第五章 物体的运动(知识清单)物理新教材苏科版八年级上册
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内容正文:
第五章 物体的运动
一、长度与时间的测量
长度的测量
1.测量就是将待测的量与一个公认的标准量进行比较,这个公认的标准量叫作单位。
2.在我国古代,人们选择身体的某个部位作为长度的标准。所谓“布指知寸、布手知尺、舒肘知寻”,即用手指、手和手臂等作为标准来测量长度。
3.长度的单位及其换算关系
(1)在国际单位制中,长度单位是米,符号是m。
(2)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。
(3)换算关系
单位
符号
与米的换算关系
千米
km
1km=1000m=103m
米
m
—
分米
dm
1dm=0.1m=10-1m
厘米
cm
1cm=0.01m=10-2m
毫米
mm
1mm=0.001m=10-3m
微米
μm
1μm=0.000001m=10-6m
纳米
nm
1nm=0.000000001m=10-9m
(4)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……
4.练习使用刻度尺
(1)长度的测量工具有直尺、卷尺、三角尺、游标卡尺、螺旋测微器等,刻度尺是学习和生活中常用的测量长度的工具。
(2)刻度尺的零刻度线、量程、分度值如图所示:
①量程:测量工具测量的范围。
②分度值:相邻两条刻度线之间的长度,它决定测量的精确程度。
(3)刻度尺的使用
①会选:根据测量对象和实际需要选择合适测量范围和分度值的刻度尺。所测物体的长度不应超过刻度尺的最大测量值,且要选择合适分度值的刻度尺。
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,视线要正对刻度尺,即视线与尺面垂直,不要斜视。
④会读:读数时,除准确读出分度值的数字(准确值)外,还要估读到分度值的下一位(估计值)。如2.77厘米,其中2.7厘米是准确值,0.07厘米是估读值。
⑤会记:记录的测量结果要有准确值、估计值和单位。
5.误差
(1)测量值和真实值之间的差别叫作误差。[
(2)减小误差的方法:多次测量取平均值;使用精密的测量工具;改进测量方法。
(3)误差和错误的区别
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。
6.长度测量的特殊方法
(1)累积法
当被测物体的长度太小,不能直接用刻度尺测量时,可把n个相同的长度叠合起来,测出总长度后除以n就可以算出物体的长度。下图就是利用此方法测量一张纸的厚度的示意图。利用此方法还可以测量细铜丝的直径等。
(2)平移法
借助于一些简单的辅助器材(如三角板、刻度尺)把不可直接测量的长度“平移”到刻度尺上,从而可直接测出该长度。如测小球、硬币、圆柱形物体的直径,测量人的身高等。
(3)化曲为直法
借助于一些辅助器材(如不易拉长的细软线)把不能直接测量的曲线变为直线,再用刻度尺测量。如测量图示曲线的长度时,可以小心地让细线与曲线重合,在细线上标记出起点和终点,再将细线拉直,用刻度尺直接测量起点到终点的距离。
时间的测量
1.时间的单位
(1)在国际单位制中,时间的单位是秒,符号是s。
(2)常用的时间单位:小时(h)、分(min)、毫秒(ms)等
(3)换算关系:1min=60s 1h=60min=3600s
2.时间的测量工具
古代测量工具:沙漏、日晷、圭表等。现代测量工具:机械秒表、智能手表、石英钟、手机秒表等。
3.机械停表
(2)机械停表的使用
①调:按下复位按钮,使指针指在“0”处;
②按:按下启动/停止按钮开始计时;
③停:再次按下启动/停止按钮计时结束;
④读:时间=小盘分数+大盘秒数。
(3)读数
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。
二、速度
比较物体运动的快慢
1.在相同的时间内,比较物体经过的路程,经过的路程长的物体运动得快;
2.在物体运动相同路程的情况下,比较所花的时间,所花时间短的物体运动得快。
