六升七 物理参照物课｜理解运动相对性

六升七物理参照物课｜理解运动相对性演讲人2026-06-13

CONTENTS生活中的运动困惑：我们的感知为什么会“出错”参照物的核心概念与判定方法运动相对性的核心内涵：动与不动的相对本质典型例题与实操练习拓展延伸：生活中的运动相对性现象课程总结与核心思想回顾目录

各位同学，大家好。我是带了五年六升七物理衔接课的老师，还记得去年带的班级里，有个叫小宇的学生，第一次上课就举着手问：“老师，我坐公交的时候看窗外的树，明明树没动，可我总觉得它在往后跑，这到底是树动了还是我动了？”其实不光是小宇，几乎每个刚接触物理的同学都会有类似的困惑——我们对“动与不动”的判断，好像总跟着感觉走，但物理是一门讲究严谨标准的学科，今天这节课，我们就来解开这个困惑，系统学习参照物与运动相对性的相关知识。本节课我们将围绕三个核心目标展开：第一，建立参照物的科学概念，掌握参照物的选取规则；第二，理解运动相对性的本质，区分绝对运动与相对静止；第三，能够运用参照物分析生活中的运动现象，解决基础的物理问题。接下来我们就从最熟悉的生活场景入手，逐步展开学习。01ONE生活中的运动困惑：我们的感知为什么会“出错”

1日常场景的矛盾感知1.1乘车时的视觉错觉我在课堂上经常会做一个小演示：让同学们坐在教室的座位上，看着讲台上移动的粉笔盒，再让大家转头看向教室的门。很多同学会发现，当盯着粉笔盒的时候，会觉得门在“动”——其实这和我们坐公交时的感受是一样的。再比如周末坐地铁，当列车启动的瞬间，我们盯着旁边静止的列车时，会突然觉得自己坐的列车在后退，直到看到站台的地面才反应过来是旁边的列车开动了。这些看似“错觉”的现象，本质上是我们不自觉地选择了不同的对比物体。

1日常场景的矛盾感知1.2同步运动的认知盲区还有一个经典的例子：我们和同学并肩走路，两个人的速度差不多，这时候我们看对方，会觉得“他没动”，但站在路边的行人看我们俩，会说“这两个同学在跑”。再比如地球每天都在自转和公转，我们站在地面上却感觉不到地球在动，反而觉得太阳东升西落是太阳在动——这些都是因为我们默认了不同的“对比标准”。

2从“感觉判断”到“标准选择”刚才的这些例子里，我们判断一个物体“动没动”，其实都偷偷用了一个隐藏的标准：比如坐公交时默认地面是静止的，就会觉得树在往后跑；如果默认公交车是静止的，就会觉得地面和树在往后跑。这种被我们选作标准的物体，就是物理学里的参照物。其实早在两千多年前，古希腊的学者就已经注意到了这个问题，不过直到牛顿经典力学建立后，参照物的概念才被正式明确下来。02ONE参照物的核心概念与判定方法

1参照物的科学定义在物理学中，要描述一个物体是运动还是静止的，必须先选定一个作为标准的物体，这个被选作标准、并且我们假定它处于静止状态的物体，就叫做参照物。这里有两个关键细节需要大家牢记：

1参照物的科学定义1.1参照物的“假定静止”属性很多同学会问：“如果参照物本身在运动，那我们假定它静止，会不会出错？”其实不会。比如我们选行驶的公交车作为参照物，就是默认公交车不动，那么地面上的树相对于公交车的位置发生了变化，我们就说树在运动——这和公交车实际的运动状态无关，只是我们的描述标准而已。比如我上周带学生做实验，让大家坐在行驶的自行车上，选自行车为参照物，那么路边的路灯就是向后运动的，这个描述是完全正确的，只是我们换个参照物，结果就会变。

1参照物的科学定义1.2参照物不能选研究对象本身这里有一个非常容易犯的错误：不能把研究对象自己当作参照物。比如我们说“小明在运动”，如果选小明自己当参照物，那么小明相对于自己的位置永远不会发生变化，就会得出“小明永远静止”的荒谬结论。所以参照物的选取必须是除研究对象之外的其他物体。

2参照物的选取规则虽然参照物的选取具有任意性，但在实际应用中，我们还是有一些通用的规则，方便我们统一描述运动状态：

2参照物的选取规则2.1优先选取地面或地面上的静止物体在研究地面上物体的运动时，我们通常会默认选地面或者地面上的静止物体（比如树木、房屋）作为参照物，这也是我们日常生活中最常用的描述方式。比如我们说“汽车在行驶”“树在原地不动”，默认的参照物都是地面。

