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各种各样的运动（一）背景和教学目标物体的机械运动，通常按照物体运动轨迹分为直线运动和曲线运动两种运动方式。
在这两种运动方式中有以下的运动形式：平动、转动、振动、滚动、摆动等。
各种运动形式之间并不是孤立存在的，它们往往是相互联系的。
本课对应的课标内容是“4.3物体的机械运动有不同的形式”下的“比较不同的运动，举例说明各种运动的形式和特征”。
本课的设计思路是提供学生常见的物品（玩具），让学生用多种方法让物体运动起来，观察并描述，发现它们的运动形式虽然是各种各样的，但是可以分成几个类别。
学生在观察和描述物体运动形式时，会发现如果观察物体的不同部分，其运动形式是不一样的，比如玩具小车往前运动时车身是平动的、车轮是滚动的。
那应该怎样观察和描述呢？教科书提示学生在物体上“画点做标记”。
这其实是将一个具体的物体抽象为“质点”的过程，既方便了学生观察和记录物体的运动形式，也体现了本单元想渗透的科学思维方式一一研究物体的运动，可以将具体的物体进行抽象。
其实，学生在物体上“画点做标记”，就是将该物体或物体的一部分抽象为一个质点了。
质点是物理学中用来代替物体的有质量的点，它是一个理想化模型，舍去了物体的形状、大小、转动等性能，突出它所处的位置和质量的特性，用一个有质量的点来描绘，这是对实际物体的简化。
例如研究地球绕太阳的公转，可把地球当作一质点。
当然，学生还不具备理解质点这一概念的能力，教师只需要自己明白教科书的设计意图即可。
科学概念目标物体的运动形式是各种各样的，这些运动形式可以分类。
科学探究目标观察比较物体的运动，用简单的图示和文字等描述物体的运动形式。
科学态度目标感受探究生活中各种物体运动形式的乐趣。
在同伴合作探究中，认真观察、及时记录运动情况，开展交流研讨。
科学、技术、社会与环境目标感受生活用品和玩具设计的精妙。
（二）教学准备为学生准备：各种物品（指尖陀螺、钢尺、溜溜球、玩具车、弹弹球、弹簧彩虹圈、陀螺、发条青蛙玩具等）、圆点（不干胶圆点或彩色橡皮泥）、学生活动手册。
未知驱动探索，专注成就专业
平动与转动
平动是物体整体沿直线方向移动的运动，它的主要特点是
物体的各个部分保持相对位置不变。
平动可以是匀速直线
运动、变速直线运动或者是以某一点为转动轴的圆周运动。
转动是物体围绕某一轴心旋转的运动，它的主要特点是物
体的各个部分都绕着同一轴心做圆周运动。
转动可以是匀
速旋转、变速旋转或者是在非均匀转动下的往复运动。
平动和转动是物体的两种基本运动形式，它们可以相互转化，即平动可以通过某个固定轴心上的转动来实现，而转
动也可以通过物体整体的平动来实现。
在实际生活中，很
多物体的运动同时包含了平动和转动的特点，例如车轮的
转动既是围绕轴心的旋转运动，又是整个车辆的平动运动。
1。
《起重机的平动与转动》讲义同学们，今天咱们一起来学习沪教版选修2 2第二章起重机与平衡中的2.1节起重机的平动与转动。
这一节呀，就像是打开起重机这个大机器神秘操作大门的一把小钥匙呢。
一、平动的那些事儿1、平动的概念咱先来说说平动。
同学们可以想象一下，有一个小方块在一个特别平的板子上滑动，这个小方块在滑动的时候，它身上的各个点运动的方向和距离都是一模一样的。
这就好比咱们在操场上，所有人都排着整齐的队伍，迈着同样大小的步伐，朝着同一个方向前进一样。
这种运动就叫做平动。
比如说，咱们坐电梯的时候，电梯厢在上下移动，这个电梯厢就是在做平动。
在起重机里呢，也有部分结构是做平动的，比如说起重机的小车沿着桥架做直线运动的时候，就很接近平动啦。
2、平动的特点平动有啥特点呢？首先，平动的物体，它的轨迹是一条直线或者是一条平滑的曲线。
就像火车在笔直的铁轨上行驶，那就是直线平动；要是小虫子在一片弯弯的树叶上慢慢爬，那这个小虫子的运动轨迹就是曲线平动。
其次呢，平动的物体，它上面各个点的速度和加速度都是一样的。
这就好像一群小伙伴手拉手一起跑步，大家的速度都相同，没有人会掉队，也没有人会突然加速或者减速。
3、平动的实际例子咱们生活中到处都是平动的例子。
像咱们刚才说的电梯，还有汽车在笔直的公路上平稳行驶的时候，汽车整体也是在做平动。
还有，大家玩过那种长长的滑梯吧？当你从滑梯上滑下来的时候，你整个身体也可以近似看成是在做平动。
那在起重机里，除了刚才提到的小车沿桥架的运动，还有吊具在水平方向上的直线移动，也可以看作是平动。
4、平动相关的物理量那在平动里，咱们要关注哪些物理量呢？速度肯定是个重要的家伙。
速度就是描述物体运动快慢的物理量，就像你跑步的时候，跑得快还是慢，这个快慢就是速度。
速度是有方向的哦，比如说你朝着东边跑，那速度的方向就是东边。
还有加速度，加速度是描述速度变化快慢的物理量。
如果一辆汽车本来慢慢开，后来越开越快，这个速度增加得快，那加速度就大；要是速度一直不变，那加速度就是零。
导入新课
物体的运动可谓多姿多彩,千变万化.