速度
1.速度
(1)定义:物理学中,把路程与时间之比叫做物体运动的速度。
(2)公式: 变形公式:,
(3)物理意义:是描述物体运动快慢的物理量。在数值上,等于物体在单位时间内通过的路程。
(4)单位及换算:在国际单位制中,速度的单位是米每秒,符号是m/s,或者m·s-1。
在交通运输中,速度的单位常用千米每小时(km/h)表示。这两个单位换算关系是:1m/s=3.6km/h。
(5)与速度有关的交通标志
①速度表
下图中的汽车速度表,它上面的单位是km/h,当指针指在哪个位置时,说明此时的速度是多少km/h。如图所示,汽车的速度是80 km/h。“136018”是指这辆车总共通过的路程为136018km。
②限速标志与里程标记
甲 乙
在不同的道路或不同的路段,有很多限速的标志牌。如图甲所示为限速标志,限速标志牌的单位是km/h,表示机动车在该道路上行驶,速度不得超过60km/h。图乙是公路上的里程标记牌,表示从此标志牌到北海的路程为24km。
(5)常见速度估测:人正常步行的速度约1.1m/s;15℃时声音在空气中的传播速度340m/s;自行车的行驶速度约5 m/s;光在真空中的传播速度3×108m/s……
2.测量纸锥下落的速度
(1)实验原理:
(2)刻度尺测量路程,秒表测量时间。
(3)数据记录表格
实验序号
下落高度s/m
下落时间t/s
速度v/(m/s)
①
②
③
三、直线运动
运动的分类
物体的运动,按运动路径的曲直可分为直线运动和曲线运动。在直线运动中,按照速度是否改变,又可分为匀速直线运动和变速直线运动。
匀速直线运动
1.匀速直线运动
我们把物体沿直线且速度不变的运动叫作匀速直线运动。匀速直线运动是一种最简单的运动。
2.研究气泡的运动速度
【实验与记录】
(1)在长约120cm的玻璃管中注水近满,上端留一小段空气柱,用橡皮塞塞住管口。
(2)先将玻璃管右端抬高,使气泡处在右端;再把右端放到桌面上,观察气泡的运动情况,如图所示。
(3)测量气泡从点O运动到20cm、40cm、60cm和80cm处所用的时间,并填入表格中。
【数据处理】
根据表格中的数据,计算气泡通过各区间的时间和相应的速度,填入表格中。
根据表格中的数据,在下图所示的坐标系中,画出气泡运动的s-t图像。
【实验结论】
做匀速直线运动的物体,在相等的时间内通过的路程相等,路程与时间成正比。
3.匀速直线运动的特点
(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。
变速直线运动
1.变速直线运动
我们把速度变化的直线运动叫作变速直线运动变速直线运动的速度是变化的。
2.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v=s/t来描述运动的快慢,这样算出来的速度叫作平均速度。
(2)计算公式:v=s/t。s是总路程,t指总时间。
(3)对平均速度的理解
平均速度描述的是物体运动的平均快慢;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;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。
3.匀速直线运动和变速直线运动比较
分类
匀速直线运动
变速直线运动
定义
物体沿着直线且速度不变的运动
物体运动速度大小发生变化的直线运动
频闪图
特征
任意相等的时间内通过的路程相同
在相等的时间内通过的路程不相等
速度计算
用公式来计算,但速度的大小与时间和路程无关。
用平均速度粗略描述做变速直线运动的物体在某一段路程或某一段时间内的平均快慢程度。计算公式:,公式中的“s”是指通过的路程,“t”是指通过这段路程所用的时间,“v”即是这段路程(时间)的平均速度。
s-t图像和 v-t图像
4.s-t图像和 v-t图像分析
(1)(路程-时间)图像:路程随时间的变化图像叫路程时间图像,纵坐标表示路程(s),横坐标表示时间(t),图像表示路程随时间变化的规律,如图所示。
如果图像是一条直线,表示物体做匀速直线运动;直线的倾斜度越大,表示物体运动的速度越大。如果图像是一条平行横轴的直线,表示物体静止。