2参照物的选取规则2.2根据研究需求灵活选取参照物如果我们研究的是航天器的运动，通常会选地球或者其他天体作为参照物；如果研究的是同一辆汽车内部的物体运动，比如放在汽车座椅上的水杯，选汽车车厢作为参照物会更方便。比如飞行员在驾驶战斗机时，通常会选飞机本身作为参照物，来判断敌机的相对位置。

2参照物的选取规则2.3参照物的选取必须明确说明在物理题的答题中，我们不能默认参照物，必须明确写出“以XX为参照物”。比如不能直接说“树在动”，必须写成“以地面为参照物，树是运动的”，否则这个描述就是不严谨的。

3如何用参照物判断物体的运动状态判断一个物体的运动状态，我们可以按照固定的三步来操作：

3如何用参照物判断物体的运动状态3.1确定研究对象首先要明确我们要分析的是哪个物体的运动状态，比如“坐在公交车上的乘客”，研究对象就是乘客。

3如何用参照物判断物体的运动状态3.2选定参照物根据题目要求或者研究需求，选定一个合适的参照物，比如选地面作为参照物。

3如何用参照物判断物体的运动状态3.3比较位置变化观察研究对象相对于参照物的位置是否发生了变化：如果位置发生了变化，就说研究对象是运动的；如果位置没有发生变化，就说研究对象是静止的。举个具体的例子：研究坐在行驶公交车上的乘客的运动状态，选地面为参照物时，乘客相对于地面的位置随着公交车前进不断变化，所以乘客是运动的；如果选公交车车厢为参照物，乘客相对于车厢的位置没有变化，所以乘客是静止的。这也是我们开头提到的小宇的困惑的答案——他的感觉没有错，只是选的参照物不同而已。03ONE运动相对性的核心内涵：动与不动的相对本质

1运动相对性的本质通过刚才的例子我们可以发现：同一个物体，选择不同的参照物，得到的运动状态可能完全不同。这就是运动相对性的核心内涵：物体的运动状态是相对的，取决于我们所选的参照物。

1运动相对性的本质1.1相对静止的条件当两个物体的运动速度大小和方向都完全相同时，它们之间的相对位置不会发生变化，这时候我们就说这两个物体处于相对静止状态。比如：并肩跑步的两个同学，如果他们的速度和方向都相同，那么互相看对方都是静止的；空中加油机和受油机，在加油的时候必须保持相对静止，这样才能保证加油管不会脱落；地球同步卫星，它的公转周期和地球自转周期相同，所以相对于地面来说，它始终停留在同一个位置，处于相对静止状态。这里要注意：相对静止并不是绝对静止，只是两个物体之间的相对位置没有变化，它们相对于其他参照物来说，依然是运动的。比如地球同步卫星相对于地面静止，但相对于太阳来说，它随着地球一起公转，是运动的。

1运动相对性的本质1.2绝对运动与相对静止很多同学会混淆“运动”和“静止”的概念，这里我们要明确：运动是绝对的，静止是相对的。宇宙中的所有物体都在不停地运动，没有绝对静止的物体——我们平时说的“桌子静止”“房屋不动”，其实都是相对于地面来说的，桌子其实随着地球的自转和公转一直在运动。而我们所说的“静止”，只是研究对象相对于某个参照物的位置没有发生变化，是一种相对的状态。比如我们坐在教室里，相对于地面是静止的，但我们随着地球自转的速度大约是465米/秒，随着地球公转的速度大约是30千米/秒，我们其实一直在高速运动中。

2运动相对性的常见应用场景2.1交通运输领域的应用在机场，我们看到的廊桥和飞机对接的时候，廊桥会移动到飞机的舱门旁边，这时候廊桥和飞机必须保持相对静止，才能保证对接顺利；高铁会车的时候，两列高铁相向而行，我们坐在其中一列高铁上，会看到另一列高铁飞快地闪过，这就是因为我们选了自己乘坐的高铁作为参照物，另一列高铁的相对速度是两列高铁的速度之和。

2运动相对性的常见应用场景2.2体育赛事中的应用在百米赛跑中，观众和裁判都是以地面为参照物，判断运动员的运动速度；但运动员之间如果速度不同，比如博尔特在2009年柏林世锦赛上以9秒58打破世界纪录，他相对于其他运动员来说，就是以更快的速度向前运动的，所以其他运动员看博尔特，会觉得他在快速向前。而如果两个运动员的速度完全相同，他们互相看对方就是静止的。

