内容正文:
第一章 运动的世界
考点要求
课标要求
机械运动 参照物
· 知道机械运动。举例说明自然界存在多种多样的运动形式。知道物质在不停地运动。
运动和静止的相对性
· 举例说明机械运动的相对性。
速度及其测量
· 能用速度描述物体运动的快慢,并能进行简单计算。会测量物体运动的速度。
本章是必考内容。主要以机械运动为基础,学习物体运动状态的判断、速度的计算和测量。“参照物选择与物体运动状态判断”是高频考点,多结合生活场景出题;“机械运动概念判断”考“位置改变”定义;“运动和静止的相对性”偶见简答题。“速度公式及变形应用”最高频,“匀速/变速直线运动判断与图像分析”是重点,“速度单位换算与平均速度计算”穿插其中。因此在备考中,首先要抓核心概念,牢记机械运动、速度等定义,用口诀强化记忆,避免混淆。其次针对题型练技巧:选择、填空多练生活实例题,计算题注重公式变形与单位统一,图像题掌握s-t图(斜率表速度)、v-t图(平行横轴表匀速)解读方法。
本专题考查题型有:选择题、填空题、计算题和实验题等。
根据运动状态判断参照物
若研究对象是运动的,则参照物是和研究对象的相对位置发生变化的物体;若研究对象是静止的,则参照物是和研究对象的相对位置没有发生变化的物体。
根据图像信息解答速度问题
1.s—t图像
①只能表示直线运动。
②平行于t轴的直线表示物体的位置不随时间变化,物体静止。
③倾斜的直线表示匀速直线运动,直线的倾斜程度表示速度的大小,越靠近s轴表示速度越大。
④直线的交点表示相遇。
2.v—t图像
①只能表示直线运动。
②平行于t轴表示匀速直线运动,越往上表示速度越大。
③倾斜向上表示加速,倾斜向下表示减速。
④交点表示速度相等。
⑤t轴某一段加粗表示这段时间速度为零。
第一节 动与静
一.运动的描述
1.机械运动
(1)定义:物理学中,把一个物体相对于另一个物体位置的改变称为机械运动,简称运动。
【注意】位置的变化包括:物体之间距离的变化;物体之间方位的变化。
(2)理解:机械运动是宇宙中最普遍的运动,如:人们行走、轮船航行、火车奔驰、飞机飞行等,都与机械运动有关。
2. 运动的多样性
(1)运动是宇宙中的普遍现象,运动有多种形式:如星空的运动、地壳的运动、生命的运动等。
(2)不同人对运动的描述:诗人用语言的韵律和意境描写运动,音乐家用旋律和节奏表现运动,画家用形态和色彩描绘运动。科学家用特定的概念、数学工具及实验方法来描述与研究运动。
二、 参照物
1. 参照物定义:在机械运动中,被选作参照标准的物体,叫做参照物。
2.参照物的选择原则:
(1)排己性:不能选研究对象本身为参照物;
(2)任意性:参照物可任意选择。不论是静止的物体还是运动的物体都可以作为参照物;
(3)假定性:参照物一旦被选定后就认为该物体是静止的。再看研究对象相对于参照物的位置是否发生变化;
(4)方便性:没有特别说明的情况下,经常选择地面作为参照物。如“太阳东升西落”,此时默认地面为参照物。
【归纳总结】判断一个物体的运动状态
①被研究物体相对于参照物的位置发生改变,则被研究物体是运动的;
②被研究物体相对于参照物的位置不发生改变,则被研究物体是静止的。
第二节 快与慢
一、比较运动的快与慢
1.相同时间比路程:相同时间内跑的远的运动快。
2.相同路程比时间:相同路程用时短的运动快。
3.若路程、时间都不相同:比较单位时间内通过的路程。(比较路程与时间之比)
二、速度
1.公式:通常用s表示路程,t表示时间,用v表示速度,即 。
2.单位:
(1)国际单位:米每秒(m/s)。
(2)常用单位:千米每小时(km/h)。
(3)单位换算:1m/s=3.6km/h 。
【注意】两单位中:m/s单位大。
3.速度的测量:
(1)直接测量:用速度计测。
(2)间接测量:测出运动路程和时间,用公式计算。
