浅谈动与静的理解

八年级学生，刚接触物理就碰到一个拦路虎――运动的相对性问题.而他们关于运动仅仅停留在日常生活中的一些习以为常的现象里，让学生一下子接受这样的科学事实：“一个静止在桌面上的物体又是运动的”，显然是很难理解的.如果引导不好，很容易挫伤学生学习物理的积极性.怎样让学生更好地观察动与静的相对性实验呢？我就此问题谈几点想法，供同行们一起探讨.

一、参照物定义的理解

参照物是事先选定作为参照标准的物体，是把它当成“静止不动”的物体.参照物通常是选地球或与地球相对静止的物体.但有些物体的运动选择相对地球运动的物体为参照物，可以使我们研究的问题变得比较方便或简单.例如，晚上观察月亮的运动，我们常取靠近它的彩云为参照物，虽然彩云相对于地球也是运动的，但若选取地球或地面上静止的物体为参照物，由于距离较远，就很难观察到月亮是否运动.在运动物体系统内观察一个物体的运动，选择运动的物体系统为参照物比较简单.例如，研究列车车厢内的桌面上一个小球的运动，可选择车厢为参照物.

二、相对运动的理解

机械运动是指一个物体相对于另一个物体的位置发生了改变，即两个物体之间的距离或位置发生了变化.物体甲与物体乙之间发生了位置变动，我们说物体甲相对于物体乙有运动了，这时的参照物就是物体乙；反之物体乙相对于物体甲也有了运动，这时的参照物就是物体甲.只要两物体之间相对位置有了改变，不管以哪个物体为参照物，另一个物体都是运动的.

三、亲身体验和观察相对运动

方法1：带领学生坐在高速行驶的汽车上，观察公路两边的树木，学生很容易体验到树木在向后运动.高速行驶的汽车上，学生看到树木时，来不及看周围其他建筑物，只能以自己为参照物来判断，这样公路两边静止的树木相对他就是后退了.如果让学生骑自行车观察公路两边的树木，速度较慢，学生看到的就不仅是公路两边的树木，还可以看到其他许多静止在地面上的物体，这样他们仍然会按习惯选择那些相对于地面静止的物体作为参照物，但无法观察到树木的相对运动.这是最常用的观察方法，很多教师只举前面的例子，在高速运动的物体上观察公路两边树木是运动的，显然学生容易体验到，记忆比较深刻，这样的例子可信度高.由于学生通常是在低速运动的物体上观察其他物体的运动，相对地面静止的物体，看到它变成运动的就很难了.

方法2：利用平面镜反射现象观察相对运动.学生分组实验.器材:平面镜一个，乒乓球一个.

观察1：平面镜静止，拿一个小球前后运动，观察平面镜内小球的像是否运动.

观察2：一手拿平面镜，另一手拿小球，使平面镜和小球以相同的速度运动，观察平面镜内的像是否运动.

观察3：小球静止放在桌面上，手拿平面镜前后移动，观察镜面内的像是否运动.

请学生讲观察到的现象:观察1小球有运动，观察2小球不动，观察3小球有运动.

小结：当小球与平面镜之间的位置有变动时，无论是小球运动，还是镜面运动，都可以看到镜面内小球的像在运动.当小球与镜面的位置不变时，尽管小球和镜面都在运动，但镜面内小球的像是不动的.

解释：观察镜面内小球的像时，我们就是以镜面作为参照物，研究小球的像相对镜面的运动问题.根据平面镜成像原理，小球位置变化时，在镜面内的像位置也要随之改变，小球的像相对于平面镜就发生运动了.这样就可以让学生观察到一个静止在桌面上的物体――小球，在选择了运动物体――镜面作为参照物时，静止的小球变成了运动的.当镜面静止时，小球运动所观察到的现象完全相同.而两个做同样运动的物体――小球和镜，在选择做同样运动的物体――镜面作为参照物时，运动的小球却变成了静止.这就是相对运动产生的奇妙现象.如下图.

相对运动对初中学生不宜讲得太多.这两种方法可以让学生亲身体验和观察到相对运动带来的惊奇.特别是第2种方法，材料比较简单，身边随手可得，课堂上直接可以完成，现场效果非常好.这样，可使学生更好地理解动与静的相对性关系，不仅增加了初中学生学习物理的乐趣，而且为他们将来学习高中物理的相对运动打下了坚实的基础.