第一章 机械运动
第1节 长度和时间的测量
[观察下列图片]
紫色的线弯了吗?
橙色的线哪段长?
我们的感觉可靠吗?
为了更准确的认识周围的世界,把握事物的特点,我
们发明工具,帮助我们测量。
手表 石英钟 电子停表 机械停表
刻度尺 三角尺 皮尺 游标卡尺
一、长度的测量
1、测量工具:刻度尺、三角尺、卷尺、皮尺、游标卡尺、
螺旋测微器等等。
2、长度的单位:
(1)基本单位:米(符号:m)
(2)常用单位:千米(km)分米(dm)厘米(cm)
毫米(mm)微米(µm) 纳米(nm)
十进制: 1m =10dm =100cm =1000mm
3、常用长度单位之间的换算
千进制: 3 6 9 121km 10 m 10 mm 10 m 10 nm
mm
cm
dm
m
nm
μm
mm
m
km
×10
÷10
×10³
÷10³
4、正确使用刻度尺
(1)使用前做到“三看”(如图):
①看刻度尺的零刻线是否磨损。如
已磨损应从其他刻线量起。
②看刻度尺的量程(测量范围)。原则上测长度要求一次测
量,如果测量范围小于实际长度,势必要移动刻度尺测量若
干次,这样会产生较大的误差。
③看刻度尺的分度值,分度值反映了刻度尺不同的准确程度
和测量结果的有效性,量程和分度值应从实际测量的要求出
发兼顾选择。
(2)使用时做到“五会”: zxx``k
①会“选”。指刻度尺的选择。不同的刻度尺其精确
程度不同,也就是分度值不同。测量对象不同,所需
的精确程度也不同,例如:在安装门窗玻璃时进行的
测量准确程度要求较高,要选用分度值为1 mm的刻度
尺,而测量教室的长和宽时,准确程度要求不高,长
度较大,选用刻度尺是1 cm且量程较大的卷尺较合适。
②会“放”。如图,尺要沿着所测的直线,不利用磨损
的零刻线,所谓沿着,一是指放正不歪斜;二是指要尽
可能的贴近被测长度,零刻线磨损的应以某一刻度线为
零点,读数时要注意减去“零点”前的数字。
③会“看”。如图,读数时,视线要与尺面垂直,不要
斜视。
www.jkzyw.com
④会“读”。精确的测量需要估读,指在读数时,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25.38 cm,25.3 cm是准确值,0.08
cm是估计值,它虽然是估读的并不准确,但它对我们还是
有用的,它表示该物体的长度在25.3 cm~25.4 cm之间而
更接近25.4 cm。
⑤会“记”,记录测量结果时,除了正确无误地记下所读
出的数字外,还要注上单位,只写了数字未标明单位的记
录是没有意义的。
5.特殊的测量
(1)累积法,也叫集小成大法:把n个相同的微小量放在
一起进行测量,再将测量结果除以被测量的个数就得到一
个微小量的数量,累积法在长度的测量、质量的测量中经
常被应用,在长度测量中,把n段相同长度的物体叠合,使
叠合后的总长度比刻度尺的分度值长得多,测出总长度除
以n,可以算出物体的长度。测纸张厚度、硬币的厚度、铜
丝直径等常用此法。
(2)辅助工具法,也叫替代法:利用辅助工具(直角三角
板等)创造几何等量关系,然后进行测量,例如测硬币、
乒乓球的直径。 Z```
(3)化曲为直:用线或细绳沿曲线绕上上周,作好两端
的记号,然轻轻拉直,用刻度尺量出线或细绳的长度,
即为所测曲的长度。
(4)化直为由:把曲线等分成若干段,把每一小段认为
是直线测出其长度,则曲线的总长一每段长度×段数。
每小段段越短,近似程度越高。
6.学会估测
估测过去常被忽略,现在课程标准中已经把估测上升
