第一章 机械运动（培优复习课件）物理人教版2024八年级上册

第一章 机械运动 八年级上册•人教版2024 我们所生活的世界，是一个运动的世界。芦苇随风摇曳，水面微微泛起涟漪，一群飞鸟展翅翱翔… 地面上的人们看到鸟群飞得很快。鸟群中的飞鸟看自己的伙伴也飞得这样快吗?人们是怎样描述物体的运动、如何测定物体的速度的?就让我们从简单的运动开始，共同认识这个运动的世界吧! 第1节 长度和时间的测量 01 第2节 运动的描述 02 第3节 运动的快慢 03 第一章 机械运动 单元复习 第4节 速度的测量 04 本章思维导图 第一章 机械运动 单元复习 第1节 长度和时间的测量 第一章 机械运动 单元复习 知识一 长度的单位 1. 长度的单位 （1）单位：长度的基本单位是米，符号是m。 （2）长度的常用单位 比米大的单位有千米(km)，比米小的单位有分米(dm)、厘米(cm)、毫米(mm)、微米(μm)、纳米(nm)等。 同米的换算关系 1km=103m 1dm=10-1m 1cm=10-2m 1mm=10-3m 1μm=10-6m 1nm=10-9m 知识二 长度的测量 2. 长度的测量 （1）测量工具：刻度尺、皮尺、三角板、游标卡尺、螺旋测微器等。 （2）刻度尺的使用 ①会选：根据测量的要求选取分度值和量程适当的刻度尺。 ②会放：零刻度线对准被测物体的一端，有刻度线的一边要紧靠被测物体且与被测边保持平行，不能歪斜。 ③会看：读数时，视线应该垂直于被测物体及刻度尺。 ④会读：读数时，除读出分度值以上的准确值外，还要估读出分度值的下一位数值(估读值)。 ⑤会记：记录的测量结果应由精数值、估读数值和单位组成。 知识二 长度的测量 （3）一些常见物体的长度 ①中学生的平均身高约170cm； ②课桌的高度约80cm； ③物理课本的长度约26cm，宽度约18cm； ④一支新铅笔的长度约18cm； ⑤教室的高度约3m，长度约10m，教室门的高度约2m； ⑥成年人正常的步幅约0.65m； 知识二 长度的测量 （3）长度测量的特殊方法 纪念币的直径 细铜丝的直径=L/n （线圈的总长度/圈数） 用细线沿AB截取相同长度的一段，拉直后测量AB即可 平移法 累积法 化曲 为直法 3.00cm-1.00cm=2.00cm 知识三 时间的测量 1.时间的单位 （1）国际单位制中：时间的基本单位是秒，符号是s。 （2）常用单位：小时(h)、分(min)、毫秒（ms）等。 （3）单位换算：1h=60min 1min=60s 1s=1000ms 2. 测量时间的工具 （1）在古代，人们用日晷、沙漏、刻漏等计时仪器来测量时间。 （2）在现代生活中，我们通常使用钟、表来测量时间 （3）在运动场和实验室，经常用秒表来测量时间 知识三 时间的测量 3. 停表的读数方法 （1）看清停表的量程与分度值 （2）停表的读数=小盘读数（min）+大盘读数（s）。 小表盘指针不过半时，大表盘按照0～30s读数；若小表盘指针过半时，按照31～60s读数。 如图所示，停表的示数为： __________________。 3min37.5s或217.5s 知识四 误差 1.误差的概念：测量值和真实值之间总会有差别，这就是误差。 2.减小误差的办法 （1）多次测量取平均值； （2）选用精密的测量工具； （3）改进测量方法。 3.误差与错误 误差不是错误。误差是客观存在的，不能避免；而错误可以避免。 一、 长度和时间的估测 【例题1】下面是小君同学对日常生活中一些常见物体长度和时间的估计，其中与实际情况相符的是（　　） A．正常成年人的鞋子的长度约为25dm B．教室中课桌高度约为7.5cm C．演奏一次国歌的时间约为50s D．一个正规篮球的直径约为1dm C 【解析】A．正常成年人的鞋子的长度约2.5dm，合25cm，故A不符合题意； B．