由图可以看出甲比乙在相同时间内经过的路程长,甲、乙均做匀速直线运动,但甲的速度大,乙的速度小。
(2)(速度-时间)图像:速度随时间的变化图像叫速度时间图像,纵坐标表示速度(v),横坐标表示时间(t),图像表示速度随时间变化的规律,如图所示。
甲图像是一条平行于横轴的直线,表示物体做匀速直线运动;如果不是水平直线,表示物体做变速运动,乙物体的速度越来越大(加速运动),丙物体的速度越来越小(减速运动)。
易错点01 刻度尺的估读规则
应估读到分度值的下一位,估读位有且只有一位,恰好对准刻度线时,估读值记为“0”,不能省略。
【对点训练】
1.在学校“运用物理技术破案”趣味游戏活动中,小明根据“通常情况下,人站立时身高大约是脚长的7倍”这一常识,可知留下图中脚印的“犯罪嫌疑人”的身高,如图所示,此罪犯的脚长为( )
A.25.1cm B.0.2510m C.26.9cm D.25.1dm
【答案】B
【解答】解:图中刻度尺的分度值是1mm,“犯罪嫌疑人”的脚印的长度约为:25.10cm=2.510dm=0.2510m.故ACD错误,B正确。
故选:B。
2.我国古代曾用张开的大拇指与中指间的距离作为长度单位,称为“拃”,如图所示,利用刻度尺测量某人“一拃”的长度。根据图中信息,此人“一拃”的长度为 _________ cm。
【答案】19.0。
【解答】解:由图可知,刻度尺的分度值是1cm,“一拃”左侧与0刻度线对齐,右侧与19.0cm刻度线对齐,读作19.0cm,即一拃”的长度为19.0cm。
故答案为:19.0。
3.用刻度尺测量铅笔长度,如图所示,铅笔长度读数为 _________ cm。
【答案】5.85
【解答】解:由图知:
刻度尺上1cm之间有10个小格,所以一个小格代表1mm,即刻度尺的分度值为1mm;
铅笔左侧与5.00cm对齐,右侧在10.8﹣10.9cm中间位置,估读为10.85cm,所以铅笔的长度为L=10.85cm﹣5.00cm=5.85cm。
故答案为:5.85。
4.如图所示,用A、B两把刻度尺测量木块的长度,选用刻度尺_____ 测量更精确,其读数为_________ cm。
【答案】A;3.32。
【解答】解:刻度尺的分度值越小,测量结果越精确。A刻度尺每1cm分成10小格,分度值为0.1cm=1mm;B刻度尺每1cm分成5小格,分度值为0.2cm=2mm,因此选用A刻度尺测量更精确。用A刻度尺测量时,木块左端与零刻度线对齐,右端在3.3cm到3.4cm之间,需估读到分度值的下一位,读数为3.32cm。
故答案为:A;3.32。
易错点02 平均速度≠速度的平均值
平均速度是总路程与总时间的比值,与中间过程的具体速度无关。平均速度计算中,停留时间也必须计入总时间。
【对点训练】
5.做直线运动的小汽车,前一半路程的平均速度是20m/s,后一半路程的平均速度是30m/s,则物体在整个运动过程中的平均速度是 _______ m/s;如果该车前一半时间的平均速度是20m/s,后一半时间的平均速度是30m/s,则物体在整个运动过程中的平均速度是 _______ m/s。
【答案】24;25
【解答】解:(1)设总路程为s,则前、后一半路程均为s,
由v可得,前一半路程用的时间:
t1,
后一半路程所用的时间:
t2,
物体在整个运动过程中的平均速度:
v24m/s;
(2)假设前一半时间为t,则后一半时间也为t,
由v可知,前一半时间通过的路程s1′=v1′t1′=20m/s×t,
后一半时间通过的路程s2′=v2′t2′=30m/s×t,
则全程的总路程s总=s1′+s2′=20m/s×t+30m/s×t=50m/s×t,
全程的总时间t总=t1′+t2′=2t,
整个运动过程中的平均速度v′25m/s。
故答案为:24;25。
6.晓燕同学在学校今年秋季运动会50米赛跑中以8s的成绩获得冠军,测得她在30m处的速度是6m/s,到终点时的速度为7m/s,则全程内的平均速度是( )
A.6m/s B.6.25m/s C.6.5m/s D.7m/s
【答案】B
【解答】解:晓燕的50米平均速度为,故ACD不正确,B正确。
