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第4章 多種多樣的運動
第1節 機械運動
1.知道機械運動的含義。
2.會選取參照物,能根據所選的參照物判斷物體的運動情況,以及根
據物體的運動判斷參照物。（科學觀念）
3.能根據物體運動路線的形狀和運動快慢是否變化對機械運動進行
分類,了解勻速直線運動和變速直線運動。
4.能說出速度的意義,掌握不同速度單位之間的換算,并能用速度公式及
其變形公式解決物體機械運動的有關問題。（科學觀念、科學思維）
5.了解運動與能之間的關系以及能的類別。（科學觀念）
1.機械運動：物體空間位置隨時間變化的運動叫作機械運動。
機械運動是自然界中最直觀、最常見的一種運動形式，如
行駛的汽車、發射的長征五號運載火箭、大氣和江河水的流動等，
它們的空間位置都隨時間的變化發生改變。
物體并非只做機械運動，還有其他非機械運動，如生命運
動、化學運動等。
典例1 機械運動是自然界最簡單的一種運動形式。下列四個選項中
不屬于機械運動的是( )
B
A.蜥蜴爬行
B.鮮花怒放
C.駿馬奔騰
D.樹葉飄落
解析：蜥蜴爬行、駿馬奔騰、樹葉飄落三種現象中，研究對象蜥
蜴、駿馬、樹葉的位置均發生了變化，均屬于機械運動；鮮花怒
放是植物的一種生長現象，不屬于機械運動，故B選項符合題意。
2.參照物
（1）人們判斷物體是運動的還是靜止的，總是先選取某一物體作
為參照物。
（2）物體運動狀態的判斷
①相對于參照物,如果物體的位置發生了變化,就說它是運動的；
②相對于參照物,如果物體的位置不變,就說它是靜止的。
（3）參照物的選取原則
原則 說明
排己性 參照物不能選擇研究對象本身,因為若以研究對象本身
為參照物,則它永遠是靜止的
假定性 參照物一旦選定,就意味著假定該參照物是靜止的
任意性 參照物的選擇是任意的,既可以選擇靜止的物體,也可以
選擇運動的物體
方便性 通常情況下,為了研究方便,一般選取地面或相對于地面
靜止的物體作為參照物
（4）運動和靜止的相對性
判斷物體是否運動，首先要選定參照物。參照物可以根據需要來選
擇：選取的參照物不同,對同一個物體運動情況的描述也會不同。
被研究的物體相對于一個參照物是靜止的,相對于另一個參照物可
能是運動的,這就是運動和靜止的相對性（運動和靜止的相對性具
有十分重要的實際意義，在生活和科技活動中有很多應用）。對現
實中的所有物體來說,運動是絕對的,靜止是相對的。
教材第136頁
因為車上的人把高鐵作為參照物，而車外的人把地面作為參照
物。這說明選取的參照物不同，同一物體運動情況的描述也不同。
典例2 (臺州期中)如果以地面為參照物，靜止的物體是( )
B
A.飛奔的獵豹
B.放在桌面上的書
C.慢慢爬行的蝸牛
D.站在上升扶梯上的人
解析：選項B中，放在桌面上的書，相對于地面的位置沒有發生變
化，故選B。
3.科學·技術·工程：空間交會對接技術
概念 空間交會對接技術是指兩個航天器在空間軌道上會合，并
在結構上連成一個整體的技術。
空間 交會 對接 過程 空間交會對接時，追蹤飛行器的飛行分為遠
程導引、近程導引、最終逼近和對接?？克?br/>個階段，通過人工控制方式或自動控制方式
從目標飛行器的前向、后向或徑向完成對接。
（這一過程涉及制導、跟蹤和修正航線等復
雜技術，可謂“萬里穿針”）
意義 它是實現太空平臺和空間運輸系統的空間裝配、回收、補
給、維修以及航天員交換與營救等在軌服務的先決條件。
1.運動的分類
當物體從一個位置運動到另一個位置，總要經過一定的路線。根據
物體運動路線的形狀，可以將物體的運動分為直線運動和曲線運動。
方法與技能
分類
分類是基于研究對象的某種特征將它們區分為不同種類的方法。例
如，我們可以按植物是否有種子，把植物分為有種子植物和無種子
植物；按物體運動路線的形狀，把運動分為直線運動和曲線運動。
分類必須先提出分類標準，再將對象按標準區分歸類。分類應突出
