参考系。
3.对于复杂运动的物体，应选取能最简单描述物体运动情况的物体为参考系。
知识点二路程和位移知识点三平均速度、平均速率和瞬时速度1．平均速度物体的位移与发生这段位移所用时间的比值，即；表示物体在某段位移或某段时间内的平均运动快慢程度；平均速度是矢量，其方向与位移的方向相同。
2．瞬时速度运动物体在某一时刻或某一位置的速度，表示物体在某一时刻或某一位置的运动快慢程度；瞬时速度是矢量，其方向沿轨迹上物体所在点的切线方向。
3．平均速率物体的路程与所用时间的比值。
一般情况下，物体的平均速度大小小于其平均速率，只有当路程与位移的大小相等时，平均速率才等于平均速度的大小。
4．注意事项(1)平均速度的大小与物体不同的运动阶段有关，求解平均速度必须明确是哪一段位移或哪一段时间内的平均速度。
(2)速率是瞬时速度的大小，是标量；但平均速率并不是平均速度的大小。
知识点四加速度1．定义：物体速度的变化量与发生这一变化所用时间的比值。
2．定义式：单位：m/s2。
3．方向：与Δv的方向一致，由合力的方向决定，而与v0、v的方向无关。
大学物理答案-第二章
分析：已知物体的运动轨迹，求速度及加速度的分量式。利用法向加速度和切向加速度 的定义即可求出。
解: (1)
Q
x=t2
∴ t= x
t≥0
Q
y = ( t − 1) 2
∴ y = ( x − 1) 2
& = 2(t − 1) y
& = 2t Q x
∴
∴
v=
dv = dt
&2 + y & 2 = 8t 2 − 8t + 4 x
∴t = 2 an =
400 = 256 × 2 − 256 R
∴ R=
400 = 25m 16
2-11 一质点沿半径为 R 的圆周按规律 s=v0t-bt2/2 运动， v0 和 b 都是取正值的量。 求 （1） t 时刻质点的加速度（2) t 为何值时加速度的值等于 b?（3）加速度为 b 时，质点已
解：根据运动的叠加原理，把小球的运动分解为X方向和Y方向两个运动的叠加： X方向：小球不受力，作匀速直线运动 t=0 时，x0=0，vx=7.6m/s Y方向：小球受重力作用，作匀减速直线运动， 加速度为重力加速度：a = - g t=0 时，y0=9.1m，vy0=6.1m/s，a= - g = - 9.8m/s2 ∴ v y = v y 0 − gt = 6.1 − 9.8t = 0 （1） 球上升到最高点时，Y方向的速度为0
第二章 质点力学
本章以单个质点作为研究对象，研究其运动情况，包括质点运动学和质点动力学两部 分。质点运动学部分介绍了质点运动的矢量描述和坐标描述，以及运动描述的相对性。 质点动力学部分介绍了牛顿运动定律，以及在实际中如何运用牛顿运动定律去解题。另 外，本章还介绍了非惯性参照系。
人教版(2024)-运动的描述教学设计八年级上册物理
《运动的描述》教学设计一、核心素养目标1.物理观念：建立运动的相对性观念，理解运动是绝对的，静止是相对的。
2.科学思维：培养学生的逻辑思维能力，学会从不同角度分析物体的运动状态。
3.科学探究：引导学生通过观察和分析，探究物体运动状态的描述方法。
4.科学态度与责任：培养学生严谨的科学态度，认识到科学描述运动的重要性。
二、课前解析运动是自然界中最普遍的现象之一，学生在日常生活中对运动有一定的感性认识。
但对于如何科学地描述运动，以及运动的相对性等概念，需要通过系统的学习来理解。
三、教学目标1.知道机械运动的概念。
2.理解参照物的概念，能根据参照物判断物体的运动状态。
3.理解运动和静止的相对性。
四、教学重点1.参照物的概念及选择。
2.运动和静止的相对性。
五、课前准备1.多媒体课件。
2.相关的视频、图片等教学资源。
六、课时安排2课时第一课时教学目标：1.引入机械运动的概念。
