内容正文:
专题09 机械运动
模型归纳
一、长度的测量
长度的测量
长度的测量是物理学最基本的测量,也是进行科学探究的基本技能;测量长度的工具是刻度尺,
刻度尺的分度值
刻度尺的分度值为相邻的刻度线表示的长度。
刻度尺的使用规则
(1)“选”:根据实际需要选择刻度尺。
(2)“观”:使用刻度尺前要观察它的零刻度线、量程和分度值。
(3)“放”:用刻度尺测长度时,尺要沿着所测直线(紧贴物体且不歪斜)。不利用磨损的零刻线。(用零刻线磨损的刻度尺测长度时,要从整刻度开始),有刻度的一边必须紧贴被测物体。
(4)“看”:读数时视线要与尺面垂直。
(5)“读”:在精确测量时,要估读到分度值的下一位。
(6)“记”:测量结果由数字和单位组成(也可表达为:测量结果由准确值、估读值和单位组成)。
刻度尺的读数
刻度尺的读数(测量值)=准确值(由分度值决定)+估读值(分度值的下一位)+单位(刻度尺上有标注)。
特殊长度的测量
累积法、平移法、化曲为直法
长度的单位
国际单位制中,长度的主单位米(m),常用单位有千米(km)、分米(dm)、厘米(cm)、毫米(mm)、微米(μm)、纳米(nm)。
单位换算
1 km=103 m,1 m=10 dm=100 cm=103 mm=106 μm=109 nm
二、时间的测量
时间单位
秒(s)、分钟(min)、小时(h)
时间换算
1 h=60 min,1 min=60 s
机械停表的使用
量程和分度值:机械停表的外圈(大圈)以秒为单位,内圈(小圈)以分为单位,不同停表量程和分度值会不同,量程以小圈为准。如右侧上图中量程为30 min,内圈分度值为0.5 min,外圈为0.1 s;右侧下图中量程为15 min,内圈分度值为0.5 min,外圈为0.1 s。
读数:内圈示数+外圈示数。右侧上图中内圈示数不足1小格(30 s),所以只需读出外圈示数19.6 s即可;如果内圈指针在1、2小格之间,则示数为30 s+19.6 s=49.6 s。右侧下图中外圈有两排刻度,分别为0~30 s、30~60 s,要由内圈指针位置来确定读哪一圈的示数,如果没超过半个大格,按0~30 s读数,如果超过半个大格,按30~60 s读数。右侧下图中内圈指针超过了3和4中间的刻线,内圈读为3 min,即180 s,外圈按30~60 s读数,为38.3 s,所以停表示数为180 s+38.3 s=218.3 s。
测量工具
古代:日晷、沙漏、滴漏、脉搏等
现代:机械钟表、石英钟、电子表等
三、运动的描述
机械运动
在物理学中,我们把物体位置的变化叫机械运动,机械运动简称运动。如果物体位置变化,我们说它是运动的;若位置没变,我们说它是静止的。
参照物
说物体是运动还是静止,要看是以哪个物体为标准,这个被选作标准的物体叫参照物。
(1)参照物是假定不动的物体;
(2)除研究对象外任何物体都可选作参照物;
(3)选取的参照物不同,物体的运动情况就可能不同,所以物体的运动和静止是相对的。
相对静止
若两个物体以同样快慢、向同一方向运动,则它们是相对静止的关系。
(1)卡车和联合收割机:以地面为参照物,二者都是运动的;以卡车为参照物,收割机是静止的;以收割机为参照物,卡车是静止的。
(2)空中加油机和受油机:以地面为参照物,二者都是运动的;以加油机为参照物,受油机是静止的;以受油机为参照物,加油机也是静止的。
四、速度
物理意义
表示物体运动快慢的物理量。
比较运动快慢的两种方法
第一种是比较两个物体通过相同的路程所用的时间,时间越短,速度越大;
第二种是比较两个物体在相同的时间内所通过的路程,路程越长,速度越大。
定义
在物理学中,把路程与时间之比叫做速度。公式:v=。
单位
国际单位制中的主单位:m/s;交通运输中的常用单位:km/h。
1 m/s=3.6 km/h。
五、常见机械运动的图像
静止
匀速直线运动
匀速直线运动
变速直线运动
六、测量平均速度
实验原理
平均速度的公式是(s是物体通过的路程,t是通过这一路程所用的时间)。
实验装置
实验器材
刻度尺、停表、小车、长木板、小木块、金属片。
实验步骤
(1)使斜面保持较小的坡度,把小车放在斜面的顶端,金属片垂直固定在斜面的底端,用刻度尺测出小车将要通过的路程s1。
(2)用停表测量小车从斜面顶端滑下到撞击金属片所用时间t1,将小车通过的路程s1和所用时间t1填入表格中。
(3)将金属片移至斜面的中部,测出小车到金属片的距离s2和所用时间t2,将数据填入表格对应的位置。
(4)利用公式,分别计算出小车通过斜面全程的平均速度v1和通过上半段路