内容正文:
知识点1 长度和时间的测量
1.长度测量
(1)长度测量是物理学中最基本的测量之一,常用的工具是________。
(2)国际单位制中,长度的国际单位是________,常用单位有千米(km)、分米(dm)、厘米(cm)、毫米(mm)、微米(μm)、纳米(nm)。
方法点拨:单位的换算关系口诀“系数不变,等量代换”。
(3)刻度尺的使用规则
六字诀:
①“选”——估测物体长度选择刻度尺。
②“认”——使用刻度尺前要观察它的________、________和________。
③“放”——用刻度尺测长度。刻度尺要________被测物体且不歪斜。
④“看”——读数时视线要与尺面________。
⑤“读”——精确测量时,估读到________的下一位。
⑥“记”——测量结果由________和________组成(测量结果=准确值+估读值和单位)。
(4)误差:________和________之间的差异。
2.时间测量
(1)时间的测量工具是________。
(2)时间的国际单位:________;其他单位:小时(h)、分(min)、毫秒(ms)、微秒(μs)。
方法点拨:使用停表注意三点:
(1)大表盘一周表示的时间和分度值;
(2)小表盘一周表示的时间和分度值;
(3)读数时先读小表盘再读大表盘,然后相加。
知识点2 运动的描述
1.机械运动:物体________随时间的变化。
2.参照物:事先被选作________的物体。
注意:(1)参照物可以任意选择,但不能以被研究对象本身作为参照物,否则被研究对象总是静止的。
(2)根据需要和方便,通常选地面或静止于地面上的物体为参照物。
(3)选择不同的参照物来判断同一个物体的结论可能不同。
(4)同一个物体是运动还是静止取决于所选的参照物,这就是运动和静止的相对性。
知识点3 运动的快慢
1.比较物体运动快慢的方法
(1)相同时间,比较________。
(2)相同路程,比较________。
2.速度:物体在一段时间内通过的________与通过这段路程所用________的比值。
(1)物理意义:表示物体运动________的物理量。
(2)公式:________;变形公式:________。
(3)单位:国际单位:________________;常用单位:________________;换算:1 m/s=________ km/h。
(4)人步行速度约1.1 m/s,物理意义是:
_____________________________________________________________________。
3.运动类型
类型
匀速直线运动
变速直线运动
静止
特点
快慢不变,沿着直线的运动
快慢变化,沿着直线的运动
物体位置没变化
图象
区分
图象
信息
(1)路程和时间成正比,路程和时间的比值是定值
(2)速度大小与路程和时间没有关系
(3)阴影部分的面积表示路程s的大小
(1)粗略反映物体的运动情况,用平均速度表示
(2)平均速度大小等于总路程和总时间的比值,不是速度的平均值
时间发生了变化,但位置始终没有发生改变
知识点4 测量平均速度
1.实验原理:________。
2.结论:小车沿斜面运动的速度是________的,速度越来越________。
重难点1 刻度尺和停表读数
【典例1】 甲图中,物体的长度为________cm;乙图所示机械停表的计数是 ________s。
关键点拨:(1)刻度尺:若物体左侧对齐的不是零刻度线,需要把左侧对应刻度线的数值减去。
(2)量程是30 s的停表:
①若分针没有转过“相邻两整分”之间一半的刻度,秒针读数小于30 s;
②若分针已经转过“相邻两整分”之间一半的刻度,秒针读数大于30 s。
[听课记录]
【变式1】 (2022·枣庄T13)小华对一支铅笔的长度进行了4次正确测量,记录数据如下:17.58 cm、17.57 cm、17.56 cm、17.57 cm,该铅笔的长度是________cm,所用刻度尺的分度值是________。
【变式2】 如图甲所示,物体A的长度为______cm;如图乙所示,停表的读数是______s。
重难点2 参照物的选择
