第二章 机械运动（单元复习课件）-【上好课】八年级物理上册同步高效课堂（沪科版·五四学制·2024）

第二章 机械运动 八年级上册 •沪教版 图示为“复兴号”动车组在高铁线路上迅速驶过桥梁的场景。运动是宇宙中的普遍现象，大到星系、小到原子，宇宙万物都在运动。本章我们将学习最基本的运动形式——机械运动，并用物理学的语言和方法来描述机械运动。 通过本章内容的学习，你将了解机械运动、速度和匀速直线运动等基本概念，知道运动有相对性；体验建立物理模型的过程；学会测量速度。在描述运动、研究运动的过程中初步建立运动观念。 运动与静止 01 运动的快慢 02 速度的测量 03 第二章 机械运动 第二章 机械运动 （1）动画讲解——《物体运动情况的判断》 （2）动画讲解——《瞬时速度与平均速度》 （3）动画讲解——《速度》 第1节 运动与静止 01 第二章 机械运动 知识一、机械运动 1. 机械运动的定义 把一个物体相对于另一个物体的位置随时间的变化叫做机械运动。位置的变化包括： 物体之间距离、方位的变化。 2. 机械运动的特点 机械运动是最普遍、最简单的运动形式。宇宙中所有的物体都在运动，绝对静止的物体是不存在的。 除了机械运动，还有分子、原子的运动、电磁运动、生命运动等多种运动形式。分子与原子的运动、电磁运动及生命运动都不是机械运动。 知识二、参照物 1. 定义 描述物体的运动时，总要先选取一个物体作为标准，这个物体叫做参照物。 2. 参照物的选择 ①除研究对象本身外其他任何物体都可以选作参照物。 ②一般情况下，我们默认选地面为参照物。 ③参照物选取不同，物体的运动和静止情况也不同。 3. 判断物体是运动还是静止的方法 一看选哪个物体作为参照物，二看被判断物体与参照物之间的位置是否发生变化。如果位置变化了，是______的；如果位置没有变化，是_____的。 运动 静止 知识三、运动和静止的相对性 1. 运动和静止的相对性 对于同一个物体，选择的参照物不同，它的运动情况就可能不同。这就是运动和静止的相对性。 2. 对“运动和静止的相对性”的理解 （1）运动是绝对的，静止是相对的：一切物体都在运动，绝对不动的物体是不存在的。 （2）物体的运动状态取决于所选的参照物。 同一物体的运动状态，如果选择不同的参照物，得出的结论可能不同，但都是正确的。 3. 运动与静止相对性的应用 （1）相对运动；（2）相对静止。 跟踪练习 【例题1】甲、乙两图表示“谁在动”游戏中的两个情景。坐在石块上的小孩先用双手蒙住双眼，后放开手，发现编号为____和______的小朋友做了机械运动（以地面为参照物）。 1     3 以题图中地面为参照物，对比图甲、乙可发现只有1号、3号小朋友与地面间有位置的变化，故他们做了机械运动。 跟踪练习 【例题2】如图，2023年5月30日上午，长征二号F遥十六运载火箭载着带有三名航天员的神舟十六号飞船点火升空。升空过程中（ 　） A．以地面为参照物，航天员是静止的 B．以飞船为参照物，航天员是运动的 C．以地面为参照物，飞船是运动的 D．以发射塔为参照物，飞船是静止的 C AC．升空过程中，以地面为参照物，航天员和飞船与地面之间的位置发生变化，航天员、飞船是运动的，故A不符合题意，C符合题意； B．以飞船为参照物，航天员与飞船的位置没有发生变化，航天员是静止的，故B不符合题意；D．以发射塔为参照物，飞船远离发射塔，飞船与发射塔位置发生变化，飞船是运动的，故D不符合题意。 故选C. 