如果按物体运动时每一点的运动状态是否相同来划分,物体的运动有哪几种形式?
第一章物体的平衡
1.2 平动和转动
教学目标
1. 知识与能力
✓知道世界上一切物体的运动形式可以分为平动和转动两大类
✓能举例说明自己对平动和转动的理解，知道转动能转换成平动，平动也能转换成转动
2 . 过程与方法
✓能尝试着进行物体平动和转动的实验
3.情感态度与价值观
培养探究物体运动的兴趣
教学重难点
重点
理解平动和转动
难点
平动和转动的互相转化
本节导航
1﹑平动
2﹑转动
3﹑转动惯性
1﹑平动
注射器中活塞的运动被吊起物体的运动
这一类运动中,尽管物体整体的运动情况发生了变化,但是在某一瞬时物体上各点的运动状态(位移,速度,加速度)却是一样的.物理学中将这种运动叫做平动(translation).
沿直线前进的雪橇的运动
平动是比较简单的,同时也是非常常见的一种运动形式,了解了这一基本运动形式的特点,分析比较复杂的运动就有了基础.由于做平动的物体上各点的运动状态都相同,所以研究做平动物体的运动规律时,通常将其简化为质点来处理.
物体做平动时,它的运动轨迹不一定是直线.判断物体是否做平动的方法是:在物体上任意画一条直线AB,如果物体做平动,那么在它运动的过程中,直线AB 始终保持跟原来的位置平行.
A
A
A
B
B
B
2﹑转动
物体上的各点在某一瞬时的运动状态并不相同,但它们都在绕同一转动轴做圆周运动.物理学中将这类运动叫做转动(rotation).
转动也是非常基本和常见的运动.描述转动常用转速、角速度、角加速度等物理量.
初中学过的各种杠杆也属于有固定转动轴的物体，它们都能绕转动轴发生转动。
一个有固定转动轴的物体，在力的作用下，如果保持静止或匀速转动，我们称这个物体处于转动平衡状态。
实际上,许多物体往往既做平动,又做转动.例如钻头钻孔的运动,以及做翻腾动作的跳水运动员的运动等,都属于这种情况.
总结以上分析,我们可以得出这样的结论:物体的运动有平动和转动两种基本形式,复杂的运动是由这两种基本运动组成的.
3﹑转动惯性
大家对陀螺可能都不陌生.陀螺转动起来以后,如果摩擦不大,它就可以旋转很长时间才停下来.这表明物体在绕着自己的对称轴转动时具有保持转速和转动轴的方向不变的性质.物理学中将这种性质叫做转动惯性.
转动惯性在技术上有很多应用
在火箭,导弹等飞行器上,常有一个高速旋转的陀螺,由于转动惯性,陀螺可以保证转动轴在空间的指向不变.这一性质常用来导航,利用这种原理制成的导航仪叫做惯性导航仪.在某些方面惯性导航仪比磁性罗盘更优越,它不受周围铁器和磁场的影响,指示方向更准确.
轮船在海洋中航行,常因风浪而颠簸.为了减轻轮船的摇摆,人们在船舱底部装上很重的高速转动的飞轮.由于惯性,飞轮转动轴的方向不易改变,可以有力地抵抗风浪的影响,使轮船比较平稳地前进.
物体的转动惯性也常常应用在玩具中.例如,靠惯性运动的玩具小汽车里就有一个转动惯性很大的飞轮,先用力使车轮与地面摩擦,由车轮的转动带动飞轮,飞轮的调整旋转就带动小汽车向前跑去.
思考与讨论
1.有人说“平动就是匀加速直线运动”,对吗?
2. 下面的几种运动,哪些是平动,哪些是转动?
哪些同时做平动和转动?
①工作中的钟表的秒针;
②钢球沿斜槽滚下时,钢球的运动;
③站在自动扶梯上的人的运动;
④前进中的汽车车轮的运动.
3. 在家庭的日用品中,各举出三个平动和转动的实例.
课堂小结
1、世界上一切物体的运动形式可以分为平动和转动两大类；
2、物体上各点的运动状态(位移,速度,加速度)
一样.物理学中称之为平动(translation);
3、物体上的各点在某一瞬时的运动状态并不相同,但它们都在绕同一转动轴做圆周运动.物理学称之为转动(rotation).