2.初步认识参照物的作用。
教学过程：一、情景导入（5分钟）1.播放一段视频，展示生活中各种物体的运动，如行驶的汽车、飞翔的鸟儿、流淌的河水等。
教师提问：“同学们，视频中这些物体都在做什么呢？它们有什么共同的特点？”引导学生思考并回答物体都在运动。
2.引出课题：“今天我们就来学习运动的描述，首先来认识什么是机械运动。
”设计意图：通过视频导入，激发学生的学习兴趣，让学生直观地感受物体的运动。
二、知识讲解（20分钟）1.机械运动的概念。
教师通过课件展示一些物体运动的图片，如跑步的人、飘动的旗帜等。
讲解机械运动的概念：“物理学中，把物体位置的变化叫做机械运动。
”2.参照物的初步认识。
教师提出问题：“我们如何判断一个物体是运动还是静止的呢？”引导学生思考，引出参照物的概念。
“要判断一个物体是运动还是静止，需要选择一个标准物，这个标准物叫做参照物。
”举例说明：当我们坐在行驶的汽车上，看路边的树，树是向后运动的；而当我们看汽车里的乘客时，乘客是静止的。
八年级物理上册说课稿：第五章5.4运动的相对性
八年级物理上册说课稿：第五章5.4 运动的相对性一、教材分析本节课是八年级物理上册的第五章 5.4 运动的相对性。
本章主要内容是介绍物体运动中相对位置、相对速度、相对运动方向等概念，并运用相对性原理解释相对位置、相对运动速度的变化规律。
通过本章的学习，学生能够深入理解运动的相对性原理，并能够运用所学知识解决与相对性相关的问题。
二、教学目标1. 知识与能力目标•掌握相对位置、相对速度、相对运动方向等概念；•了解物体运动中的相对性原理；•能够运用相对性原理解释相对位置、相对速度的变化规律；•能够运用所学知识解决与相对性相关的问题。
2. 过程与方法目标•培养学生的观察、分析与实验能力；•引导学生积极参与课堂讨论，培养合作学习与独立思考能力。
3. 情感态度目标•培养学生对物体运动中相对性的兴趣与好奇心；•引导学生尊重科学实验与观察的结果，培养科学态度。
三、教学重点和难点1. 教学重点•相对位置、相对速度、相对运动方向等概念的理解；•相对性原理的掌握与应用。
2. 教学难点•运用相对性原理解释相对位置、相对速度的变化规律；•能够运用所学知识解决与相对性相关的问题。
四、教学内容与步骤1. 导入与复习（5分钟）导入前，老师可以通过两个学生示范一个简单的相对运动实验，引起学生的兴趣与好奇心。
导入阶段，老师可以回顾上一节课的内容，让学生复习与相对性相关的知识点。
2. 概念讲解与实例分析（10分钟）在这个部分，老师可以通过示意图、实际运动的实例等方式，向学生介绍相对位置、相对速度、相对运动方向等概念。
同时，老师可以通过多个具体的例子，让学生深入理解这些概念。
3. 定律总结与讨论（15分钟）在这个步骤中，老师可以引导学生观察运动实例，并总结相对位置与相对速度的变化规律。
老师可以指导学生进行小组讨论，激发学生的合作学习与独立思考能力。
4. 练习与实例分析（15分钟）在这个步骤中，老师可以出示一些练习题，让学生运用所学知识解决与相对性相关的问题。
第一章 质点运动学小结
一、重要概念：
1.位矢、位移、速度、加速度等都是矢量。
2.上述物理量的大小、方向、分量表达式等。 3.切向加速度、法向加速度等概念，角量与线量
的关系。
4.矢量“增量的大小”与该矢量“大小的增量”。
1
二、基本规律 1.运动描述的相对性。 2.运动叠加性原理。 3.伽利略坐标变换。
三、重要公式
ds v et dt
5.速率：
dx dy dz v i j k dt dt dt
v v x i v y j vz k
ds v dt
3
dr v v dt
2 2 2 v v v x v y vz
6.加速度：
2 v dv d r a lim 2 dt dt t 0 t