跟踪练习 【例题3】观察图中的烟和小旗，关于甲、乙两车相对于房子的运动情况，下列说法正确的是（ 　） A．甲、乙两车一定向左运动 B．甲、乙两车一定向右运动 C．甲车可能运动，乙车可能向右运动 D．甲车可能静止，乙车向左运动 D 如图烟向左飘，所以风向左吹。因此甲车运动状态有三种可能：①向右运动；②静止；③向左运动，但比风慢。乙车旗向右飘，静止或向右运动均不可能，乙车只能向左运动，且比风快。故ABC错误，D正确。故选D。 跟踪练习 【例题4】下列有关参照物的判断正确的是（ ） A.“清泉石上流”——以“清泉”为参照物，“石”是运动的 B.“日出嵩山坳”——以“嵩山”为参照物，“日”是静止的 C.“孤帆一片日边来”——以“地面”为参照物，“孤帆”是静止的 D.“巍巍青山两岸走”——以“江岸”为参照物，“青山”是运动的 A．以“清泉”为参照物，“石”的位置发生了变化，是运动的，故A正确； B．以“嵩山”为参照物，“日”的位置发生了变化，是运动的，故B错误； C．以“地面”为参照物，“孤帆”的位置发生了变化，是运动的，故C错误； D．以“江岸”为参照物，“青山”的位置没有发生变化，是静止的，故D错误。 故选A。 A 第二节 运动的快慢 02 第二章 机械运动 知识一、速度 1. 比较运动快慢的方法 （1）方法一 ：相同时间，比较________；路程越长，运动的越快（如甲图所示）； （2）方法二 ：相同路程，比较_____ ；时间越短，运动的越快（如乙图所示）。 路程 时间 知识一、速度 2. 速度 （1）定义：把物体通过的路程与所用时间之比叫做速度。 （2）公式： v＝s/t （3）物理意义：表示物体运动_______的物理量。即速度在数值上等于物体在单位时间内通过的路程。 （4）单位：速度的单位由路程单位与时间单位组合而成。 ①国际单位制：__________，符号m/s或m·s-1 ②交通运输中：千米/小时，符号是km/h或km·h-1 1 m/s=_________km/h. 快慢 米/秒 3.6 知识二、匀速直线运动 1. 机械运动的分类 （1）物体做机械运动，按照运动路线的曲直可分为直线运动和曲线运动。 （2）在直线运动中，按照速度是否变化，分为匀速直线运动和__________运动。 机械运动 直线运动 曲线运动 匀速直线运动 变速直线运动 变速直线 2. 匀速直线运动 （1）定义 物体沿着直线且速度_______的运动称为匀速直线运动。 （2）特点 ①匀速直线运动是最简单的机械运动。 ②物体做匀速直线运动时，_______保持不变，即路程和时间的比值不变，速度与路程和时间_____关；不能将v＝s/t理解为v与s成正比，与t成反比。 ③做匀速直线运动的物体，在任何一段相等的时间内，通过的路程相等。 不变 速度 无 知识二、匀速直线运动 3. 变速直线运动 （1）定义：物体做直线运动时，其速度的大小常常是变化的，即在相等的时间内通过的路程不相等，这种运动叫作______直线运动。 （2）平均速度 ①定义：在变速运动中，只做粗略研究，也可以用v=s/t来描述运动的快慢，这样算出来的速度叫作_____速度。 ②计算公式：v=s/t. ③理解 平均速度用来粗略地描述做变速运动的物体的平均快慢程度。 我们说一个物体的平均速度时，必须指出在哪段时间内，或在哪段路程中，因为在不同的时间或路程中，平均速度一般不同。 变速 平均 知识二、匀速直线运动 跟踪练习 【例题1】有关物体运动的速度、路程、时间的关系，下列说法正确的是（　　） A．由s=vt可知，物体做匀速直线运动时，通过的路程与时间无关 B．