4.常见物体的速度
人步行
1~1.5 m/s
地铁运行
11.1~22.2 m/s
民航客机巡航
250 m/s
步枪子弹出膛
900 m/s
地球同步卫星绕地球旋转
3.07×10³ m/s
光在真空中传播
3.0×10⁸ m/s
【归纳总结】速度与时间、路程的关系
①速度是描述物体运动快慢的物理量,只和运动的快慢有关,与运动的时间、路程无关。
②在表述速度与时间、路程的关系时,要运用控制变量法。
三、直线运动
1.直线运动的分类
(1)匀速直线运动:物体沿着直线且速度不变的运动叫做匀速直线运动。
(2)变速直线运动:物体沿着直线速度发生变化的运动叫做变速直线运动。又分为加速直线运动和减速直线运动。
2.特点:
(1)匀速直线运动:路线直线;速度大小始终保持不变。
(2)变速直线运动:路线直线;速度大小变化。
3.两种图像表示方法:
(1)路程和时间关系(s-t)图像。
(2)速度和时间关系(v-t)图像。
【归纳总结】s-t图像和v-t图像
(1)明确图像中横坐标、纵坐标表示的是什么物理量;
(2)明确图像所表示的物理意义,根据图像的折线方向和拐点信息判断物体的运动情况;
(3)根据图像对题目提出的问题做出判断,得到结论。
四、平均速度
1.定义:物体在一段时间内或一段路程上运动的平均快慢程度。
2.公式: 。(V--平均速度;s--某段路程;t--总时间)
3.理解:
(1)平均速度不是速度的平均值。
(2)求平均速度时,一定要指明哪一段路程或时间段内的平均速度,特别要注意,时间是该路程段对应的总时间。
【注意】汽车仪表盘显示的速度、高速公路上限速牌上速度为瞬时速度。
第三节 测量:长度与时间
一、长度的单位及测量工具
1.长度的单位
(1)基本单位:米,符号m。
(2)常见单位及其换算
单位
符号
换算关系
单位
符号
换算关系
千米
km
毫米
mm
分米
dm
微米
厘米
cm
纳米
nm
【拓展】其他单位
光年:一光年等于光一年传播的距离。常用于表示宇宙天体之间的距离。
埃米:1A=10-10m。常用于表示微观原子,分子尺寸。
2.常见物体的尺寸
头发丝直径
7×10-5m
一步长
0.5m
一张纸厚度
10-4m
教室高
3m
一元硬币厚度
2mm
珠穆朗玛峰海拔高度
8844.43m
大拇指指甲盖宽度
1cm
地球半径
6.4×106m
拳头宽
1dm
银河系半径
7.6×1020m
3.长度的测量工具:刻度尺。
二、正确使用刻度尺测量物体的长度
1.观察刻度尺的量程和分度值
①量程:指该刻度尺的测量范围,一般表示为0~20cm、0~15cm。
②分度值:指刻度尺上相邻的两个刻度之间的最小格的数值。决定该刻度尺的测量精度,分度值越小,越精确。
2.测量步骤
步骤
解读
选
根据测量对象和测量要求选择具有适当量程和分度值的刻度尺
认
认清刻度尺上标注的单位、量程、分度值和零刻度线的位置
放
刻度尺要放正并使有刻度线的一侧紧贴被测物体
读
视线应正对刻度线,读数时要估读到分度值的下一位
记
记录的数据要有数字和单位。一个正确的测量值应包括三部分:准确值、估读值和单位
【归纳总结】正确使用刻度尺测量物体的长度
使用刻度尺时要看清其量程和分度值,一般起始端从零刻度线开始,末端所对应的刻度值即物体的长度。读数时视线要正对刻度线,要估读到分度值的下一位,记录数据时要有数字和单位。
3.测量长度的几种特殊方法:
①积累求平均值法:利用测多求少的方法来间接地测量,如:测量一张纸的厚度、细铁丝的直径等;h=(其中h是每张纸的厚度,n是纸张数目,注意不是书的页码数,纸张数目=,H是n页书总厚度)。
②滚轮法:测较长曲线的长度时,可先测出一个轮子的周长,当轮子沿着曲线从一端滚到另一端时,记下轮子滚动的圈数.长度=周长×圈数;如:测量操场的周长。