【典例2】 (2023·枣庄T1)“朝辞白帝彩云间,千里江陵一日还。两岸猿声啼不住,轻舟已过万重山。”李白这首脍炙人口的七言绝句,描绘了一幅阐述运动相对性的完美画卷,诗中的意境如图所示。从物理学的角度看,我们说舟中人是静止的,所选的参照物是( )
A.白帝 B.江陵
C.两岸 D.轻舟
[听课记录]
【变式3】 如图所示,天舟六号货运飞船距离天和核心舱19 m,正以相对核心舱0.2 m/s的速度向核心舱匀速直线运行。下列说法中正确的是( )
A.9.5 s后天舟六号到达天和核心舱
B.以天和核心舱为参照物,天舟六号是静止的
C.以天舟六号为参照物,天和核心舱是静止的
D.以天舟六号为参照物,天和核心舱是运动的
【变式4】 甲、乙、丙三辆小车同时、同地向东开始运动,它们运动的图象如图所示,由图象可知:若以乙车为参照物,则丙车______;若以甲车为参照物,则乙车________(均选填“静止”“向东运动”或“向西运动”)。
重难点3 速度的计算
【典例3】 港珠澳大桥正式通车,大桥全长55 km,限100 km/h,在遵守交通规则的情况下,驾车通过大桥至少需要________min;司机饮酒后反应变慢,易发生交通事故,若不饮酒时反应时间为0.4 s,饮酒后反应时间为1.0 s,当汽车行驶速度为72 km/h,那么饮酒后与不饮酒相比,在反应时间内要多行驶________m的距离。
关键点拨:汽车停止运行需要的时间=司机反应时间+刹车时间。
[听课记录]
【变式5】 飞机以200 m/s的速度从某人头顶2 720 m高空飞过,已知声音的传播速度为340 m/s。求:
(1)飞机发出的声音传到人耳要多长时间?
(2)当听到飞机发出的声音时,飞机沿水平方向飞行了多少米?
重难点4 运动的图象
【典例4】 (2024·枣庄一模)在某次测试中,甲、乙两车都向东做直线运动,它们的s-t图象如图所示,则( )
A.5~10 s内乙车相对于甲车向东运动
B.甲、乙两车都做加速直线运动
C.两车出发前相距20 m,甲比乙晚出发5 s
D.在第10 s时两车速度相等
解题笔记:s-t图象知识点:
(1)倾斜向上的直线,表示物体做匀速直线运动。
(2)倾斜程度越大,物体运动速度越大。
(3)相交的位置表示距离出发点距离相同、从计时开始所用时间相同。
[听课记录]
【变式6】 如图所示,记录了甲、乙汽车在平直的公路上行驶时,在相同的时间内通过的路程,选项中能正确描述出甲、乙汽车的大致运动情况的是( )
A B
C D
【变式7】 如图所示是甲、乙两车的运动图象,由图象可知( )
A.甲车做匀速直线运动,乙车做变速运动
B.甲车速度为10 m/s,乙车速度为2 m/s
C.甲车一直保持静止状态
D.经过6 s,两车相距12 m
实验 测量物体运动的速度
小明同学想知道物体从斜面上滑下时的速度会发生怎样的变化,如图所示,他利用带有刻度的斜面、小车和电子停表来“测量小车的平均速度”。
基础设问:
(1)该实验的原理是________。
(2)实验中,对于如何获取下半程s3的平均速度v3,下列方法最好的是________(单选)。
A.小车从B点由静止释放,测出B到C所用的时间t3与路程s3,计算得到v3
B.小车从A点由静止释放,经过B点开始计时,到达C点后测得时间t3,再测量路程s3,计算得到v3
C.不测量,利用已有数据求得t3=t1-t2,s3=s1-s2,再计算得到v3
(3)实验中全程s1的平均速度v1,上半程s2的平均速度v2,下半程s3的平均速度v3,三者间的大小关系是________。
(4)若小车释放瞬间立即按下停表开始计时,小车在挡板处撞停时,由于测量者不够专注,提前按下停表停止计时,则测得的平均速度跟真实值相比________(选填“偏大”或“偏小”)。
变式设问:
(5)下列图中能反映出该小车运动状态的是________(填图中的选项字母)。
A B C D
(6)实验中,一小组同学发现小车通过AB段路程的时间较短,不便于测量时间,为了解决这一问题,可以将木块向________适当移动。
(7)小明如果在小车过了A点才开始计时,则会使所测AC段的平均速度偏________(选填“大”或“小”)。
创新设问:
(8)一小球在水平桌面上沿直线运动,如图是根据频闪照相机拍摄的照片,记录了小球运动轨迹,频闪照相机每两次闪光之间的时间间隔相等。