物体以5m/s的速度做匀速直线运动，由v=s/t可知，通过的路程越长，速度越大 C．做变速运动的物体，平均速度就是各段速度的平均值 D．5m/s的意义是：每秒通过的路程是5米 A．物体做匀速直线运动时，路程大小与时间有关，时间越长路程越大，A错误； B．物体以5m/s的速度做匀速直线运动，速度大小保持不变，速度与路程大小无关，故B错误； D 故选D。 C．做变速运动的物体，平均速度是这段时间内，物体运动的路程与所用时间的比值，故C错误； D．速度表示物体运动快慢的物理量。5m/s的意义是：每秒通过的路程是5米，故D正确。 跟踪练习 【例题2】如图记录了甲、乙两车同时在同一平直公路上行驶时，在相同的时间内通过的路程．以下分析正确的是（　　） A．甲、乙两车都做匀速直线运动 B．在每段相同的时间内．甲车的平均速度都比乙车的大 C．在20〜30s的时间内，甲车的平均速度比乙车的大 D．在0〜40s的时间内，甲、乙两车的平均速度大小相等 D 跟踪练习 A．由图示可知，甲车在相等时间内，通过的路程相等，所以甲车的运动是匀速直线运动；乙车在相等时间内，通过的路程越来越大，所以乙车的运动是加速直线运动；故A错误； B．由图示可知，在30～40s内，甲车的路程小于乙车的路程，此段时间内甲车的平均速度比乙车的小，故B错误； C．在20〜30s的时间内，甲车和乙车通过的路程相等，甲车的平均速度等于乙车的平均速度，故C错误； D．在0～40s内，甲乙车通过的路程均为1200m，平均速度相等，D正确． 故选D. 跟踪练习 【例题3】如图是一小球从A点沿直线运动到F点的频闪照片，频闪照相机每隔0.2s闪拍一次。下列说法正确的是（　　） A．小球做匀速直线运动 B．小球从A点运动到F点的时间为1.2 s C．小球从A点运动到D点的平均速度小于小球从A点运动到F点的平均速度 D．从C点到E点小球运动的平均速度为0.1 m/s C 跟踪练习 A．由图知，频闪照相机每隔0.2s闪拍一次，说明每个相邻点之间所用时间相等，即小球在相同的时间内通过的路程不相等，所以小球不是做匀速直线运动，故A错误； B．频闪照相机每隔0.2s闪拍一次，则每相邻两点间的运动时间是0.2s，由图可知，小球从A点运动到F点的时间为1.0s，故B错误； C．由图可知，在相同的时间内，小球运动的路程越来越远，可知小球的速度越来越大，则小球从A点运动到D点的平均速度小于小球从A点运动到F点的平均速度，故C正确； D．由图可知，从C点到E点小球运动的路程sCE=6.0cm=0.06m 从C点到E点小球运动的时间tCE=2×0.2s=0.4s 从C点到E点小球运动的平均速度 跟踪练习 【例题4】小亮爸爸开车送小亮和妈妈去吉安西站乘坐高铁前往上海游玩，汽车行驶途中小亮看到路旁的交通标志牌如图甲所示，汽车的速度表如图乙所示，小亮和妈妈所坐列车的部分运行信息如下表。求： （1）按汽车速度表的速度匀速行驶，汽车从标志牌到西安北站的行驶时间是多少min？ （2）G4918次列车从西安北到上海虹桥运行的平均速度是多少km/h？ （3）若在列车行驶途中，以全程的平均速度完全通过长为1220m的隧道，用时36s，则该列车的长度是多少？ 车次 发车时间 到达时间 路程 G4918 吉安西 （19︰25） 上海虹桥 （23︰55） 892.4km 跟踪练习 （1）汽车速度表上标注的速度为50km/h，汽车从标志牌到西安北站的行驶时间 （2）G4918次列车从西安北到上海虹桥运行的平均速度 t1=23︰55-19︰25=4︰30=4.5h （3）该列车的长度 第三节 速度的测量 03 第二章 机械运动 知识一、速度的测量 1. 