到技能水平要求。因此同学们在学习中对一些常见物体的
长度要有一些初步了解.以增加对长度单位的感性认识,
长度单位中m、dm、cm、mm依次是十进制的关系,mm、μm、
nm之间是千进制的关系。自己的身高、臂长(腋窝到中指
尖)、中指的长度、指甲宽度,你走两步的距离,课桌的
高度、一层楼的高度、初二物理课本的厚度等等。
二、时间的测量
2.时间的单位:
(1)国际单位:秒(s)
(2)常用单位:时(h)、分(min)、毫秒(ms)、
微秒(μs)
1.测量时间的工具:
钟、表、在运动场和实验室经常用停表。
3.用停表测量时间
外圆走一圈是
30秒,两圈是
60秒,同时内
圆走一格。
内圆走一
格是60秒,
走一圈是
15分钟。
三、误差
1.误差产生的原因:与测量的人、测量工具、测量环境有
关。因此,任何测量中的误差是不可避免的。只能努力设
法减小误差,不可能消除误差。错误与误差不同,错误是
由于采用不正确的测量方法和其他的一些人为主观因素所
得出的错误数据,因此在实验中应该避免也能避免。
2.减小误差的途径:选用更精密的测量仪器,改进实验方
法,熟练实验技能等都可以减小误差。在一般实验中,减
小误差的有效途经是多次测量求平均值(这种方法对减小
偶然误差有效)。平均值要计算到比测量值多一位数字后
再四舍五入,即平均值应保留与测量值相同的位数(只有
一位估计数字)。
长
度
的
测
量
【课堂小结】
长度的单位
基本单位
其它单位
单位换算
正确使用刻度尺
使用前:三看
使用中:五会
特殊的测量
累积法
辅助工具法
转化法
误差
定义
产生原因
误差与错误的区别
减小误差的方法
时间的测量: 1.单位 2.测量工具
【课堂检测】
1、 “纳米”是一种长单位,1 nm=10-9m,纳米技术是以
0.1~100 nm这样的尺度为研究对象的前沿科学,目前我国在对
纳米技术的研究方面已经脐身世界前列,1.76×109nm可能是
( )
A 一个人的身高 B 物理课本的长度
C 一座山的高度 D 一个篮球场的长度
A
2、一名粗心学生的测量记录中忘记写上单位,下列记录结果
中,哪下个数据的单位应该是米( )
A 一位学生的身高为16.3 B 一支新铅笔的长度为0.175
C 一本字典的厚度为3.5 D 一枚壹元硬币的厚度为1.9
B
3、图中物体A的长度是 ,刻度尺的分度值
是 。
1.90cm
1mm
4、要测出一幢12层住宅楼的高度,请你提出三种方法: k
(1)在楼顶用皮尺垂下测量;
(2)用绳子从楼顶垂下,再测出绳长;
(3)测出一层楼的高度再乘以12;
(4)用标杆配合测楼的影长可得楼高;
(5)用高度计测量。
5.有关误差的下列说法中,正确的是( )
A.误差只能尽量减小,而不能消除
B.测量可以做到没有误差
C.测量中采用多次测量求平均值的方法,可以消除误差
D.测量中的误差是由于错误而造成的,因此是可以避免的
A
第一章 机械运动
第2节 运动的描述
一、机械运动
缓慢爬行的蜗牛、飞奔的猎豹、哗啦啦的流水、疾驰的
轿车飞机、运动赛场的运动健儿及运动的天体等等,它们
都有什么共同的特点?
共同特点:它们的位置随时间而变化。
一、机械运动
机械运动
定义:在物理学中,我们把物体位置随时间的变化叫做机
械运动。
机械运动是宇宙中最普遍的现象。
思考一:你能判断出甲图和乙图中小车的运动情况吗?
并说明为什么?
乙图
甲图
二、参照物
思考二:车里的小华动了吗?
汽车上站着的是小华,为什么司机和路边的人对他的
判断不一样?小华究竟动了吗?
为什么对同一物体的运动和静止,不同的人会作出
不同的判断?