4、物体在绕着自己的对称轴转动时具有保持转速和转动轴的方向不变的性质.物理学中将这种性质叫做转动惯性.
高考链接
1.（2004全国理综15）如图所示，ad 、bd 、cd 是竖直面内三根固定的光滑细杆，a 、b 、c 、d 位于同一圆周上，a 点为圆周的最高点，d 点为圆周的最低点。
每根杆上都套着一个小滑环（图中未画出），三个滑环分别从a 、b 、c 处释放（初速为0），用t1、t2、t3依次表示各滑环到达d 所用的时间，则( )a
b c
d A ．t 1=、t 2、=t 3 B ．t 1、>、t 2、>t 3
C ．t 3 > t 1、>t 2、
D ．t 1、、<t 2、<t 3
设圆环直径为d,杆与水平面的夹角为α,则杆长可表示为d sin α,下滑加速度a=g sin α.据
s= at 2知d sin α= gsinα·t
2由于t 与α无关,故下滑时间相同.解析
答案：D
2.（2009年安徽卷）为了节省能量，某商场安装了
智能化的电动扶梯。
无人乘行时，扶梯运转得很慢；有人站上扶梯时，它会先慢慢加速，再匀速运转。
一顾客乘扶梯上楼，恰好经历了这两个过程，如图所示。
那么下列说法中正确的是
A．顾客始终受到三个力的作用
B．顾客始终处于超重状态
C．顾客对扶梯作用力的方向先指向左下方，再竖直向下
D．顾客对扶梯作用力的方向先指向右下方，再竖直向下
解析
在慢慢加速的过程中顾客受到的摩擦力水平向左，电梯对其的支持力和摩擦力的合力方向指向右上，由牛顿第三定律，它的反作用力即人对电梯的作用方向指向向左下；在匀速运动的过程中，顾客与电梯间的摩擦力等于零，顾客对扶梯的作用仅剩下压力，方向沿竖直向下。
F N
a
f
答案：C
3. 如图所示，某货场而将质量为m1=100 kg的货物（可视为质点）从高处运送至地面，为避免货物与地面发生撞击，现利用固定于地面的光滑四分之一圆轨道，使货物中轨道顶端无初速滑下，轨道半径R=1.8 m。
地面上紧靠轨道次排放两声完全相同的木板A、B，长度均为l=2m，质量均为m
2
=100 kg，木板上表面与轨道末端相切。
货物与木板间的动摩
擦因数为
1，木板与地面间的动摩擦因数=0.2。
（最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等，取g=10 m/s2）
（1）求货物到达圆轨道末端时对轨道的压力。
（2）若货物滑上木板4时，木板不动，而滑上木板B 时，木板B 开始滑动，求1应满足的条件。
（3）若1=0.5，求货物滑到木板A 末端时的速度和在木板A 上运动的时间。
解析
（1）设货物滑到圆轨道末端是的速度为v 0，对货物的下滑过程中根据机械能守恒定律得，mgR=1/2m 1v 02①，设货物在轨道末端所受支持力的大小为F N ,根据牛顿第二定律得，②，联立以上两式代入数据得F N =3000N ③,
根据牛顿第三定律，货物到达圆轨道末端时对轨道的压力大小为3000N ，方向竖直向下。
2011N v F m g m R -=
（2）若滑上木板A 时，木板不动，由受力分析得④，
若滑上木板B 时，木板B 开始滑动，由受力分析得⑤，
联立④⑤式代入数据得⑥。
11212(2)m g m m g μμ≤+11212()m g m m g μμ>+0.40.6μ<≤
（3），由⑥式可知，货物在木板A 上滑动时，木板不动。
设货物在木板A 上做减速运动时的加速度
大小为a 1，由牛顿第二定律得⑦，设货物滑到木板A 末端是的速度为v 1，由运动学公式
得⑧，
联立①⑦⑧式代入数据得v 1=4m/s ⑨，
设在木板A 上运动的时间为t ，由运动学公式得v 1=v 0-a 1t ⑩，联立①⑦⑨⑩式代入数据得t=0.4s 。
10.5μ=1111
m g m a μ=221012v v a l -=-
答案：（1）3000N ；
（2）；
（3）0.4s
0.40.6μ<≤
课堂练习
D
下列说法中正确的是：（）A．平动的物体一定作直线运动B．转动的物体一定不能看成质点C．小的物体都不能看成质点D．庞大的物体也可以看成质点
习题答案
1、平动。
2、不对。
平动和转动都是对物体而言的，强调的是物体上各点做什么样的运动。
做平动的物体上各点，既可以做直线运动，也可以做曲线运动。
3、③平动；①转动；②④同时做平动和转动。
4、平动实例：抽屉的拉、推；照相机中镜头的收缩；光驱托盘的进、出等。
转动实例：光驱中光盘工作时的运动；抽油烟机、洗衣机等工作时的电动机；门、窗的开、关；各种电器旋钮调整时的运动等。
