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第4章 多种多样的运动
第1节 机械运动
1.知道机械运动的含义。
2.会选取参照物,能根据所选的参照物判断物体的运动情况,以及根
据物体的运动判断参照物。（科学观念）
3.能根据物体运动路线的形状和运动快慢是否变化对机械运动进行
分类,了解匀速直线运动和变速直线运动。
4.能说出速度的意义,掌握不同速度单位之间的换算,并能用速度公式及
其变形公式解决物体机械运动的有关问题。（科学观念、科学思维）
5.了解运动与能之间的关系以及能的类别。（科学观念）
1.机械运动：物体空间位置随时间变化的运动叫作机械运动。
机械运动是自然界中最直观、最常见的一种运动形式，如
行驶的汽车、发射的长征五号运载火箭、大气和江河水的流动等，
它们的空间位置都随时间的变化发生改变。
物体并非只做机械运动，还有其他非机械运动，如生命运
动、化学运动等。
典例1 机械运动是自然界最简单的一种运动形式。下列四个选项中
不属于机械运动的是( )
B
A.蜥蜴爬行
B.鲜花怒放
C.骏马奔腾
D.树叶飘落
解析：蜥蜴爬行、骏马奔腾、树叶飘落三种现象中，研究对象蜥
蜴、骏马、树叶的位置均发生了变化，均属于机械运动；鲜花怒
放是植物的一种生长现象，不属于机械运动，故B选项符合题意。
2.参照物
（1）人们判断物体是运动的还是静止的，总是先选取某一物体作
为参照物。
（2）物体运动状态的判断
①相对于参照物,如果物体的位置发生了变化,就说它是运动的；
②相对于参照物,如果物体的位置不变,就说它是静止的。
（3）参照物的选取原则
原则 说明
排己性 参照物不能选择研究对象本身,因为若以研究对象本身
为参照物,则它永远是静止的
假定性 参照物一旦选定,就意味着假定该参照物是静止的
任意性 参照物的选择是任意的,既可以选择静止的物体,也可以
选择运动的物体
方便性 通常情况下,为了研究方便,一般选取地面或相对于地面
静止的物体作为参照物
（4）运动和静止的相对性
判断物体是否运动，首先要选定参照物。参照物可以根据需要来选
择：选取的参照物不同,对同一个物体运动情况的描述也会不同。
被研究的物体相对于一个参照物是静止的,相对于另一个参照物可
能是运动的,这就是运动和静止的相对性（运动和静止的相对性具
有十分重要的实际意义，在生活和科技活动中有很多应用）。对现
实中的所有物体来说,运动是绝对的,静止是相对的。
教材第136页
因为车上的人把高铁作为参照物，而车外的人把地面作为参照
物。这说明选取的参照物不同，同一物体运动情况的描述也不同。
典例2 (台州期中)如果以地面为参照物，静止的物体是( )
B
A.飞奔的猎豹
B.放在桌面上的书
C.慢慢爬行的蜗牛
D.站在上升扶梯上的人
解析：选项B中，放在桌面上的书，相对于地面的位置没有发生变
化，故选B。
3.科学·技术·工程：空间交会对接技术
概念 空间交会对接技术是指两个航天器在空间轨道上会合，并
在结构上连成一个整体的技术。
空间 交会 对接 过程 空间交会对接时，追踪飞行器的飞行分为远
程导引、近程导引、最终逼近和对接停靠四
个阶段，通过人工控制方式或自动控制方式
从目标飞行器的前向、后向或径向完成对接。
（这一过程涉及制导、跟踪和修正航线等复
杂技术，可谓“万里穿针”）
意义 它是实现太空平台和空间运输系统的空间装配、回收、补
给、维修以及航天员交换与营救等在轨服务的先决条件。
1.运动的分类
当物体从一个位置运动到另一个位置，总要经过一定的路线。根据
物体运动路线的形状，可以将物体的运动分为直线运动和曲线运动。
方法与技能
分类
分类是基于研究对象的某种特征将它们区分为不同种类的方法。例
如，我们可以按植物是否有种子，把植物分为有种子植物和无种子
植物；按物体运动路线的形状，把运动分为直线运动和曲线运动。
分类必须先提出分类标准，再将对象按标准区分归类。分类应突出