问题:
选作标准的物体不同,即参照物不同。
二、参照物
答案:
Ø 定义:
描述一个物体的运动和静止,需选定一个用作参考的标准
物体,先认为这个标准物体是不动的——这个标准物体就
叫参照物。
二、参照物
二、参照物
Ø 参照物特点:
①参照物是假定不动的物体,可以任意选择。(运动和静止
的物体都可以作为参照物)
②参照物一旦被选定,我们就假定该物体是静止的。
③研究对象不能做参照物。
④研究地面上物体运动时,常以地面或地面上固定不动的物
体做参照物。因此物理学中一般选取地面或地面上静止的物体
作为参照物。
Ø 参照物判断物体运动情况的方法:
①确定研究对象,即明确要判断哪个物体是否运动;
②选定参照物,即假定一个物体不动;
③看被研究的对象相对于参照物的位置是否变化,若位置
有变化,则被研究的物体是运动的,若位置无变化,则
被研究的物体是静止的。
⑤脱离参照物说物体是运动的,还是静止的是无意义的。
因为同一物体相对不同的参照物其运动状态是不同的。
第一次世界大战(1914-1918)期间,一位法国飞行员在
发行中发现面前有一小东西,顺手把它抓住,发现竟然是一颗
子弹。他是怎么做到的呢,为什么他能抓到飞速的子弹呢?
小故事:
描述同一物体的运动,如果选择不同的物体为参
照物,物体的运动情况往往不同。
选择的参照物不同,物体的运动和静止的情况就
不同;可见,物体的运动和静止是相对的。
桌子相对于地面是静止的
桌子相对于走动的学生是运动的
运动和静止
是相对的
桌子的运动与静止
例如:在骑自行车的过程中
研究对象 参照物 状态 原因
你相对于
自行车
自行车相
对于大树
自行车相
对于你
你 自行车 静止 位置不变
自行车 大树 运动 位置改变
自行车 你 静止 位置不变
两个运动的物体的以相同的速度向同一方向运
动,他们的位置相对 不变,则这两个运动的物体相对
静止。
自行车相对于你静止,你相对于自行车静止,
那么你和自行车相对静止。
相对静止的两个特点:运动方向相同,运动快慢相同。
例如:空中的加油机和受油机;收割机和拖拉机。
第一章 机械运动
第3节 运动的快慢
情景创设
如图所示是“森林动物”运
动会中龟兔赛跑的情景:比赛开
始前一阶段,“观众”认为跑在
前面的兔子快。判断依据是什么?
由于兔子麻痹轻敌,中途睡了一
觉,“裁判员”判定最先到达终
点的乌龟运动得快,你同意“裁
判员”的观点吗?
【课件展示】:下图是甲伦敦奥运会男子100米决赛起跑6
秒后的情景,谁运动的快?你是依据什么判断的?下图乙
是决赛成绩表,谁运动的快?依据又是什么的?
【启发思考】:
1.在比赛初期,运动员经过的路程不同,所用时间呢?
2.比赛结束时,相同的量又是什么?
3.如何用语言总结比较物体运动快慢的两种方法?
一、比较物体运动快慢的方法:
(2)相同时间比路程(龟兔赛跑)。
3.(1)相同路程比时间(百米赛跑);
1.初期:跑在前面的运动员跑得快。
依据:在相同时间内比较路程长短,经过路程长的运动员
跑得快。
2.结束:用时少的跑得快。
依据:运动员运动相同路程比较所花的时间,所花时间短
的运动员跑得快。
【刨根问底】:
时间相同通过比较路程的长短来比较快慢;路程相同通
过比较时间的长短来判断快慢,那么如果时间和路程都不一
样,我们该如何比较他们运动的快慢呢?
【课本想想议议3】
小聪跑100m用时17秒,小明跑50m用时8s,又该如何比较
他们谁跑得快呢?
【抛砖引玉】:
进一步思考:能否计算出一秒钟他们各自能跑多少
路程?如何计算?
计算出结果后,分析:
由此来看,谁跑得快一些?
这种比较的方法实际上是上述中的哪一种方法?