教室中课桌高度约为中学生身高的一半，中学生身高约160cm，所以课桌高度约80cm，故B不符合题意； C．演奏一次国歌的时间为46s，接近50s，故C符合题意； D．一个正规篮球的直径约为25cm，合2.5dm，故D不符合题意。 故选C。 二、 测量长度的数据处理 【例题2】用一把尺子测量某物体的长度，一般要测量三次或更多次，这样做的目的是 ，某同学用分度值为1mm的刻度尺测量木块的长度，四次的测量结果为13.41cm、13.42cm、13.52cm、13.44cm，他的测量结果应为 cm。 减小误差 13.42 【解析】[1]测量过程中，不可避免地会存在误差，因此需要多次测量求平均值来减小误差。 [2]四次测量数据中，13.52cm与其他数据相差较大，是错误数据，应该改舍弃，测量结果应为 【例题3】如图甲所示，读数时视线正确的是 （选填“A”或“B”），物体的长度为 cm。如图乙所示，停表的读数为 s。 2.45 三、 刻度尺和秒表的读数 B 217.5 【解析】 [1][2]读数时，视线要与尺面垂直，不能歪斜，故B的读数是正确的；由图可知，刻度尺的分度值是1mm，读书时估读到分度值的下一位，起始位置对应的刻度值是5.00cm，末端对应的刻度值是7.45cm，物体的长度 L=7.45cm-5.00cm=2.45cm [3]停表小盘的分度值是0.5min，指针在3min和4min之间，偏向“4”一侧，大盘的分度值是0.1s，大盘指针在37.5s，因此秒表读数为 t=3min37.5s=217.5s 三、 刻度尺和秒表的读数 【例题4】（多选）如图所示，下列有关长度的测是正确的是（    ） A．图甲中测自行车通过的路程，先记下车轮转过的圈数N，再乘以车轮的周长L B．图乙中使用三角板和刻度尺多次测出纪念币的直径，取平均值是为了消除误差 C．图丙中测量地图上路线的长度，用一根有弹性的棉线与路线重合测量 D．图丁中把金属丝紧密缠绕在铅笔上N圈，测出线圈长度L，则金属丝直径为 AD 四、 长度测量的特殊方法 【解析】A．自行车车轮的周长可以测出，要测量自行车行驶的路程，可以先记下车轮转过的圈数N，再乘以车轮的周长L，故A正确； B．纪念币的直径不易直接测量，图乙中可以使用三角板和刻度尺多次测出纪念币的直径，取平均值是为了减小误差，误差不能消除，故B错误； C．图丙中测量地图上路线的长度，长度并非直线，可以用一根没有弹性的棉线与路线重合来测量，故C错误； D．细金属丝的直径太小，甚至小于刻度尺的分度值，无法直接准确测量，所以可以把金属线无间隙地密绕在一根铅笔上若干圈，测出密绕部分的长度L和圈数N，则细金属丝的直径为。故D正确。 故选AD。 四、 长度测量的特殊方法 第2节 运动的描述 第一章 机械运动 单元复习 知识一 机械运动 1. 定义：在物理学中，我们把物体位置随时间的变化叫作机械运动。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 运动是宇宙中最普遍的现象。除了机械运动，运动还有多种形式，如微观世界里分子、原子的运动电磁运动，生机盎然的生命运动……宇宙中的万物都在以各种不同的形式运动着。绝对静止的物体是不存在的。 知识二 参照物 1. 定义：判断物体是运动或静止时，被选作标准的物体叫做参照物。如果一个物体的位置相对于这个标准发生了变化，就说它是运动的；如果没有变化，就说它是静止的。 2. 参照物的选取标准 ①参照物的选定可以是任意的，但通常不把研究对象本身当参照物。 ②一般选地面或地面上静止的物体作为参照物。 ③参照物一旦被选定，我们就假定该物体是静止的。 知识三 运动和静止的相对性 1. 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.