故选:B。
7.运动会短跑100米决赛,前一半路程小明落后于小亮,冲刺阶段小明加速追赶,结果他们同时到达终点。关于平均速度,下列说法正确的是( )
A.小明的平均速度比小亮的平均速度大
B.二者的平均速度相等
C.小明的平均速度比小亮的平均速度小
D.两人均不做匀速直线运动,无法比较
【答案】B
【解答】解:运动会短跑100米决赛,最终两人同时到达终点,说明所用时间相同,路程也相同,根据可知,两人的平均速度相同。
故选:B。
8.如图记录了甲、乙两车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.甲车做变速直线运动,乙车做匀速直线运动
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20s﹣30s的时间内,甲车的平均速度比乙车的大
D.在0s﹣40s时间内,甲、乙两车的平均速度大小相等
【答案】D
【解答】解:A、由图示可知,甲车在每个10s内的路程分别是:300m、300m、300m、300m,由此可知,在相等时间内,甲车的路程相等,故甲车的运动是匀速直线运动。
乙车在每个10s内的路程分别是:200m、250m、300m、450m,由此可知,在相等时间内,乙车的路程越来越大,故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,所以由平均速度公式v可知,甲车的平均速度都比乙车的小。故B错误;
C、由图示可知,在20〜30s的时间内,甲车和乙车通过的路程相等,都是300m,所以由平均速度公式v可知,甲车的平均速度等于乙车的平均速度。故C错误;
D、由图示可知,在0~40s内,甲车和乙车通过的路程均为1200m,所以由平均速度公式v可知,其平均速度相等。故D正确。
故选:D。
易错点03 匀速直线运动的图像特征
先看纵轴。纵轴是s(路程)时:水平线→静止,倾斜直线→匀速运动,倾斜程度越大速度越大。纵轴是v(速度)时:水平线→匀速运动,斜线→变速运动。两种图像的物理意义完全不同,不能混淆。
【对点训练】
9.用图像可以表示物体的运动速度,图中用来表示物体做匀速直线运动的是( )
A.只有①③正确 B.只有①④正确
C.只有②③正确 D.只有②④正确
【答案】B
【解答】解:①表示随着时间的增大,路程与时间成正比,两者之比﹣﹣速度保持不变,物体做匀速直线运动;
②表示随着时间的增大,路程不变,物体静止;
③表示随着时间的增大,速度越来越大,且与时间成正比,也就是物体做匀加速运动;
④表示随着时间的增大,速度保持不变,物体做匀速直线运动。
所以物体可能做匀速直线运动的是①④。
故选:B。
10.如图甲、乙所示分别是甲与乙两物体同时从同一地点出发在30s内的运动情况,由图可知甲物体30s内的平均速度为 _________ m/s,乙物体全程的平均速度为 _________ m/s,30s时两物体相距 _____________ m.(保留两位小数)
【答案】0.67;0.75;2.5或42.5。
【解答】解:
甲的平均速度v甲m/s≈0.67m/s;
乙在前15s内的路程:s乙1=0.5m/s×15s=7.5m,
乙在后15s内的路程:s乙2=1.0m/s×15s=15m,
乙行驶的全部路程:s乙=s乙1+s乙2=7.5m+15m=22.5m,
所以乙的平均速度:v乙0.75m/s;
甲30s通过的路程为:s甲=20m,
因为甲与乙同时从同一地点出发,同向行驶时:
在30s时两物体相距:Δs=s甲′﹣s乙=22.5m﹣20m=2.5m;
反向行驶时两物体相距:
Δs1=s甲′+s乙=22.5m+20m=42.5m。
故答案为:0.67;0.75;2.5或42.5。
11.甲、乙、丙三辆小车在平直的公路上同时同地向东运动,它们的运动s﹣t、v﹣t图像分别如图1和图2所示,由图像可知( )
A.甲的速度大于丙的速度
B.若以乙车为参照物,则甲车向西运动
C.若乙和丙运动的时间相同,则乙和丙运动的路程之比为2:3
D.甲是加速直线运动,乙和丙是匀速直线运动
【答案】B