同时比路长;同长比时间;
路时均不同;比值快慢见。
【自主学习与探
究】:
1.把路程与时间的 叫速度。
2.路程、时间、速度的字母表示分别是
3.速度是描述 的物理量,其大小用公式表示
为 ,该 公式还有变形
4.长度和时间的国际单位分别是 推导出的速度的
单位是 。
5.若某物体运动速度是10m/s,其物理意义
是 。
6.观察汽车速度表,所用单位是什么?
7.1m/s 等于多少km/h?如何推导?
8.小资料:了解“一些物体运动的速度”
二.速度
(2)公式:
Ø表示物体运动的快慢的物理量。
Ø运动物体在单位时间内通过的路程。
s
t
v
——路程——米(m)
——时间——秒(s)
——速度——米每秒(m/s)
(1)物理意义及定义:
求路程
vts
求时间
v
st
t
sv
意义:
定义:
基本单位:
常用单位:
1m / s s或m 读作“米每秒”
1km / h km h或 读作“千米每时”
(3)单位:
1 米/秒 = 3.6 千米/时
1m 1 / 1000km1m / s 3.6km / h1s 1 / 3600h
换算关系:
解释:汽车的速度是15m/s,它表示
_____________________________。汽车每秒钟通过的路程是15m
速度的大小与路程、时间的选择无关。不能认为速度与
路程成正比,速度与时间值成反比。
【小试身手】
5 m/s = km/h
144 km/h= m/s
答案:18;40
阅读课文第20-21页的内容,初步感知以下内容:
1.机械运动是如何分类的?
2.物体怎样的运动叫做匀速直线运动?
3.物体怎样的运动叫做变速直线运动?
4.怎样粗略地描述物体的变速运动?
0 300m 600m
900m 1200m
0 200m 450m
750m 1200m
观察两辆车的运动情况,注意:
甲、乙两车在各个相等的时间段内行驶的路程有何特
点?说明了什么?
在生活中你能举出哪些运动情况如甲、乙两车的例子?
三、匀速直线运动
Ø 物体沿着直线快慢不变的运动叫做匀速直线运动。
匀速直线运动
Ø匀速直线运动是最简单的机械运动。
你发现了什么?
机械运动
曲线运动
直线运动
匀速直线运动
变速直线运动
变速直线运动: 速度大小经常变化的直线运动。
Ø常见的运动都是变速运动。
变速运动比较复杂,如果只是做粗略研究,
也可以用公式 来计算它
的速度。这样算出来的速度叫平均速度。
总时间
总路程
t
sv
物体做变速运动时,速度有时快,有时慢,怎样描
述它的运动情况呢?
说到某一物体的平均速度,一定
要指明是在哪段路程内的平均速度。
自行车运动员做变速运动
【强调】
1.对于匀速直线运动,掌握其不变性,理解并牢记匀速
直线运动概念。
物体做匀速直线运动时其速度应该是一个定值,与路程
的大小和时间的长短无关,所以这时不能将v=s/t理解为v
与 s成正比,与t成反比。
2.对于变速直线运动,关键是理解平均速度,掌握平均
速度是针对某段时间或者某段路程来说的;
变速运动的速度可以用v=s/t来计算,s是物体经过的某
一段路程,t是物体经过这一段路程所用的时间,求出的v
就是物体通过这一段路程的平均速度。
【理解与运用】
1. 某物体做匀速直线运动,由速度公式 t
SV
可知,物体的( )
A.速度大小恒定不变
B.速度与路程成正比
C.速度与时间成反比
D.以上说法都对
(点拨:隐含了v一定)
【拓展】
用图像来表示物体匀速直线运动的规律
1.用横坐标表示时间,纵坐标表示路程,就得到了路程-
时间图像。
2.用横坐标表示时间,纵坐标表示速度,就得到了速
度-时间图像。
t/s
v/(m/s)
【拓展】-----生活中的物理
例:交通标志牌的意义
(以小轿车的限速为例)
表示该路段允许通过的最大速度是120Km/h;
从该标志牌处到徐州还有 100Km
【活学活用】
在不违反交通的情况下,上图中的轿车从此刻到达徐州
至少需要多少min?