学生实验——测量物体运动的速度 【实验原理与方案】 要测量钩码上升的速度，需要测量钩码通过的路程s和通过这段路程所用的时间t，再利用公式 v= s/t 即可计算出钩码速度v的大小。 【实验装置与方法】 本实验要用到刻度尺、电子秒表、电动机、细线、钩码和铁架台等。搭建如图所示的实验装置。电动机稳定运行时，能够通过细线带动钩码缓慢平稳地竖直上升。 知识一、速度的测量 【实验操作和数据收集】 （1）刻度尺紧靠立柱，平行于细线放置。在刻度尺上每隔10cm贴一条标记线。 （2）打开电动机，当钩码经过标记线O处开始计时，此后钩码每经过一个标记线记录一次时间。 过程 路程s/cm 时间t/s 速度v/（m·s-1） O→A 10 A→B 10 B→C 10 C→D 10 D→E 10 数据记录表 知识一、速度的测量 【数据处理】将相关测量数据填入表中，并求出钩码上升的速度。 【交流讨论】 （1）根据所得数据，描述钩码的运动情况。 （2） 在实验中，如果一接通电动机电源就开始计时，会对实验造成什么影响？ （1）根据所得数据可知，钩码近似做匀速直线运动。 （2） 在实验中，如果一接通电动机电源就开始计时，会使测量的速度值偏小。因为刚接通电动机电源时，电动机的速度从小变大，若进行计时，会使测量时间变大，使测量的速度偏小。 知识一、速度的测量 2. 雷达测速 （1）区间测速 “区间测速”，就是在两监测点安装监控和测速探头，测出一辆车通过两个监测点的时间，再根据两点间的距离算出该车在这一区间路段的平均车速，如果这个平均车速超过了该路段的最高限速，即被判为超速。 知识一、速度的测量 （2）测速仪（定点测速） 如图所示是在高速公路上常见的测速装置，其主要部分是一个测速仪。其原理如图所示，汽车向测速仪的方向匀速驶来，测速仪向汽车发出两次短促的（超声波）信号，超声波信号遇见汽车前面板，反射回测速仪。 测速仪根据汽车在两次遇到信号之间所通过的路程及所用的时间，由速度公式v=s/t可得出汽车的平均速度。 测速仪 知识二、s-t 图像 4. 物体运动图像 （1）匀速直线运动的s-t图像。 用横坐标表示时间，纵坐标表示路程，就得到了s-t图象，如图甲所示。该图像是过原点的倾斜直线，它说明做匀速直线运动的物体通过的路程与时间成_____比，即s/t的值不变。 正 乙 甲 如图甲所示，该图象是过原点的倾斜直线，物体通过的路程与时间成正比，表示物体做匀速直线运动； 同一图象中直线的斜率越大，表示物体的速度越大，如图甲所示，速度v。图乙中随时间的增加路程不变，表示物体静止。 （2）匀速直线运动的v-t图像。 用横坐标表示时间，纵坐标表示速度，就得到了速度—时间（v-t）图象. 匀速直线运动的v-t图像，是一条与t轴平行的直线，说明做匀速直线运动的速度是不变的。 在速度—时间（v-t）图象中，同一坐标系，截距越大，速度越大。如图所示，随时间的增加速度不变，表示物体做匀速直线运动，且v。 知识二、s-t 图像 跟踪练习 【例题1】某位同学做了测量钩码运动速度的实验，表记录了钩码到达各标记线所用的时间。求钩码在CD段的速度是多大？ 过程 时间t/s O→A 3.25 O→B 6.36 O→C 9.40 O→D 12.51 CD段的路程为s=10cm，所用的时间为 t=12.51s-9.40s=3.11s 钩码在CD段的速度为 v 跟踪练习 【例题2】蚊香生产者为了节约原料和用户使用方便，要根据蚊香的燃烧速度生产规格不同的各种蚊香。