事物的特征，使事物之间的关系变得更加清晰。
2.比较物体运动快慢的方法
方法 举例（观看运动员 赛跑）
方法一：在相同时间内， 比较物体通过的路程，通 过路程长的物体运动快。 在运动员都还没有跑到终点前的某一
瞬间，他们所用时间相同，跑在最前
面的人，跑过的路程长，跑得更快。
方法二：比较物体通过相 同路程所用的时间，所用 时间短的物体运动快。 当运动员都跑到终点时，他们跑过的
路程相同，所用时间越短的运动员跑
得越快。
特别提醒
（1）表示物体运动快慢必须同时考虑路程与时间两个因素；
（2）科学上，比较物体运动的快慢，常采用“时间相同，比较路程”
的方法，也就是用物体运动的路程除以所用的时间。
3.速度
概念 物体的运动路程与所用时间的比叫作速度。
速度 公式 （,, 分别表示路程、时间、速度）。
单位 米/秒，符号为，读作米每秒;千米/时，符号为 ，读作千米每小时。这两个单位的换算关系。
（物体内运动，则内运动，即 内
运动 ）
意义 （1）速度可以定量描述物体运动的快慢，即物体运动得
越快（慢）,则速度越大（小），反之也成立；
（2）速度在数值上等于物体在单位时间内通过的路程。
4.常见物体运动的速度
教材第138页
运动员百米赛跑是做直线运动；滑雪运动员凌空而下是做曲线运
动；航天员王亚平在空间站内穿梭是做曲线运动。
教材第139页
采用“在相同时间内，比较物体通过的路程”的方法：第一次赛跑
1秒内跑，第二次赛跑1秒内跑 ，因为
，所以第一次赛跑比第二次快。
教材第140页
由题意可知，非洲羚羊奔跑的速度
，汽车的速度
，
因为 ，所以非洲羚羊比城市马路上的汽车运动
得快。
典例3 (2024·嘉兴期中)下列各种运动中，速度最大的是( )
C
A.奔跑着的猎豹的速度可达
B.在水中游动的旗鱼的速度可达
C.飞行的褐海燕1分钟能前进
D.百米赛跑某一著名运动员的成绩是
解析：奔跑着的猎豹的速度为 ；在水中游动的旗鱼的速度
为 ；飞行的褐海燕的速度为
；该百米运动员的速度为 ，所以速
度最大的是飞行的褐海燕。
1.速度的测量方法
测量物体运动的速度可以从简单的直线运动开始，同一物体在做直
线运动时，每隔相同的时间，分别记录物体所走的路程，然后根据
速度公式求各段时间内物体的速度。
2.匀速直线运动
把物体沿直线且速度不变的运动叫作匀速直线运动。
特别提醒
（1）匀速直线运动是最简单的运动，是快慢不变的运动；
（2）在日常生活中，如果物体在运动过程中速度几乎不变，轨迹
近似为直线，通常看作匀速直线运动。
3.变速直线运动
物体在一条直线上运动，如果在相等的时间内通过的路程不相等，
这种运动就叫作变速直线运动。
特别提醒
在许多情况下，我们不需要精确地考察每一时刻的运动，可以测量
某物体通过的某段路程与所用的时间，根据速度公式求得比值，得
知物体这段时间的运动快慢。
教材第141页
1.甲、乙两辆汽车行驶的路程与时间的关系图像如图所示，甲汽
车在各段时间内速度保持不变，而乙汽车在各段时间内速度不断
变大。
2.让一辆小车从斜面点滑下，标记小车每隔相同时间 所在的
位置，用刻度尺测出各时间段的路程，如图所示，计算出各段时间
内的速度。
教材第141页
解析：由 可知，
段内： ；
段内： ；
段内： ；
段内： 。
2.区间测速：在同一路段上设置两个相邻的监控点，通过计算车
辆经过这两个点的时间差来判断是否超速。这种方法适用于测量车
辆在特定路段的平均速度。
雷达微波测速：利用雷达发射微波信号，通过测量微波信号的往返
时间和雷达与车辆之间的距离来计算车辆的速度。这种方法可以实
现对车辆瞬时速度的准确测量。
教材第142页
典例4 (2024·宁波镇海区期中)如图所示，小蛟在“测
量物体运动的平均速度”实验中，斜面的一端用木块垫起，把小车
放在斜面点，使小车从斜面点静止下滑，经过点到达 点，图
中已标出小车经过，， 三点时的对应时刻。下列说法中正确的