分析:由标志牌知v 最 大 =120Km/h
而S=100Km
以最大速度行驶所用时间最少。
解:t=s/v最大=100Km/120Km/h=5/6h=50min
答:到达上海需要50min。
1. 速度是表示物体运动快慢的物理量。匀速直线运
动中,速度等于运动物体在单位时间内通过的路程。
匀速直线运动速度的计算公式是v= 。速度的单位
是米/秒(m/s)、千米/时(km/h)。1 m/s = 3.6
km/h。
2. 在变速运动中,根据v= 求出平均速度。
t
s
t
s
小 结
1.水中游的最快的旗鱼,速度可达108km/h,陆地跑得最快的
猎豹,每秒可跑40m,空中飞行最快的褐海燕,每分钟能飞行
5km,比较它们速度的大小,下列正确的是( )
A.猎豹最大 B.旗鱼最大
C.褐海燕最大 D.三者一样大
2.试判断下列哪一个运动是匀速直线运动( )
A.正在起动的汽车 B.在平直的轨道匀速行驶的列车
C.被抛出去的石块 D.从高处自由落下的石块
【课堂检测】
C
B
第一章 机械运动
第4节 测量平均速度
科学探究的环节:
2.猜想与假设
3.制定计划与设计实验
4.进行实验与收集证据
5.分析与论证
6.交流与评估
1.提出问题
探究小车在斜面上的运动情况
【提出问题】
小车沿斜面下滑的速度变化情况是怎样的?
【猜想假设】
1.猜测1:一直加速;
2.猜测2:先加速后匀速;
3.猜测3:先加速后减速。
S 1
S2金属挡板
【制定计划与设计实验】
s 3
t 3
t 2
t 1
金属挡板的作用:便于测量时间
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,把s1和后面测得的数据填
入下表中填入表格。
【进行实验与收集证据】
路程(m) 运动时间(s) 平均速度(m/s)
S1= t1= V1=
S2= t2= V2=
S3= S1-S2= t3= t1-t2= V3=
②用停表测量小车从斜面顶端滑下到撞击金属片的时间t1,
填入表格。
③根据测得的s1、t1,利用公式v1 = s1/t1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,测出小车到金属片的距离s2,
填入表格。
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的平均速度v2填入表格。
通过计算下半段路程S3= S1-S2和下半段时间t3=t1-t2,算
出小车通过下半段路程的平均速度v3。
【分析与论证】
小车沿斜面下滑的速度越来越大,说明小车沿斜面下滑运动
越来越快。
VCD>VBC
【结论】
小车沿斜面下滑运动越来越快。
1.操作中出现过什么失误或故障?
2.还有什么因素可能会影响测量结果?
3.还有哪些需要完善的地方?
【交流与评估】
【跟踪练题】• 1.在测量物体运动的平均速度实验中,用 测出小车将
要通过的路程,用 测量小车从斜面顶端滑下到撞击金
属片的时间,利用公式 算出小车通过斜面全程的平均
速度。
• 2.实验中为了方便计时,应使斜面的坡度较 (填
“大”或“小”)。
• 3.实验前必须学会熟练使用电子表,如果计时的同学反应较
慢,小车运动后才开始计时,则会使所测s 1 段的平均速度偏
(填“大”或“小”)。
1
课堂小结
1. 在收集数据过程中,如果发现自己收集的数据是不合
理的,这个数据是 (填“可以”或“不可
以”)修改的,应该根据所得的数据,分析 ,纠
正错误。
Ø巩固练习
不可以
原因
2.某班同学在用皮尺和停表测平均速度时,四位计时员记
录了王军同学跑步通过10m、20m、30m、40m处的时刻,并
记录在下表中。
路程s/m 10 20 30 40
时间t/s 2.5 4 5.5 6.5
根据上面数据,计算出王军同学在各段的平均速度:
(1)从起点到10m处的平均速度为 m/s 。
(2)从10m处到20m处的平均速度为 m/s 。
(3)从20m处到40m处的平均速度为_____m/s 。
(4)在这40m内王军同学跑步做的是______运动。
4
5
8
速度