dv dv d v dv x y z a i j k dt dt dt dt
2 2 2 2
d r d x d y d z a 2 2 i 2 j 2 k dt dt dt dt
4
7.加速度的大小
a a a a a
2 x 2 y 2
vy vz vx cos , cos , cos v v v ay az ax cos , cos , cos a a a
6
9.切向加速度和法向加速度
v dv a e en a e an en dt
2
dv a , dt
2 z 2 2
dv x dv y dvz dt dt dt
2 2 2 2 2
d x d y d z 2 2 2 dt dt dt
运动的基本概念与性质
运动的基本概念与性质运动是自然界和人类生活中普遍存在的一种现象。
它是物质运动和意识运动的统称，涉及到物体的位置、速度、加速度等一系列物理量的变化。
运动在人类社会发展中具有重要的意义，无论是体育竞技、交通运输还是生产劳动，都离不开运动。
本文将介绍运动的基本概念与性质，以便更好地理解和应用它。
运动的基本概念在物理学中，运动是指物体的位置随时间的变化。
换句话说，当物体从一个位置移动到另一个位置时，我们就说这个物体发生了运动。
运动可以是直线运动，也可以是曲线运动；可以是匀速运动，也可以是加速运动。
运动的性质1. 相对性运动的性质之一是相对性。
相对性指的是物体的运动状态需要相对于其他物体或参考系来描述。
换句话说，只有在相对于其他物体或参考系的情况下，我们才能准确地描述一个物体的位置、速度和加速度。
例如，在火车上行驶的人看来，火车是静止的；而在地面旁观的人看来，火车是运动的。
这就是因为每个人有不同的参考系。
2. 运动的三要素为了更准确地描述运动，我们需要运动的三要素，即位置、速度和加速度。
位置是指物体所处的空间坐标；速度是指物体在单位时间内移动的距离；加速度是指物体在单位时间内速度的变化量。
通过精确测量和描述这些要素，我们能够更好地理解和计算物体的运动状态。
3. 运动的规律运动的性质还包括一些规律，其中最基本的是牛顿运动定律。
牛顿运动定律描述了物体运动的原理和规律。
根据牛顿定律，物体在没有外力作用时保持静止或匀速直线运动；物体在受到外力作用时会产生加速度，加速度与施加力的大小和方向成正比。
这些规律帮助我们解释了众多运动现象，为物理学和工程学的发展做出了重要贡献。
4. 运动的分类运动可以按照不同的方式进行分类。
根据物体的路径可以将运动分为直线运动和曲线运动；根据物体的速度可以将运动分为匀速运动和变速运动；根据物体受到的力的情况可以将运动分为自由运动和受力运动。
不同类型的运动具有不同的特点和规律，因此我们需要针对具体情况进行分析和研究。
5-相对运动
r0
x'
O 对 O
y
x
z'
三、速度关系
z
S
v dr dt
r
S'
P
r'
O'
y'
d r0 dt
dr ' dt
r0
v0 v '
x' O
y
v绝
v 牵 v相
S 相对于S系
x
相对于S 系
相对于S系
v P 对 O v O 对 O v P 对 O
§1-5 相对运动
Relative motion
一、运动的相对性
对于两不同参考系，描述同一事件，一般 r , v , a 不相同。运动的描述具有相对性。 z' P
二、位矢关系
z
r
由图可知：
P对 O
r
r r0 r '
S
O
r
S'
r'
O'
y'
P对 O
r
z'
四、加速度关系
将上面的速度公式两边同时对时间t求导得：
z
S
O
r
S'
P
r'
O'
y'
r0
a a0 a' a P 对 O a P 对 O a O 对 O
特例：
x'
y
x
若 S 相对 S 系作匀速运动，则有：
相对运动.