【解答】解:AD、由图1可知,甲车做匀速直线运动,甲车的速度v甲4m/s,
由图2可知,乙、丙做匀速直线运动,乙车的速度v乙=6m/s,丙车的速度v丙=4m/s,所以甲、丙的速度相同,故AD错误;
B、由于乙车的速度大于甲车的速度,所以以乙车为参照物,甲车向后运动,即向西运动,故B正确;
C、若乙和丙运动的时间相同,根据速度的公式变形得s=vt,则乙和丙运动的路程之比为s乙:s丙=v乙t:v丙t=v乙:v丙=6m/s:4m/s=3:2,故C错误。
故选:B。
易错点04 参照物选择的逻辑推理
判断多物体相对运动的题目,应采用“三步推理法”:①将题目中给出的相对运动描述逐一转化为相对于地面的运动状态;②建立各物体相对于地面的运动方向;③再判断任意两物体之间的相对运动状态。注意“看到某物体运动/静止”时,观察者本身就是参照物的一部分。
【对点训练】
12.如图所示,小伟和小杜分别在甲、乙两部相邻的观光电梯里,小伟看到小杜是向上运动的。以地面为参照物,下列哪种情况可能发生( )
A.甲静止,乙向下运动
B.乙静止,甲向上运动
C.甲、乙均向下运动,乙的速度更小
D.甲、乙均向上运动,甲的速度更大
【答案】C
【解答】解:A、若以地面为参照物,甲静止,乙向下运动,则小伟看到小杜是向下运动的,故A不合题意;
B、若以地面为参照物,乙静止,甲向上运动,则小伟看到小杜是向下运动的,故B不合题意;
C、若以地面为参照物,甲、乙均向下运动,乙的速度更小,则小伟看到小杜是向上运动的,故C符合题意;
D、若以地面为参照物,甲、乙均向上运动,甲的速度更大,则小伟看到小杜是向下运动的,故D不合题意。
故选:C。
13.如图所示,公园的湖面上有两条小船,两小船和岸上建筑物上都各有一面旗帜。根据图中的信息判断( )
A.甲船可能向右运动,乙船可能静止
B.甲船可能向右运动,乙船一定向左运动
C.甲船一定向右运动,乙船可能向左运动
D.甲船一定静止,乙船可能向左运动
【答案】B
【解答】解:从图上旗子的方向可以判断风的方向是向左的,图中甲船的旗子向左飘,我们可以判断小船可以静止,可以向右运动,也可以向左运动,但向左的速度必须小于风速;
图中乙船的旗子向右飘,说明乙船一定向左运动,且速度大于风速,故B正确,ACD错误。
故选:B。
14.甲、乙、丙三人各乘一辆飞艇,甲看到楼房匀速上升,乙看到甲艇匀速上升,丙看到乙艇匀速下降,甲看到丙艇匀速上升,则甲、乙、丙艇相对于地面的运动情况可能是( )
A.甲和乙匀速下降,且v乙<v甲,丙静止
B.甲和乙匀速下降,且v乙>v甲,丙匀速上升
C.甲和丙匀速下降,且v甲<v丙,乙匀速下降
D.甲匀速下降,乙匀速上升,丙静止不动
【答案】B
【解答】解:甲看到楼房匀速上升,说明甲相对于地面匀速下降;乙看到甲匀速上升,说明乙匀速下降,而且v乙>v甲;
甲看到丙匀速上升,丙看到乙匀速下降,则丙可能停在空中(即丙静止),也可能匀速上升,还可能匀速下降,且v丙<v甲<v乙。
综上分析可知,选项B正确,ACD错误。
故选:B。
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第五章 物体的运动
一、长度与时间的测量
长度的测量
1.测量就是将待测的量与一个公认的标准量进行 ,这个公认的标准量叫作 。
2.在我国古代,人们选择身体的某个部位作为长度的标准。所谓“布指知寸、布手知尺、舒肘知寻”,即用手指、手和手臂等作为标准来测量长度。
3.长度的单位及其换算关系
(1)在国际单位制中,长度单位是 ,符号是 。
(2)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。
(3)换算关系
单位
符号
与米的换算关系
千米
km
1km=1000m=103m
米
m
—
分米
dm
1dm=0.1m=10-1m
厘米
cm
1cm=0.01m=10-2m
毫米
mm
1mm=0.001m=10-3m
微米
μm
1μm=0.000001m=10-6m
纳米
nm
1nm=0.000000001m=10-9m