分别测出小球通过的路程:sAB=______cm,sBC=31.10 cm,sCD=19.70 cm;记录这三段路程所对应的时间:tAB=1.0 s,tBC=1.0 s,tCD=1.0 s。小球在这三段路程的平均速度分别为:vAB=________cm/s,vBC=31.10 cm/s,vCD=________cm/s。
[听课记录]
[变式训练]
1.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。对上述实验的数据处理正确的是( )
A.图中AB段的路程sAB=45.0 cm
B.如果测得AC段的时间tAC=2.5 s,则AC段的平均速度vAC=32.0 cm/s
C.在测量小车到达B的时间时,如果小车过了B点才停止计时,测得AB段的平均速度vAB会偏大
D.为了测量小车在BC段的平均速度vBC,可以将小车从B点静止释放
2.如图所示,小明在“测物体运动的平均速度”的实验中,使小车从斜面A点静止下滑,经过B点到达C点,图中已标出小车经过A、B、C三点的对应时刻。下列说法中( )
①AB段距离为4.00 dm ②AB段平均速度为2.0 cm/s ③小车从A点到C点做匀速直线运动 ④若小车过A点后才开始计时,测出AC段平均速度将偏大
A.只有①④正确 B.只有②③正确
C.只有①②正确 D.只有①③正确
3.山东省全面实现义务教育均衡发展,其中有一项督导工作就是检查实验报告。以下是小璟同学做“测量小车的平均速度”时的实验报告(摘要)。请你将其报告中的问题补充完整。
【实验目的】测量小车的平均速度。
【实验原理】________。
【实验器材】小车、________、________、斜面、金属挡板、长方体木块。
【实验装置】如图所示。
【实验数据】如表所示。
测量的物理量
AB段
BC段
AC段
路程s/cm
45
56
101
时间t/s
3
2.8
5.8
平均速度v/( cm·s-1)
15
20
17.4
【实验分析】
(1)小车全程做________(选填“匀速”或“变速”)运动。
(2)实验时测得,小车中间位置速度________(选填“大于”或“小于”)中间时刻速度。
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第一部分 基础复习·突破核心
第1讲 机械运动
过教材 串知识 夯基础
知识点1
1.(1)刻度尺 (2)米(m) (3)零刻度线 量程 分度值 紧贴 垂直 分度值 数字 单位 (4)测量值 真实值 2.(1)停表 (2)秒(s)
知识点2
1.位置 2.标准
知识点3
1.(1)路程 (2)时间 2.路程 时间 (1)快慢 (2)v=
t=;s=vt (3)米每秒(m/s或m·s-1) 千米每小时(km/h或km·h-1) 3.6 (4)人在1 s时间内通过的路程为1.1 m
知识点4
1.v= 2.变化 快
研重难 学方法 提能力
典例1 解析:刻度尺上1 cm之间有10个小格,所以一个小格代表的长度是0.1 cm,即此刻度尺的分度值为0.1 cm;物体左侧与零刻度线对齐,右侧与3.55 cm对齐,所以物体的长度为L=3.55 cm。
在停表的中间小表盘上,1 min中间有2个小格,所以一个小格代表0.5 min,指针在“3”和“4”之间,偏向“3”一侧,所以分针指示的时间为3 min;在停表的大表盘上,1 s之间有10个小格,所以一个小格代表0.1 s,指针在10 s处,所以秒针指示的时间为10 s,即秒表的读数为3 min 10 s=190 s。
答案:3.55 190
变式1 解析:将四次测量结果取平均值就是铅笔的测量长度:=17.57 cm;刻度尺读数要估读到分度值的下一位,所以此刻度尺的分度值为1 mm。
答案:17.57 1 mm
变式2 解析:从题图甲中信息可知,刻度尺的分度值是1 mm,A的长度为1.10 cm;从题图乙中信息可知,分针在1和2之间更靠近2,秒表的分度值是0.1 s,故停表的读数是99.8 s。
答案:1.10 99.8
典例2 D [从物理学的角度看,我们说舟中人是静止的,即人相对于轻舟的相对位置没有改变,故是选择轻舟为参照物,故A、B、C不符合题意。]