有一种蚊香如图所示，请你设计一个实验（假设蚊香燃烧的快慢是相同的）。 （1）实验器材：________； （2）操作步骤：________ ； （3）蚊香正常燃烧的速度v＝________。 （1）测量速度的原理是v=s/t可知，测量长度需要用刻度尺和测量时间需要用秒表以及细棉线，故器材：测量长度需要用刻度尺和测量时间需要用秒表，实验中有一个必有的实验辅助器材为细棉线，画曲为直的方法可以测量蚊香的长度。 （2）①先用刻度尺与细棉线测出一小段蚊香的长度s，再用秒表测出燃烧这段需要的时间t，②用火柴点燃蚊香，并计时； （3）根据速度公式v=s/t，就可算出蚊香燃烧的速度。 见解析 见解析 s/t 跟踪练习 【例题3】在测量纸锥下落速度的实验中，小明用每隔0.5秒钟拍摄1次的相机，拍得如图所示的照片，右侧为纸锥从E到F过程的放大图。 （1）纸锥从A运动到F过程中，先做________运动，接着做__________运动； （2）从E到F过程中，平均速度约为______m/s。 （1）由图可知，从A到D，纸锥在相同的时间内通过的路程逐渐变大，所以纸锥做加速直线运动，从D到F，纸锥在相同的时间内通过的路程相同，所以纸锥做匀速直线运动。 （2）从E到F过程中，纸锥运动的路程s=80.0cm-60.0cm=20.0cm=0.2m 故平均速度 0.4 加速直线 匀速直线 跟踪练习 【例题4】现在很多公路上设有“区间测速”装置，就是在同一路段上布设两个相邻的监控点，基于车辆通过前后两个监控点的时间来计算车辆在该路段上的平均行驶速度，并依据该路段上的限速标准判定车辆是否超速违章。一辆轿车在经过如图甲所示标志牌后，通过相应“区间测速起点”和“区间测速终点”时的速度分别为75km/h和70km/h，通过两个监控点的时间如图乙所示。求： （1）图甲中“80”表示的含义。 （2）轿车通过区间测速路段的平均速度。（结果保留一位小数） （3）在不违章的情况下，轿车通过区间测速路段所用的最短时间。 跟踪练习 （1）图甲中“80”表示的含义是限速80km/h。 （2）由甲图区间测速长度8km，则轿车通过的路程 s=8km=8000m 由乙图可知轿车通过区间测速路段所用时间t=5min=5×60s=300s 所以轿车通过区间测速路段的平均速度 （3）当轿车按限速的最高速度行驶时，所用时间最短 跟踪练习 【例题5】如图所示的运动学图像，描述的是同一种运动形式的是（　　） A．甲图与乙图 B．乙图与丙图 C．甲图与丁图 D．丙图与丁图 图像甲是s-t图像，随着时间的推移，物体通过的路程没有发生变化，表示物体静止不动；图像乙是v-t图像，随着时间的推移，物体的速度没有发生变化，表示物体做匀速运动；图像丙是s-t图像，物体通过的路程和物体运动所用的时间是正比关系，表示物体做匀速运动；图像丁是v-t图像，随着时间的推移，物体的速度在增加，表示物体做加速运动。可见，乙、丙图像表示的是同一种运动形式。故B符合题意，ACD不符合题意。 B 故选B。 跟踪练习 【例题6】甲、乙两辆汽车行驶在平直的公路上，如图甲是小车甲运动的s-t图像，图乙是小车乙运动的v-t图像，由图像可知（　　） A．甲、乙两车都做变速运动 B．甲、乙都以2m/s匀速运动 C．甲、乙两车经过5s一定相遇 D．甲、乙都由同一地点开始运动 B AB．