(4)一些常见物体的长度:①中学生的平均身高约170 ;②课桌的高度约80 ;③物理课本的长度约26 ,宽度约18 ;④一支新铅笔的长度约18 ;⑤教室的高度约3 ,长度约10 ,教室门的高度约2 ;⑥成年人正常的步幅约0.65 ……
4.练习使用刻度尺
(1)长度的测量工具有直尺、卷尺、三角尺、游标卡尺、螺旋测微器等, 是学习和生活中常用的测量长度的工具。
(2)刻度尺的 、 、 如图所示:
①量程:测量工具测量的范围。
②分度值:相邻两条刻度线之间的长度,它决定测量的精确程度。
(3)刻度尺的使用
①会选:根据测量对象和实际需要选择合适测量范围和分度值的刻度尺。所测物体的长度不应超过刻度尺的 ,且要选择合适分度值的刻度尺。
②会放: 对准被测物体的一端,有刻度线的一边要 被测物体且与被测边保持 ,不能歪斜。
③会看:读数时,视线要 刻度尺,即视线与尺面垂直,不要斜视。
④会读:读数时,除准确读出分度值的数字(准确值)外,还要估读到 的下一位(估计值)。如2.77厘米,其中2.7厘米是准确值,0.07厘米是估读值。
⑤会记:记录的测量结果要有 、 和 。
5.误差
(1) 值和 值之间的差别叫作误差。[
(2)减小误差的方法: ;使用精密的测量工具;改进测量方法。
(3)误差和错误的区别
误差不是错误。误差是客观存在的, 避免;而错误 避免。
6.长度测量的特殊方法
(1)累积法
当被测物体的长度太小,不能直接用刻度尺测量时,可把n个相同的长度叠合起来,测出总长度后除以n就可以算出物体的长度。下图就是利用此方法测量一张纸的厚度的示意图。利用此方法还可以测量细铜丝的直径等。
(2)平移法
借助于一些简单的辅助器材(如三角板、刻度尺)把不可直接测量的长度“平移”到刻度尺上,从而可直接测出该长度。如测小球、硬币、圆柱形物体的直径,测量人的身高等。
(3)化曲为直法
借助于一些辅助器材(如不易拉长的细软线)把不能直接测量的曲线变为直线,再用刻度尺测量。如测量图示曲线的长度时,可以小心地让细线与曲线重合,在细线上标记出起点和终点,再将细线拉直,用刻度尺直接测量起点到终点的距离。
时间的测量
1.时间的单位
(1)在国际单位制中,时间的单位是 ,符号是 。
(2)常用的时间单位:小时(h)、分(min)、毫秒(ms)等
(3)换算关系:1min= s 1h= min= s
2.时间的测量工具
古代测量工具:沙漏、日晷、圭表等。现代测量工具:机械秒表、智能手表、石英钟、手机秒表等。
3.机械停表
(2)机械停表的使用
①调:按下复位按钮,使指针指在“0”处;
②按:按下启动/停止按钮开始计时;
③停:再次按下启动/停止按钮计时结束;
④读:时间=小盘分数+大盘秒数。
(3)读数
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。
二、速度
比较物体运动的快慢
1.在相同的时间内,比较物体经过的 ,经过的 的物体运动得快;
2.在物体运动相同路程的情况下,比较所花的 ,所花 的物体运动得快。
速度
1.速度
(1)定义:物理学中,把 与 之比叫做物体运动的速度。
(2)公式: 变形公式: ,
(3)物理意义:是描述物体运动快慢的物理量。在数值上,等于物体在单位时间内通过的路程。
(4)单位及换算:在国际单位制中,速度的单位是 ,符号是 ,或者 。
在交通运输中,速度的单位常用千米每小时(km/h)表示。这两个单位换算关系是:1m/s= km/h。
(5)与速度有关的交通标志
①速度表
下图中的汽车速度表,它上面的单位是 ,当指针指在哪个位置时,说明此时的速度是多少km/h。如图所示,汽车的速度是 km/h。“136018”是指这辆车总共通过的路程为136018km。
②限速标志与里程标记
甲 乙
在不同的道路或不同的路段,有很多限速的标志牌。如图甲所示为限速标志,限速标志牌的单位是km/h,表示机动车在该道路上行驶,速度不得超过 。图乙是公路上的里程标记牌,表示从此标志牌到北海的路程为 。
(5)常见速度估测:人正常步行的速度约1.1 ;15℃时声音在空气中的传播速度 m/s;自行车的行驶速度约5 ;光在真空中的传播速度 m/s……
2.测量纸锥下落的速度
(1)实验原理:
(2) 测量路程, 测量时间。
(3)数据记录表格
实验序号