③化曲为直法:测量一段较短曲线的长,可用一根没有弹性或弹性不大的柔软棉线一端放在曲线的一端处,逐步沿着曲线放置,让它与曲线完全重合,在棉线上做出终点记号.用刻度尺量出两点间的距离,即为曲线的长度。
④组合法:有些长度很难直接测量,如球的直径,圆锥体的高度等,这时可以使用辅助器材配合测量。
⑤平移法:当待测物体的长度(如球的直径、圆锥的高度等)隐藏在物体内部时,可将其等效平移到物体外部,再用刻度尺测量。
三、时间的单位及测量工具
1.时间单位
(1)基本单位:秒,符号s 。
(2)常见单位及其换算
常用的单位还有时(h)、分(min)、毫秒(ms)、微秒(μs)。
换算关系为:,,。
2.测量时间的工具
古代测量工具:圭表、日晷、沙漏、滴漏等。
现代测量工具:机械秒表、机械钟、石英钟、手机秒表等。
3.使用秒表测量时间
读数步骤:
①先读小表盘,观察小表盘是否过半;
②小表盘没过半则大表盘读前半分钟,若过半则读后半分钟;
③停表不估读。
4.时间的估测
中学生的脉搏1min内大约跳动70次,跳动一次大约用0.86s;正常呼吸一次的时间是3~4s;每迈一步所用时间约为 0.5s。
【归纳总结】估测长度(或时间)的方法
了解自己的脉搏、身高、 一作的长度等数据,在自己身上建立一个“时钟”和几把“刻度尺”,将题中描述的量用自己身上的“表""尺”去量度,即可判断结果是否符合实际情况。
四、测量误差
1.定义:真实值与测量值之间的差异,叫做误差。
2.特点:测量值与真实值之间永远存在差异,也就是说误差一定存在,不可消除,只能减小。
3.误差的分类
①系统误差:由于测量工具精度、测量方法导致的误差。
②人为误差:测量者的观察和估读水平不同。
4.减小误差的方法
①选用精度更高的测量仪器。
②改进测量方法。
③多次测量取平均值。
【归纳总结】误差和错误辨析
①误差不是错误,误差不可避免,只能减小。
②错误是操作过程中没有采用正确测量方法,是可以避免的。
第四节 测量:物体运动的速度
一、实验原理: 。
二、实验器材:斜面、木块、小车、金属片、停表、刻度尺 。
【说明】(1)刻度尺:用于测量物体运动的路程。例如在测量小车在斜面上运动的路程时,用刻度尺准确测量出斜面的长度或小车在某段时间内通过的具体路段长度。
(2)停表:用来记录物体运动所经过的时间。比如当小车从斜面顶端开始下滑的瞬间启动停表计时,到小车到达斜面底端时停止停表,停表所显示的时间就是小车在斜面上运动的时间。
(3)斜面:为物体(如小车)提供一个可以做直线运动的坡面,便于控制物体运动的初始条件(如让小车从斜面顶端由静止开始下滑),同时也能通过改变斜面的坡度来改变物体运动的快慢情况,以进行不同条件下的实验测量。
(4)小车(或其他可做直线运动的物体):作为研究对象,其在斜面上或其他设定的直线轨道上运动,以便测量其速度。
三、实验步骤
(1)将小车放在斜面顶端,金属片放在斜面底端,用刻度尺测出小车通过的路程;
(2)用停表测出小车从顶端开始滑下,到撞击金属片所用时间;
(3)根据公式算出小车通过全程的平均速度;
(4)将金属片移至斜面的中部,测出前半段的路程和时间,算出前半段的速度;
(5)计算出后半段路程和时间,算出后半段的速度。
四、实验数据
路程
时间
平均速度
=10s
由表中数据可知,说明小车在下滑的的过程中做加速运动。
五、注意事项
(1)金属片的作用:使小车及时停下,便于准确测量时间。
(2)为了更加准确的测量时间,斜面应放缓一些。
(3)过了出发点才开始计时,会导致时间偏短,速度偏大。
(4)听到撞击声才停止计时,会导致时间偏长,速度偏小。
(5)要想知道小车在后半段的平均速度,不可以将小车从斜面中间释放,测出的速度不是小车在后半段路程的平均速度。
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