相对静止 若以地面为参照物，两个物体运动的方向和快慢都相同。 当选其中一个物体为参照物，则另一个物体是静止的，这叫相对静止。（即同速同向运动的两物体一定是相对静止的）。 一、判断参照物的选取 【例题1】生活中我们都有这样的体验，当坐在飞快行驶的高铁列车内时，会看到路旁的树木急速后退，这里的“飞快行驶”是以 作为参照物的，“急速后退”是以 作为参照物的。如以乘客为参照物 是运动的。（均选填“地面”“列车”或“树木”） 【解析】[1]列车以地面作为参照物，相对位置不断发生变化，所以会“飞快行驶”。 [2]树木以列车为参照物，相对位置不断发生变化，所以会“急速后退”。 [3]如以乘客为参照物，列车相对位置没有发生变化，是静止的；树木的相对位置发生变化，是运动的。 地面 列车 树木 一、判断参照物的选取 【例题2】如图所示，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．以飞船为参照物，航天员是运动的 B．以地面为参照物，航天员是静止的 C．以发射塔为参照物，飞船是运动的 D．以地面为参照物，飞船是静止的 【解析】A．升空过程中，以飞船为参照物，航天员与飞船之间没有位置的变化，所以航天员是静止的，故A不符合题意； B．以地面为参照物，航天员与地面之间有位置的变化，所以航天员是运动的，故B不符合题意； C．以发射塔为参照物，飞船与发射塔之间有位置变化，所以飞船是运动的，故C符合题意； D．以地面为参照物，飞船与地面之间有位置的变化，所以飞船是运动的，故D不符合题意。 故选C。 C （1）根据参照物判断物体的运动状态 （2）根据物体的运动状态来选择参照物 一、判断参照物的选取 二、判断多个物体的运动状态 【例题3】如图所示，观察烟和小旗，请判断两车是否可能向同一方向运动 ，此时乙车速度与风速的大小关系是 。 可能 【解析】[1][2]观察烟和小旗，烟向左飘，说明风向左刮。对于甲车，它的小旗向左飘，说明甲车静止或向右运动；或向左运动，但速度小于风速。对于乙车，它的小旗向右飘，说明乙车一定向左运动，且速度大于风速。故两车可能均向左运动。 乙车速度大于风速 二、判断多个物体的运动状态 【例题4】如图所示，小伟和小杜在甲、乙两部相邻的观光电梯里，小伟看到小杜正在竖直向上运动，以地面为参照物，以下情况不可能发生的是（　　） A．甲静止，乙向上运动 B．乙静止，甲向下运动 C．甲乙均向上运动，乙的速度更小 D．甲乙均向下运动，甲的速度更大 C 【解析】A．甲静止，乙向上运动，乙相对于甲向上运动，则小伟看到小杜正在竖直向上运动，故A不符合题意；     B．乙静止，甲向下运动，乙相对于甲向上运动，故B不符合题意； C．甲乙均向上运动，乙的速度更小，乙相对于甲向下运动，故C符合题意；     D．甲乙均向下运动，甲的速度更大，乙相对于甲向上运动，故D不符合题意。 故选C。 判断多个物体间的相对运动的方法 （1）确定参照物：一般选取题目中相对于地面静止的物体作为参照物； （2）确定研究对象：注意分析题目中涉及的其他物体与所选参照物的位置关系； （3）判断方法：题目中的其他研究对象相对于参照物的位置发生了变化，则研究对象为运动的，若没有变化，则是静止的。 二、判断多个物体的运动状态 第3节 运动的快慢 第一章 机械运动 单元复习 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；路程越长，运动的越快（观众的判断方法）； （2）方法二 ：相同路程，比较时间；时间越短，运动的越快（裁判员的判断方法）。 知识一 速度 2. 速度 （1）定义：路程与时间之比叫作速度。 （2）公式： 。 （3）变形公式： ， 。 （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. 