由图甲知，甲车的s-t图线是倾斜直线，说明甲做匀速直线运动，速度为 由图乙可知，乙车的 图线是与时间轴平行的直线，说明乙做匀速直线运动，且 ，所以，甲、乙两车都做匀速直线运动，且速度均为2m/s，故A不符合题意，B符合题意； CD．由 可知，甲、乙两车5s内通过的路程相等，但不知甲、乙两车开始运动时的位置关系和运动方向，所以无法判断甲、乙两车经过5s是否相遇，故CD不符合题意。 故选B. 跟踪练习 【例题7】甲、乙两车在平直公路上，从同一地点同时向东运动，它们的图象（s-t图象）如图所示。则下列判断错误的是（　　） A．甲、乙都在做匀速直线运动 B．甲的速度小于乙的速度 C．若以乙为参照物，甲往东运动 D．经过4s，甲乙相距8m B A．甲和乙的s-t图线都是正比例图线，即通过的路程与时间成正比，说明甲、乙都在做匀速直线运动，故A正确，不符合题意； B．相同时间内甲通过的路程大于乙，甲的速度大于乙，故B错误，符合题意； CD．两车同时同地向东做匀速直线运动，4s时间甲、乙车通过的路程分别为 s甲＝12m，s乙＝4m，甲车在乙车的前方s＝s甲-s乙＝12m-4m＝8m处，所以以乙为参照物，甲向东运动，故CD正确，不符合题意。 故选B. 跟踪练习 【例题8】如图是“研究充水玻璃管中气泡的运动规律”实验（ ） A．研究的气泡在水中运动是自上而下的 B．为了便于测量，应使气泡在管内运动得快一些 C．本实验也可将玻璃管保持一定倾角放置 D．若仅测得气泡在管内运动的全部路程和时间，则可以判断气泡运动为匀速运动 A．气泡在水中受到浮力，开始时气泡在玻璃管顶端，迅速倒置，气泡会从玻璃管的下面上升，故A不符合题意； B．由于玻璃管的长度有限，气泡运动时间较短，要减小实验中的误差，让气泡运动的慢一些，故B不符合题意； C．可以把玻璃管斜放，使气泡运动的稍慢一些，便于测量，故C符合题意； C D． “研究充水玻璃管中气泡的运动规律”的实验是为匀速直线运动作铺垫的，通过调节玻璃管中气泡的大小，使气泡在玻璃中近似的做匀速直线运动，但要判断物体做的是匀速直线运动，必须要测出不同阶段的速度进行比较，如果运动过程中运动方向和速度大小不变，则此运动为匀速直线运动，故D不符合题意。 故选C。 跟踪练习 【例题9】频闪摄影又被称为连闪摄影，是借助于电子闪光灯的连续闪光，在一个画面上记录物体连续运动的过程。某实验小组采用频闪摄影的方法在实验室拍摄了苹果开始下落一段时间后的频闪照片，相机曝光的时间间隔为0.5s。 （1）苹果在这一段时间内做 （选填“匀速”或“变速”）运动； （2）苹果通过AB段的平均速度 （选填“大于”“小于”或“等于”）通过AC段的平均速度； （3）若要测出苹果在AD段的平均速度，还需要的测量工具是 ，测量原理是 。图中s1=1.0m，s2=2.0m，s3=3.0m，则苹果在AD段的平均速度是 m/s。 变速 刻度尺 小于 v=s/t 4 跟踪练习 （1）相同时间内的运动路程不相同，所以是变速运动。 （2）由图可知，AC段的时间是AB段的2倍，即tAC=2tAB；AC段的路程大于AB段的2倍，即sAC>2sAB；根据公式v=s/t得AB段的平均速度为： AC段的平均速度为： 则 （3）时间间隔已知，只要用刻度尺测出长度，就可以计算平均速度。 测量原理是v=s/t AD段的路程为：sAD=s1+s2+s3=1.0m+ 2.0m+3.0m=6.0m AD段的时间为：tAD=3×0.5s=1.5s 所以AD段的平均速度为： Lavf59.27.100 Lavf59.27.100 Lavf58.45.100 $$