是( )
A.段距离为
B.段平均速度为
C.为了便于计时，应将木块向斜面底端移动
D.若小车过点后才开始计时，测出 段平均速度将偏大
√
解析：段的距离,故A错误； 段的
距离,小车所用时间 ,平
均速度 ,故B错误；为了便于计时，斜
面坡度应较小，应将木块向远离斜面底端的方向移动，故C错误；
如果小车过了A点才开始计时，计时会晚一些，测量的时间会偏小
一些，根据速度公式可知，在路程不变时，时间偏小，测得的平均
速度会偏大，故D正确。
速度公式可变形为， 。如果我们测得速度、路程、
时间三个量中的任意两个量，就可以利用这个公式及其变形公式计
算出第三个量，帮助我们解决遇到的一些问题。
特别提醒
（1）公式中,速度、路程、时间三个量必须对应同一个物体,且单位
必须统一。
（2）如果问题比较复杂,可以画示意图,明确运动过程及量与量之间
的关系。
（3）先进行字母运算,再代入数值进行计算。
教材第144页
方法一：根据题意，由速度公式 可知此人要想在绿灯熄灭前
穿过斑马线区域，他的速度至少为 ，因为
，所以在绿灯熄灭前他不能穿过斑马线区域。
方法二：根据题意，由速度公式，可得 ，所以此人穿过
斑马线区域所需的时间为 ，
因为 ，所以在绿灯熄灭前他不能穿过斑马线区域。
典例5 (杭州期中)一辆匀速行驶的汽车在距前面山崖 处鸣喇
叭,经过后听到回声,已知空气中的传声速度为 ,求:
（1）喇叭声从发出到传回驾驶员耳中,通过的路程。
[答案]
解析：由题意可知，声音在空气中的传播速度 ，传播
时间 。根据速度公式，可得喇叭声从发出到传回驾驶员耳
中，通过的路程 。
（2）汽车从鸣笛到听到回声这段时间内通过的路程。
[答案]
解析：在这段时间内，汽车与喇叭声
的运动路程如图所示。可见，在这个
过程中，汽车与喇叭声的路程和为
，故汽车从鸣笛到听到回声这段时间内通过的
路程为 。
（3）汽车的行驶速度。
[答案]
解析：已知汽车行驶的路程，时间 ，根据速度
公式，可得汽车的行驶速度 。
1.能的类别
运动是自然世界最普遍的现象，万物都在运动，形式多种多样，而
能也有多种形式，如机械能、化学能、电能、电磁能等。
类别 说明
机械能 做机械运动的物体都具有机械能。如天体的运行、河水
的流淌、鸟的飞翔、人的行走、蒲公英种子的飘散等，
都属于机械运动，故这些物体都具有机械能。
类别 说明
化学能 ①储存在食物中的能属于化学能。如人和动物的运动都
消耗能，这种能都可以从食物中得到补充。
②汽油、木材、天然气、沼气、煤炭等燃料都储存着
能，这种能也属于化学能。如汽车行驶时需要消耗燃料
（如汽油），燃料燃烧时，将储存在其中的能释放出
来，供给汽车运动。
类别 说明
电能 各种发电站能够提供大量的电能，各种电池也能提供方
便使用的电能。电能是我们最常用的一种能。电力机
车、家用电器、机器人等通电后才能正常工作，这表明
电具有电能。
电磁能 遥控器能发出电磁辐射，它具有的能属于电磁能。光也
是一种电磁能。除了可见光外，红外线、紫外线、微波
和 射线等都是电磁能的表现形式。
2.运动与能的关系
物体的机械运动需要能，植物、动物、人进行生命活动也需要能。
例如，人在读书学习时需要能，在睡觉休息时也要消耗能，每时每
刻都离不开能。
特别提醒
运动的物体具有机械能，而静止的物体也具有能，如静止的煤炭本
身具有化学能；以高铁车厢为参照物，乘客是静止的，但乘客具有
机械能。
典例6 (2024·杭州西湖区期中)自然界中能的形式多种多样，下列物
体所具有能的形式表述错误的是( )
A
A.通电后空调才能工作，说明电具有机械能
B.我们平时吃的米饭中蕴含着化学能
C.雷达能接收、发射电磁能
D.三峡大坝泄洪时的洪水具有机械能
解析：通电后空调才能工作，说明电具有电能。选项A表述错误。

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