米/秒 3.6 知识二 匀速直线运动 1. 机械运动的分类 （1）按照运动路线的曲直可分为直线运动和曲线运动。 （2）直线运动，按照速度是否变化又分为匀速直线运动和变速直线运动。 火车沿直线运动 过山车沿曲线运动 知识二 匀速直线运动 2. 匀速直线运动 （1）定义 物体沿着直线且速度_______的运动叫作匀速直线运动。 （2）特点 ① 速度的大小和方向不变； ② 在任意两个相等的时间内通过的路程相等； ③ 速度大小与路程和时间无关。不能将v＝s/t理解为v与s成正比，与t成反比。 不变 知识二 匀速直线运动 3. 变速直线运动 （1）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，这种运动叫作变速直线运动。 4. 平均速度 （1）变速直线运动比匀速直线运动复杂，如果只作粗略研究，也可以用来描述运动的快慢，这样算出来的速度叫作平均速度。 （2）公式：。s：指总路程 t：指总时间 知识二 匀速直线运动 （3）平均速度的理解 ① 平均速度描述的是物体运动的平均快慢； ②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； ③ 平均速度不是速度的平均值，全程的平均速度也不是各段平均速度的平均值 知识二 匀速直线运动 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。 （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v-t图象。 知识二 匀速直线运动 路程-时间与速度-时间的图像 （2）路程-时间图像 （4）速度-时间图像 匀速 加速 （3）速度-时间图像 匀速 （1）路程-时间图像 静止 知识二 匀速直线运动 s - t 图像 t/s 1 2 3 4 5 6 7 8 s/m 4 8 12 16 20 24 28 32 0 图像越靠近 s 轴，速度越大 t/s 1 2 3 4 5 6 7 8 v/m·s-1 1 2 3 4 5 6 7 8 0 图像越靠近 t 轴，速度越小 倾斜的直线 平行于t 轴的直线 v - t 图像 ① ② ③ ④ 一、速度公式的综合计算 【例题1】爸爸带着小明开车送妈妈到机场乘坐飞机去上海出差，途中小明看见路旁的交通标志牌如图甲所示，请完成以下问题: （1） 汽车以图乙中速度表显示的速度匀速行驶15min后到达机场，则标志牌到机场的路程是多少? （2）小明妈妈乘坐的飞机航班信息如图所示，小明查询到飞机从南阳机场到浦东国际机场飞行的距离为1000km，则MF1043航班飞机飞行的平均速度是多少? 一、速度公式的综合计算 【解析】（1）由图知，汽车速度表显示的速度为80km/h，行驶的时间 t=15min=0.25h 则汽车行驶的路程 s=vt=80km/h×0.25h=20km （2）从南阳机场到浦东国际机场飞行的时间 t1=19:50-17:50=2h 则MF1043航班飞机飞行的平均速度 【例题2】从上海到南京的D412次动车组运行时刻表如表所示。 （1）求该动车组由上海到南京全程所用的时间； （2）求该动车组由上海驶往南京全程的平均速度； （3）若该动车长200m，以20m/s的速度完全穿过一条长2200m的隧道，需要多长时间？ 