事物的特征，使事物之間的關系變得更加清晰。
2.比較物體運動快慢的方法
方法 舉例（觀看運動員 賽跑）
方法一：在相同時間內， 比較物體通過的路程，通 過路程長的物體運動快。 在運動員都還沒有跑到終點前的某一
瞬間，他們所用時間相同，跑在最前
面的人，跑過的路程長，跑得更快。
方法二：比較物體通過相 同路程所用的時間，所用 時間短的物體運動快。 當運動員都跑到終點時，他們跑過的
路程相同，所用時間越短的運動員跑
得越快。
特別提醒
（1）表示物體運動快慢必須同時考慮路程與時間兩個因素；
（2）科學上，比較物體運動的快慢，常采用“時間相同，比較路程”
的方法，也就是用物體運動的路程除以所用的時間。
3.速度
概念 物體的運動路程與所用時間的比叫作速度。
速度 公式 （,, 分別表示路程、時間、速度）。
單位 米/秒，符號為，讀作米每秒;千米/時，符號為 ，讀作千米每小時。這兩個單位的換算關系。
（物體內運動，則內運動，即 內
運動 ）
意義 （1）速度可以定量描述物體運動的快慢，即物體運動得
越快（慢）,則速度越大（?。?，反之也成立；
（2）速度在數值上等于物體在單位時間內通過的路程。
4.常見物體運動的速度
教材第138頁
運動員百米賽跑是做直線運動；滑雪運動員凌空而下是做曲線運
動；航天員王亞平在空間站內穿梭是做曲線運動。
教材第139頁
采用“在相同時間內，比較物體通過的路程”的方法：第一次賽跑
1秒內跑，第二次賽跑1秒內跑 ，因為
，所以第一次賽跑比第二次快。
教材第140頁
由題意可知，非洲羚羊奔跑的速度
，汽車的速度
，
因為 ，所以非洲羚羊比城市馬路上的汽車運動
得快。
典例3 (2024·嘉興期中)下列各種運動中，速度最大的是( )
C
A.奔跑著的獵豹的速度可達
B.在水中游動的旗魚的速度可達
C.飛行的褐海燕1分鐘能前進
D.百米賽跑某一著名運動員的成績是
解析：奔跑著的獵豹的速度為 ；在水中游動的旗魚的速度
為 ；飛行的褐海燕的速度為
；該百米運動員的速度為 ，所以速
度最大的是飛行的褐海燕。
1.速度的測量方法
測量物體運動的速度可以從簡單的直線運動開始，同一物體在做直
線運動時，每隔相同的時間，分別記錄物體所走的路程，然后根據
速度公式求各段時間內物體的速度。
2.勻速直線運動
把物體沿直線且速度不變的運動叫作勻速直線運動。
特別提醒
（1）勻速直線運動是最簡單的運動，是快慢不變的運動；
（2）在日常生活中，如果物體在運動過程中速度幾乎不變，軌跡
近似為直線，通?？醋鲃蛩僦本€運動。
3.變速直線運動
物體在一條直線上運動，如果在相等的時間內通過的路程不相等，
這種運動就叫作變速直線運動。
特別提醒
在許多情況下，我們不需要精確地考察每一時刻的運動，可以測量
某物體通過的某段路程與所用的時間，根據速度公式求得比值，得
知物體這段時間的運動快慢。
教材第141頁
1.甲、乙兩輛汽車行駛的路程與時間的關系圖像如圖所示，甲汽
車在各段時間內速度保持不變，而乙汽車在各段時間內速度不斷
變大。
2.讓一輛小車從斜面點滑下，標記小車每隔相同時間 所在的
位置，用刻度尺測出各時間段的路程，如圖所示，計算出各段時間
內的速度。
教材第141頁
解析：由 可知，
段內： ；
段內： ；
段內： ；
段內： 。
2.區間測速：在同一路段上設置兩個相鄰的監控點，通過計算車
輛經過這兩個點的時間差來判斷是否超速。這種方法適用于測量車
輛在特定路段的平均速度。
雷達微波測速：利用雷達發射微波信號，通過測量微波信號的往返
時間和雷達與車輛之間的距離來計算車輛的速度。這種方法可以實
現對車輛瞬時速度的準確測量。
教材第142頁
典例4 (2024·寧波鎮海區期中)如圖所示，小蛟在“測
量物體運動的平均速度”實驗中，斜面的一端用木塊墊起，把小車
放在斜面點，使小車從斜面點靜止下滑，經過點到達 點，圖
中已標出小車經過，， 三點時的對應時刻。下列說法中正確的