质点对不同参考系的位置矢量之间的关系为：
rms rms' rs's
4
物理学
第五版
rms rms' rs's
由于各参考系中的时间是相 同的，上式对时间求导数可 得： drms drms ' drs 's vms vms ' vs 's dt dt dt
雨滴落下的方向偏向车 尾，与竖直方向偏角为 450 ，假设雨滴对地速
v雨 对 车 cos 450 v雨 对 地 cos300 由图知： 0 0 v sin 45 v sin 30 v车 对 地 雨对地 雨对车
v雨对 车
45 30
v雨对 地
0 0 v雨 对 地 cos30 v雨 对 车 cos 45 相加 0 0 v雨 对 地 sin30 35 v雨 对 车 sin 45
o
o'
x
y
v
2 y
2g
15.3m
14
物理学
第五版
法2：本题也不一定需要分 解，可直接用相对运动 公式结合
矢量图形来解决： v弹对地 v弹对车 v车对地 v弹对车 与v车对地 应该首尾相连， v车对地 水平向右，v弹对地 竖直向上， 由此画出矢量图形：
v弹对地
物对于s系
4. 速度之间的关系
物对于s’系
s’系对于s 系
式 vms vms ' vs 's 称 为 伽 利 略 速 度 变 换 式
有时习惯上称 s系为静系， s' 系为动系。
5
物理学
第五版
运动的相对性
运动的相对性(relation of motion)运动的相对性是机械运动的一种性质，同一个物体是运动还是静止，取决于所选参照物，参照物不同，得出的结论也就不相同。
初三学生刚接触力和运动，比较抽象，很难理解，对运动的描述含糊不清。
要描述一个物体运动情况，必须选择一个物体用来做标准，这个标准也叫参照物。
下面根据中学生思维发展特点，通过一些事例让同学们对运动的描述和运动的相对性有个深刻认识和理解。
中学生思维能力不够完善，全面，抽象思维能力不高，所以对物理中较抽象的内容理解困难，同学们刚接触运动和力，希望能够转变思维方式，提高抽象思维能力，分析能力，概括能力，对经典运动学有个更好地掌握。
物理学中把物体相对位置的变化叫机械运动。
要描述一个物体运动情况很难，所以需要选择一个物体作参照，即参照物。
同学们经常见到行驶的汽车，行人、鸟兽等等，我们平常说她们在运动，其实就是以地面做参照物的，我们平时也观察到，当我们坐在行驶的汽车上，向窗外望路旁的树木，发现它们向车行驶的反方向运动。
当我们站在路上观察是有是静止的，这就是我们所选参照物不同的结果造成的。
如果选择行驶的汽车作参照物，路旁的树木是运动的，当我们选择地面做参照物是，树木是静止不动的。
在一个没有风的雨天，如果有两个人都来研究雨点的运动轨迹，一个人站在地面没有动，他看到雨滴垂直下落的，因此他总是垂直的撑着伞。
一放衣服淋湿。
另一个观察者快步前进，他看到的雨滴斜向着他运动，雨滴相对他是斜着运动的，因此他总是斜撑着伞。
选择的参照物不同，对同一个研究对象的运动情况描述也就不同了。
高山，树木、房屋，若选地面为参照物，它们都是静止的，若选太阳作参照，高山，树木、房屋相对太阳，它们的位置在时时刻刻地发生改变，所以高山，树木，房屋相对太阳是运动的。
物体的运动是绝对的，静止是相对的。
刻舟求剑这个成语故事大家很熟悉，求剑者为什么没有捞到剑呢？而是那把剑一只沉没在海底呢？从物理角度来分析，可线相对船没有移动，船相对剑有移动，因此刻线也相对剑有移动，求剑者之所以找不到剑是选错了参照物。
质点
r v
α
45°
10m•s-1 15m•s-1 O
x(东)
运动描述的相对性 伽利略变换
由图中的几何关系， 由图中的几何关系，知：
vx = v
1 K ′K
= 10(m / s )
y(北)
v y = (v
2 K ′K
−v
1 K ′K
)tg 45°
t = 4000 / vAK = 4000/1.1 ≈ 3636.36(s)
vAK
AK′
r v s a
α
r vK′K
in) ≈ 60.6(m
B
4000m
0.55m•s-1
A
运动描述的相对性 伽利略变换
根据相对运动速度关系
r r r vAK′ = vAK′ + vK′K
利用几何关系：
r vAK
r vAK′
观察小球与火车的运动情况： 观察小球与火车的运动情况：
运动描述的相对性 伽利略坐标变换
运动描述的相对性 伽利略坐标变换
1. 伽利略坐标变换 选择不同的参照系，描述同一质点的同一运动的物 选择不同的参照系， 理量如位置矢量 位移、速度、加速度是不同的 位置矢量、 是不同的。 理量如位置矢量、位移、速度、加速度是不同的。 y v y' v 在不同参照系下，这些物理量有 在不同参照系下， 什么联系呢？ 什么联系呢？ P 考虑两个参考系中的坐标系 K 和 K'(Oxyz 和 O'x'y'z') ， 它 们相 对作匀速直线运动。 对作匀速直线运动。 时刻坐标原点重合， 在 t=0时刻坐标原点重合 ， 时刻坐标原点重合 对于同一个质点A，在任意t时 对于同一个质点 ，在任意 时z 刻两个坐标系中的质点对应的 v v r 位置矢量： 位置矢量： 和r ′