一、速度公式的综合计算 项目 上海 苏州 常州 南京 到站时间   09:51 10:32 11:45 发车时间 09:15 09:53 10:34   里程/km 0 84 165 300 一、速度公式的综合计算 【解析】（1）据表格知道，动车由上海到南京全程的时间为 t = 11h45min − 9h15min = 2h30min=2.5h （2）动车组由上海驶往南京全程的路程s = 300km，所以动车组的平均速度 （3）隧道长L1 = 2200m，动车长L2 = 200m，动车完全穿过隧道全程是从车头进入隧道到车尾离开隧道的全过程，动车通过隧道的路程为 动车通过隧道的时间为 一、速度公式的综合计算 常见的速度公式的计算主要有以下几种： （1）交通标志牌：明确标志牌上数字的含义，如交通标志牌上的“40 km”表示距某地的路程40 km，“80 km/h”表示限速80 km/h。 （2）过桥、过隧道问题：一列火车要完全通过一座大桥，所通过的路程等于桥长加火车长；一列火车全部在桥上行驶时，行驶的路程等桥长减去车长。 （3）列车运行时刻表问题：正确计算出列车运行的路程和时间是解题的关键。求总时间时，中间停留的时间也要计算在内。 （4）区间测速问题：起点到终点的距离为汽车行驶的路程，时间为到达终点的时刻减去起点出发的时刻。 二、运动图像的分析和计算 【例题4】（多选）甲、乙、丙三辆小车同时、同地向东行驶，它们运动的图像如图所示。由图像可知（　　） A．甲车比乙车运动快 B．乙车的速度为4m/s C．以甲车为参照物，丙车向东运动 D．以乙车为参照物，丙车向西运动 BD 【解析】AB．由图可知，甲运动的速度为v甲=4m/s，乙、丙运动的速度分别为 甲、乙速度相等，所以运动快慢相同，故A不符合题意，B符合题意； C．由于甲、乙、丙三辆小车同时、同地向东行驶，由于v甲>v丙，所以以甲车为参照物，丙车向西运动，故C不符合题意； D．由于甲、乙、丙三辆小车同时、同地向东行驶，由于v乙>v丙，所以以乙车为参照物，丙车向西运动，故D符合题意。 故选BD。 二、运动图像的分析和计算 二、运动图像的分析和计算 【例题5】（多选）甲、乙两辆车同时从同一地点向南做直线运动，它们的s﹣t图像如图所示。则下列说法正确的是（　　） A．0～5s内，甲、乙两车都做匀速直线运动，v甲＜v乙 B．在15s末时，两车通过的路程相等 C．0～5s内，以乙车为参照物，甲车向南运动 D．甲车在20s内的平均速度是5m/s BCD 【解析】A．由图像看出两车在0～5s内的图象是一条斜线，表示两辆车做的是匀速直线运动，且在相同时间内甲车通过的路程大于乙车通过的路程，所以 v甲＞v乙，故A错误； B．由图可知，甲、乙两车在15秒内通过的路程相等，均为100m，故B正确； C．0﹣5s，甲、乙两辆车同时从同一地点向南做直线运动，且v甲＞v乙，乙车与甲车的距离逐渐增大，以乙车为参照物，甲车向南运动，故C正确； D．甲车在20s内的路程为100m，平均速度 故D正确。 故选BCD。 二、运动图像的分析和计算 二、运动图像的分析和计算 解答图象信息题的思路 （1）分析研究对象所对应的图象，明确是速度-时间图象还是路程-时间图象。 （2）把握图象中点、线段表示的物理意义。 ①在v-t图象中，图线与t轴平行表示物体做匀速直线运动，由图在v轴上所对应的数值可知物体的速度大小，图像与坐标轴围成的图形面积即为物体运动的路程；在s-t图象中，图线为倾斜直线，表示物体做匀速直线运动，可由图象根据v=s/t得到物体运动的速度。 ②在s-t图象中，若出现不同物体的图线相交，则相交点表示物体在同一位置，即相遇。 第4节 速度的测量 第一章 机械运动 单元复习 知识一 测量小车运动的速度 实验原理 实验器材 刻度尺、停表、斜面、小车、金属片、木块。 实验步骤 1.把小车放在斜面顶端，金属片放在斜面底端，用刻度尺测出小车将要通过的路程S1。 知识一 测量小车运动的速度 实验步骤 2.用秒表测量小车从斜面顶端滑下到撞击金属片的时间t1。 3.根据测得的s1、t1，利用公式算出小车通过斜面全程的平均速度v1。 4.将金属片移至斜面的中部，测出小车从斜面顶端到金属片的距离s2。 5.