2运动相对性的常见应用场景2.3航天领域的应用神舟飞船和空间站对接的时候，必须先调整到和空间站相同的速度和方向，保持相对静止，才能顺利完成对接。如果两者的相对速度不同，就会像两个高速相向而行的汽车一样，无法完成对接。

3容易混淆的认知误区3.1误区一：参照物必须是静止的很多同学会认为“只有静止的物体才能当参照物”，其实这是错误的。参照物可以是运动的，只要我们假定它静止就可以。比如我们选行驶的汽车作为参照物，虽然汽车实际在运动，但我们的描述标准是“汽车静止”，所以地面上的树相对于汽车的位置变化，就可以用来判断树的运动状态。

3容易混淆的认知误区3.2误区二：运动和静止是绝对的刚才我们已经讲过，运动是绝对的，静止是相对的。没有绝对静止的物体，所有的静止都是相对于某个参照物来说的。比如我们说“桌子静止”，只是相对于地面静止，相对于太阳来说，桌子是运动的。3.3.3误区三：只有肉眼可见的物体才能当参照物其实参照物可以是任何物体，包括看不见的空气、磁场，甚至是抽象的坐标系。比如我们研究卫星的运动，可以选地球的球心作为参照物，这就是一种抽象的参照物。04ONE典型例题与实操练习

1基础判定题1.1例题1坐在行驶的火车里的乘客，看到路边的树木向后退，他选的参照物是什么？解析：研究对象是路边的树木，树木相对于参照物的位置向后变化，说明参照物是向前运动的。如果选火车或者乘客自己作为参照物，树木相对于火车的位置不断向后变化，所以答案是火车（或乘客自己）。

1基础判定题1.2例题2下列关于参照物的说法正确的是（）A.参照物必须是静止的物体B.参照物可以任意选择，但不能选研究对象本身C.选地面作为参照物时，物体的运动状态是固定的D.运动的物体不能作为参照物解析：A错误，参照物可以是运动的；B正确，符合参照物的选取规则；C错误，选地面为参照物时，物体的运动状态还是要看相对位置变化，比如行驶的汽车相对于地面是运动的，静止的桌子相对于地面是静止的；D错误，运动的物体可以作为参照物，只要假定它静止即可。答案选B。

2相对静止应用题2.1例题3甲乙两辆车在平直公路上行驶，甲车上的学生看到乙车在向后退，以下说法正确的是（）A.甲车一定在向前开B.乙车一定在向后开C.甲乙两车可能都向前行驶，且甲车速度比乙车快D.甲乙两车可能都静止解析：我们可以分情况讨论：甲车向前行驶，乙车静止：甲车上的学生看乙车，乙车相对于甲车向后退，符合条件；甲车向前行驶，乙车向后行驶：乙车相对于甲车的相对速度是甲车速度加乙车速度，学生看到乙车向后退，符合条件；

2相对静止应用题2.1例题3231甲乙两车都向前行驶，甲车速度比乙车快：乙车相对于甲车的位置向后变化，学生看到乙车向后退，符合条件；甲乙两车都向后行驶，乙车速度比甲车慢：甲车比乙车退得快，学生看到乙车向后退，符合条件。如果甲乙两车都静止，那么甲车上的学生看到乙车也是静止的，不符合条件。所以正确答案是C。

3生活场景综合题3.1例题4小明和小红在操场上跑步，小明说“小红在向后退”，小红说“小明在向前跑”，请分析他们分别选了什么参照物。解析：首先明确研究对象：小明和小红都是运动的，我们需要分别分析两人的描述。小明说“小红在向后退”：说明小红相对于小明的位置向后变化，说明小明的速度比小红快，小明选自己作为参照物，所以小红相对于小明向后退；小红说“小明在向前跑”：如果小红选地面作为参照物，那么小明相对于地面的位置向前变化，所以小红会说小明在向前跑；或者小红选自己作为参照物，小明相对于小红的位置向前变化，也可以得出这个结论。这道题的答案不唯一，但最常见的情况是小明选自己为参照物，小红选地面为参照物。05ONE拓展延伸：生活中的运动相对性现象

拓展延伸：生活中的运动相对性现象除了我们刚才讲的例子，生活中还有很多有趣的运动相对性现象：坐电梯时的感受：我们坐电梯上楼的时候，盯着电梯里的镜子，会觉得自己没动，但盯着电梯外的楼层指示灯，会觉得自己在向上运动——这就是因为参照物不同，选电梯厢为参照物时自己静止，选地面为参照物时自己运动。飞行员的视觉体验：超音速飞行的飞行员，如果发射一颗子弹，当子弹的速度和飞机的速度相同时，子弹相对于飞行员是静止的，飞行员可以看到自己发射的子弹。同步卫星的应