相对运动的关系
相对运动的关系
相对运动：是指物体相对于另一个物体的运动。
在研究相对运动时，我们需要考虑两个物体之间的相对位置和相对速度。
1、运动的相对性
研究物体的机械运动，首先要选择一个参照物(或坐标系)，物体的运动都是相对于这个参照物(或坐标系)的。
由于选择的参照物不同，对同一体的运动描述可以不同。
例如从匀速水平飞行的飞机上落下一个物体A，站地面上的观察者看到物体的运动是以地面静止的物体为参照物，故物体A平抛运动，其轨迹是抛物线；而由飞机上的观察者看物体的运动，是以飞机为参照物，故物体A做自由落体运动，轨迹是一条直线。
2、相对运动公式
假设火车以速度v车对地=10m/s向前运动，而车上的人相对车以速度v人对车=2m/s向前运动，
则车上的人相对地的速度v人对地满足：v人对地=v人对车+v车对地=12m/s。
即：v人对车=v 人对地-v车对地。
所以物体A相对物体B的相对速度公式为：vA 对B=vA对地-vB对地值得注意的是，当物体A 和物体B的速度方向相反，甚至成夹角时，以上运算应遵循矢量运算的三角形法则。
例如，在旷野里有v1=3m/s的北风，当人在风中以v2=3m/s的速度向西行走，则风相对人的速度——即人感觉到的风速为v风对人=v1-v2，矢量关系如图所示，所以由几何关系可知v=4.24m/s，方向从正西北方向吹来。
当两个物体相对运动时，它们的相对位置会发生变化，这种变化可以用相对距离和相对方向来描述。
相对距离是指两个物体之间的距离相对于某个参考点的变化，相对方向是指两个物体之间的方向相对于某个参考方向的变化。
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解：（1）由速度变换得
由几何关系得
v0 arcsin v
v v v0
v
v0
v
则船到达正对岸所需时间为
d d t 1.05 103 s v v cos
（2）由于 v v cos ，在划船速度 v 一定的条 件下，只有当 0 时， v 最大 (即v v) ，此时， 船过河所用的时间为
d d t v v
船到达距正对岸的下游处有
d v0 5.0 102 m l v0t v
习题2-21 一架飞机从A处向东飞到B处，然后又向 西飞回到A处。已知A,B两点间的距离为l，空气相对 地面的速率为u,飞机相对空气的速率v’保持不变。 试证： （1）假定空气是静止的（即u=0),飞机往返 飞行时间为 t1 2l （2）假定空气的速度方向向东，飞机往返飞行时间 2lv 为 t
2
v
（3）假定空气的速度方向向北，飞机往返飞行的时 2l 间为 t
3
v 2 u 2
பைடு நூலகம்v2 u 2
证明：由速度变换得
v v u
（1）u=0时，飞机往返飞行的时间为
l l 2l t1 v v v
(2)空气相对地面的速度为u向东，
A v
v
B
A
从B
B所需的时间为
A所需时间为
t A B
tB A
l v u l v u
所以，飞机往返飞行的时间为
l l 2lv t2 2 u v u u2 v v
（3）空气相对地面的速度为u向北，从A B 和从B A,飞机相对地面的速度都为 v v2 u 2 但方向相反。所以，飞机往返飞行的时间为
绝对速度 相对速度 注意
v
v0
牵连速度
v'
dr v dt dr ' v' dt
dv dv0 dv' 加速度关系 dt dt dt
若
当v 0接近光速时，伽利略速度变换不成立！
dR v0 dt
a a0 a
dv 0 0 dt
则
a a
1.10ms 1 的速度划船前进， 例2-7 一人能在静水中以 1103 m ，水流速度为 0.55ms 1 今欲横渡一宽度为 的大河。（1）他若要从出发点横渡该河而到达正对岸 的一点，那么应如何确定划行方向？到达正对岸需多 少时间？（2）如果希望用最短的时间过河，应如何确 定划行方向？船到达对岸的位置在什么地方？
2－5
运动描述的相对性
质点在相对作匀速直线运动的两个坐标系中
S系
(Oxyz)
y S y S O
S '系 (O' x' y' z ' )
r R r
速度变换
r
p x
d r d R d r dt dt dt
R
O
r
x
v v 0 v
伽利略速度变换
v v 0 v
2l 2l t3 v v 2 u 2
u u v
v
A
v
v
B