测出小车从斜面顶端滑过斜面上半段路程s2所用的时间t2，算出小车通过上半段路程s2的平均速度v2。将实验中的相关数据填入下表中。 路程s/cm 时间t/s 平均速度v/（cm·s-1） s1= t1= v1= s2= t2= v2= 知识一 测量小车运动的速度 交流与评估 1.金属片的作用：让小车停止运动，便于测量时间。 2.搭建斜面时，坡度不能太小也不能太大。斜面的坡度太小，小车可能达不到底部；斜面的坡度太大，小车运动的速度大，时间短，导致测量难度大。 3.测量小车下滑路程时，起点从车头算起，终点也应该是车头。 4.误差分析（实验误差主要来自于时间测量的误差） （1）当小车过了起始位置才开始计时或小车未达终点就停止计时，会导致测量时间偏小，平均速度偏大； （2）当小车到达终点后才停止计时或小车未开始运动提前计时，会导致测量时间偏大，平均速度偏小； （3）小车没有从静止开始下滑，所测平均速度偏大。 一、测量小车运动的速度 【例题1】在物理实验课上，小明利用如图所示的实验装置做“测量小车的平均速度”的实验。 （1）该实验所依据的原理是 ； （2）图中AB段的距离为 cm； （3）实验时应使斜面的坡度较缓，目的是便于测量 （选填“路程”或“时间”）； （4）分析实验记录的数据可知：小车在BC段的速度为 m/s； （5）如下图所示，下列坐标图像中能准确反映小车运动情况的是 。 40.0 时间 0.4 B 【解析】[1]根据公式可知，用刻度尺测出小车运动的路程，用停表测出时间，就可以计算出小车运动的速度，所以该实验所依据的原理是。 （2）[2]图中AB段的距离为80.0cm-40.0cm=40.0cm （3）[3]实验时使斜面的坡度较缓，小车运动的速度较慢，所用时间较长，便于准确测量小车运动的时间。 （4）[4]由图可知，BC段的路程为s=40.0cm=0.4m 小车在BC段所用的时间为t=1s，则小车在BC段的速度为 （5）[5]分析实验数据，AB段和BC段路程相等，小车在AB段所用的时间大于BC段所用的时间，则小车在AB段的速度小于在BC段的速度，即小车在斜面上下滑时做加速运动。 A．图像表示物体做匀速运动，故A不符合题意； B．图像表示物体做加速运动，故B符合题意； C．图像表示物体做匀速运动，故C不符合题意； D．图像表示物体静止，故D不符合题意。 故选B。 一、测量小车运动的速度 一、测量小车运动的速度 【例题2】在如图所示的斜面上测量小车运动的平均速度。让小车从斜面的A点由静止开始下滑，分别测出小车到达B点和C点的时间，即可测出不同阶段的平均速度。 (1)实验的原理是 ； (2)图中AB段的路程sAB= cm，如果测得时间tAB=1.3s。则AB段的平均速度vAB= m/s； (3)在测量小车到达B点的时间时，如果小车未到达B点就停止计时，测得AB段的平均速度vAB会 （选填“偏大”或“偏小”）； (4)为了测量小车运动过程中BC段的平均速度，小明让小车从B点由静止释放，测出小车到达C点的时间，从而计算出小车运动过程中BC段的平均速度。他的做法正确吗？ ，理由是： 。 26.0 0.2 偏大 不正确 见解析 【解析】（1）平均速度是指某段时间内的路程与通过这段路程所用时间的比值，所以测小车平均速度的实验原理为。 （2）[1]由图可知，刻度尺的分度值为1cm，A点对应90.0cm，B点对应64.0cm，因此AB段的路程 [2]AB段的平均速度 （3）如果小车未到达B点就停止计时，会使tAB偏小，由可知，测得AB段的平均速度会偏大。 （4）[1][2]小明的做法不正确，因为所测时间不是运动过程中下半程的时间；小车从A到C的过程中通过B点时的速度不为0；小车通过AC段的时间与AB段的时间之差才是下半程BC段的时间。 一、测量小车运动的速度 谢谢聆听 谢谢聆听 $$