下落高度s/m
下落时间t/s
速度v/(m/s)
①
②
③
三、直线运动
运动的分类
物体的运动,按运动路径的曲直可分为 运动和 运动。在直线运动中,按照速度是否改变,又可分为 运动和 运动。
匀速直线运动
1.匀速直线运动
我们把物体沿直线且速度 的运动叫作匀速直线运动。匀速直线运动是一种最简单的运动。
2.研究气泡的运动速度
【实验与记录】
(1)在长约120cm的玻璃管中注水近满,上端留一小段空气柱,用橡皮塞塞住管口。
(2)先将玻璃管右端抬高,使气泡处在右端;再把右端放到桌面上,观察气泡的运动情况,如图所示。
(3)测量气泡从点O运动到20cm、40cm、60cm和80cm处所用的时间,并填入表格中。
【数据处理】
根据表格中的数据,计算气泡通过各区间的时间和相应的速度,填入表格中。
根据表格中的数据,在下图所示的坐标系中,画出气泡运动的s-t图像。
【实验结论】
做匀速直线运动的物体,在相等的时间内通过的路程 ,路程与时间成 。
3.匀速直线运动的特点
(1)速度的大小和方向 ;
(2)在任意两个相等的时间内通过的路程 ;
(3)速度大小与路程和时间 。不能将v=s/t理解为v与s成正比,与t成反比。
变速直线运动
1.变速直线运动
我们把速度变化的直线运动叫作变速直线运动变速直线运动的速度是变化的。
2.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v=s/t来描述运动的快慢,这样算出来的速度叫作平均速度。
(2)计算公式: 。s是总路程,t指总时间。
(3)对平均速度的理解
平均速度描述的是物体运动的平均快慢;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;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。
3.匀速直线运动和变速直线运动比较
分类
匀速直线运动
变速直线运动
定义
物体沿着直线且速度不变的运动
物体运动速度大小发生变化的直线运动
频闪图
特征
任意相等的时间内通过的路程相同
在相等的时间内通过的路程不相等
速度计算
用公式来计算,但速度的大小与时间和路程无关。
用平均速度粗略描述做变速直线运动的物体在某一段路程或某一段时间内的平均快慢程度。计算公式:,公式中的“s”是指通过的路程,“t”是指通过这段路程所用的时间,“v”即是这段路程(时间)的平均速度。
s-t图像和 v-t图像
4.s-t图像和 v-t图像分析
(1)(路程-时间)图像:路程随时间的变化图像叫路程时间图像,纵坐标表示路程(s),横坐标表示时间(t),图像表示路程随时间变化的规律,如图所示。
如果图像是一条直线,表示物体做 运动;直线的倾斜度越大,表示物体运动的 越大。如果图像是一条平行横轴的直线,表示物体 。
由图可以看出甲比乙在相同时间内经过的路程长,甲、乙均做匀速直线运动,但甲的速度 ,乙的速度 。
(2)(速度-时间)图像:速度随时间的变化图像叫速度时间图像,纵坐标表示速度(v),横坐标表示时间(t),图像表示速度随时间变化的规律,如图所示。
甲图像是一条平行于横轴的直线,表示物体做 运动;如果不是水平直线,表示物体做 运动,乙物体的速度越来越大(加速运动),丙物体的速度越来越小(减速运动)。
易错点01 刻度尺的估读规则
应估读到分度值的下一位,估读位有且只有一位,恰好对准刻度线时,估读值记为“0”,不能省略。
【对点训练】
1.在学校“运用物理技术破案”趣味游戏活动中,小明根据“通常情况下,人站立时身高大约是脚长的7倍”这一常识,可知留下图中脚印的“犯罪嫌疑人”的身高,如图所示,此罪犯的脚长为( )
A.25.1cm B.0.2510m C.26.9cm D.25.1dm
2.我国古代曾用张开的大拇指与中指间的距离作为长度单位,称为“拃”,如图所示,利用刻度尺测量某人“一拃”的长度。根据图中信息,此人“一拃”的长度为 _________ cm。
3.用刻度尺测量铅笔长度,如图所示,铅笔长度读数为 _________ cm。
4.如图所示,用A、B两把刻度尺测量木块的长度,选用刻度尺_____ 测量更精确,其读数为_________ cm。