是( )
A.段距離為
B.段平均速度為
C.為了便于計時，應將木塊向斜面底端移動
D.若小車過點后才開始計時，測出 段平均速度將偏大
√
解析：段的距離,故A錯誤； 段的
距離,小車所用時間 ,平
均速度 ,故B錯誤；為了便于計時，斜
面坡度應較小，應將木塊向遠離斜面底端的方向移動，故C錯誤；
如果小車過了A點才開始計時，計時會晚一些，測量的時間會偏小
一些，根據速度公式可知，在路程不變時，時間偏小，測得的平均
速度會偏大，故D正確。
速度公式可變形為， 。如果我們測得速度、路程、
時間三個量中的任意兩個量，就可以利用這個公式及其變形公式計
算出第三個量，幫助我們解決遇到的一些問題。
特別提醒
（1）公式中,速度、路程、時間三個量必須對應同一個物體,且單位
必須統一。
（2）如果問題比較復雜,可以畫示意圖,明確運動過程及量與量之間
的關系。
（3）先進行字母運算,再代入數值進行計算。
教材第144頁
方法一：根據題意，由速度公式 可知此人要想在綠燈熄滅前
穿過斑馬線區域，他的速度至少為 ，因為
，所以在綠燈熄滅前他不能穿過斑馬線區域。
方法二：根據題意，由速度公式，可得 ，所以此人穿過
斑馬線區域所需的時間為 ，
因為 ，所以在綠燈熄滅前他不能穿過斑馬線區域。
典例5 (杭州期中)一輛勻速行駛的汽車在距前面山崖 處鳴喇
叭,經過后聽到回聲,已知空氣中的傳聲速度為 ,求:
（1）喇叭聲從發出到傳回駕駛員耳中,通過的路程。
[答案]
解析：由題意可知，聲音在空氣中的傳播速度 ，傳播
時間 。根據速度公式，可得喇叭聲從發出到傳回駕駛員耳
中，通過的路程 。
（2）汽車從鳴笛到聽到回聲這段時間內通過的路程。
[答案]
解析：在這段時間內，汽車與喇叭聲
的運動路程如圖所示?？梢姡谶@個
過程中，汽車與喇叭聲的路程和為
，故汽車從鳴笛到聽到回聲這段時間內通過的
路程為 。
（3）汽車的行駛速度。
[答案]
解析：已知汽車行駛的路程，時間 ，根據速度
公式，可得汽車的行駛速度 。
1.能的類別
運動是自然世界最普遍的現象，萬物都在運動，形式多種多樣，而
能也有多種形式，如機械能、化學能、電能、電磁能等。
類別 說明
機械能 做機械運動的物體都具有機械能。如天體的運行、河水
的流淌、鳥的飛翔、人的行走、蒲公英種子的飄散等，
都屬于機械運動，故這些物體都具有機械能。
類別 說明
化學能 ①儲存在食物中的能屬于化學能。如人和動物的運動都
消耗能，這種能都可以從食物中得到補充。
②汽油、木材、天然氣、沼氣、煤炭等燃料都儲存著
能，這種能也屬于化學能。如汽車行駛時需要消耗燃料
（如汽油），燃料燃燒時，將儲存在其中的能釋放出
來，供給汽車運動。
類別 說明
電能 各種發電站能夠提供大量的電能，各種電池也能提供方
便使用的電能。電能是我們最常用的一種能。電力機
車、家用電器、機器人等通電后才能正常工作，這表明
電具有電能。
電磁能 遙控器能發出電磁輻射，它具有的能屬于電磁能。光也
是一種電磁能。除了可見光外，紅外線、紫外線、微波
和 射線等都是電磁能的表現形式。
2.運動與能的關系
物體的機械運動需要能，植物、動物、人進行生命活動也需要能。
例如，人在讀書學習時需要能，在睡覺休息時也要消耗能，每時每
刻都離不開能。
特別提醒
運動的物體具有機械能，而靜止的物體也具有能，如靜止的煤炭本
身具有化學能；以高鐵車廂為參照物，乘客是靜止的，但乘客具有
機械能。
典例6 (2024·杭州西湖區期中)自然界中能的形式多種多樣，下列物
體所具有能的形式表述錯誤的是( )
A
A.通電后空調才能工作，說明電具有機械能
B.我們平時吃的米飯中蘊含著化學能
C.雷達能接收、發射電磁能
D.三峽大壩泄洪時的洪水具有機械能
解析：通電后空調才能工作，說明電具有電能。選項A表述錯誤。

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