变式3 D [天舟六号到达天和核心舱所用的时间t===95 s,A错误;以天和核心舱为参照物,天舟六号的位置发生了变化,是运动的,故B错误;以天舟六号为参照物,天和核心舱的位置发生了变化,是运动的,C错误,D正确。]
变式4 向西运动 静止
典例3 解析:当汽车过桥速度为100 km/h时,驾车通过大桥的时间最少,为t===0.55 h=33 min;依题意得,饮酒后与不饮酒相比,反应时间多Δt=1.0 s-0.4 s=0.6 s,在反应时间内要多行驶s′=v′t=72× m/s×0.6 s=12 m。
答案:33 12
变式5 解析:(1)声音传到人耳的时间t===8 s。
(2)人听到飞机发出声音时,飞机沿水平方向飞行的距离:s飞机=v飞机t=200 m/s×8 s=1 600 m。
答案:(1)8 s (2)1 600 m
典例4 C [5~10 s内,由题图可知甲车的s-t图线的斜率更大,表明甲车速度更快,两车均向东行驶,开始时乙车在甲车前方20 m处,甲车速度比乙车快,所以距离在缩小,以甲车为参照物,则乙车相对甲车向西运动,故A不符合题意;甲、乙两车运动时的s-t图象为一条直线,表示路程随时间变化均匀,速度不变,都做匀速直线运动,故B不符合题意;甲车与横坐标相交,表明开始运动时,位置在坐标原点,运动的开始时刻是5 s,而乙车与纵坐标相交,表示开始运动的时刻是0时刻,但是开始运动的位置在距坐标原点20 m处,所以开始运动时,甲、乙两车相距20 m,乙车先运动,甲车晚5 s运动,故C符合题意;s-t图象相交的点表示的是两车在同一位置,即两车相遇,而不是速度相同,由题图可知两车均做匀速直线运动,甲车的s-t图线的斜率更大,表明甲车速度更快,故D不符合题意。故选C。]
变式6 B 变式7 C
练实验 重迁移 强素养
实验 解析:(1)利用速度公式可求出平均速度,因此本实验的原理是v=。
(2)小车在下滑过程中,到达B点的速度并不为零,所以让小车从B点由静止释放,到达C点的时间并不等于下半段的时间,计算得到v3结果不准确,故A不符合题意;可以在B点开始计时,但在运动中开始计时,计时误差比较大,计算结果不准确,故B不符合题意;不测量,利用已有数据求得t3=t1-t2,s3=s1-s2,再计算得到v3结果比较准确,故C符合题意。故选C。
(3)由于小车在下滑过程中做加速运动,所以上半段的平均速度最小,下半段的平均速度最大,全程的平均速度居中,即v3>v1>v2。
(4)提前按下停表停止计时,会导致所测量的时间偏小,根据v=可知,所测得的平均速度会偏大。
(5)小车全程做加速运动。选项A中小车运动速度逐渐减小,说明小车做减速运动,故A不符合题意;选项B中小车运动速度不变,说明小车做匀速运动,故B不符合题意;选项C中,小车运动速度逐渐增大,说明小车做加速运动,故C符合题意;选项D中小车运动速度先减小后增大,说明小车先做减速运动,后做加速运动,故D不符合题意。故选C。
(6)斜面的坡度越大,小车在斜面上滑下的速度越快,在斜面上运动的时间越短,不便于测量时间,因此为了便于测量时间,应将木块向右适当移动,保持较小的坡度。
(7)小明如果在小车过了A点才开始计时,则测量时间偏小,根据v=可知,会使所测AC段的平均速度偏大。
(8)该刻度尺分度值为0.1 cm,故sAB读数为42.40 cm;vAB===42.40 cm/s,vCD===19.70 cm/s。
答案:(1)v= (2)C (3)v3>v1>v2 (4)偏大 (5)C
(6)右 (7)大 (8)42.40 42.40 19.70
变式训练
1.B 2.A
3.解析:测量小车的平均速度实验原理:v=;根据v=知,测量路程要用刻度尺,测量小车运动时间要用停表。
(1)由题中实验数据知小车在AB段的速度小于BC段的速度,故小车全程做变速运动。
(2)由实验数据可知,小车在做加速运动,即小车的速度越来越大,则小车在中间时刻不能达到AC段的中点,因此小车中间位置速度大于中间时刻速度。
答案:v= 刻度尺 停表 (1)变速 (2)大于
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