易错点02 平均速度≠速度的平均值
平均速度是总路程与总时间的比值,与中间过程的具体速度无关。平均速度计算中,停留时间也必须计入总时间。
【对点训练】
5.做直线运动的小汽车,前一半路程的平均速度是20m/s,后一半路程的平均速度是30m/s,则物体在整个运动过程中的平均速度是 _______ m/s;如果该车前一半时间的平均速度是20m/s,后一半时间的平均速度是30m/s,则物体在整个运动过程中的平均速度是 _______ m/s。
6.晓燕同学在学校今年秋季运动会50米赛跑中以8s的成绩获得冠军,测得她在30m处的速度是6m/s,到终点时的速度为7m/s,则全程内的平均速度是( )
A.6m/s B.6.25m/s C.6.5m/s D.7m/s
7.运动会短跑100米决赛,前一半路程小明落后于小亮,冲刺阶段小明加速追赶,结果他们同时到达终点。关于平均速度,下列说法正确的是( )
A.小明的平均速度比小亮的平均速度大
B.二者的平均速度相等
C.小明的平均速度比小亮的平均速度小
D.两人均不做匀速直线运动,无法比较
8.如图记录了甲、乙两车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.甲车做变速直线运动,乙车做匀速直线运动
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20s﹣30s的时间内,甲车的平均速度比乙车的大
D.在0s﹣40s时间内,甲、乙两车的平均速度大小相等
易错点03 匀速直线运动的图像特征
先看纵轴。纵轴是s(路程)时:水平线→静止,倾斜直线→匀速运动,倾斜程度越大速度越大。纵轴是v(速度)时:水平线→匀速运动,斜线→变速运动。两种图像的物理意义完全不同,不能混淆。
【对点训练】
9.用图像可以表示物体的运动速度,图中用来表示物体做匀速直线运动的是( )
A.只有①③正确 B.只有①④正确
C.只有②③正确 D.只有②④正确
10.如图甲、乙所示分别是甲与乙两物体同时从同一地点出发在30s内的运动情况,由图可知甲物体30s内的平均速度为 _________ m/s,乙物体全程的平均速度为 _________ m/s,30s时两物体相距 _____________ m.(保留两位小数)
11.甲、乙、丙三辆小车在平直的公路上同时同地向东运动,它们的运动s﹣t、v﹣t图像分别如图1和图2所示,由图像可知( )
A.甲的速度大于丙的速度
B.若以乙车为参照物,则甲车向西运动
C.若乙和丙运动的时间相同,则乙和丙运动的路程之比为2:3
D.甲是加速直线运动,乙和丙是匀速直线运动
易错点04 参照物选择的逻辑推理
判断多物体相对运动的题目,应采用“三步推理法”:①将题目中给出的相对运动描述逐一转化为相对于地面的运动状态;②建立各物体相对于地面的运动方向;③再判断任意两物体之间的相对运动状态。注意“看到某物体运动/静止”时,观察者本身就是参照物的一部分。
【对点训练】
12.如图所示,小伟和小杜分别在甲、乙两部相邻的观光电梯里,小伟看到小杜是向上运动的。以地面为参照物,下列哪种情况可能发生( )
A.甲静止,乙向下运动
B.乙静止,甲向上运动
C.甲、乙均向下运动,乙的速度更小
D.甲、乙均向上运动,甲的速度更大
13.如图所示,公园的湖面上有两条小船,两小船和岸上建筑物上都各有一面旗帜。根据图中的信息判断( )
A.甲船可能向右运动,乙船可能静止
B.甲船可能向右运动,乙船一定向左运动
C.甲船一定向右运动,乙船可能向左运动
D.甲船一定静止,乙船可能向左运动
14.甲、乙、丙三人各乘一辆飞艇,甲看到楼房匀速上升,乙看到甲艇匀速上升,丙看到乙艇匀速下降,甲看到丙艇匀速上升,则甲、乙、丙艇相对于地面的运动情况可能是( )
A.甲和乙匀速下降,且v乙<v甲,丙静止
B.甲和乙匀速下降,且v乙>v甲,丙匀速上升
C.甲和丙匀速下降,且v甲<v丙,乙匀速下降
D.甲匀速下降,乙匀速上升,丙静止不动
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