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文档简介
1、第一讲长度和时间的测量【学习目标】1认识时间和长度的测量工具及国际单位;2.会正确使用相关测量工具进行测量,并正确记录测量结果;3知道测量长度的几种特殊方法;4.知道误差与错误的区别。【要点梳理】要点一、长度的测量人的直觉并不可靠,要得到准确的长度需要用工具进行测量。要点诠释:1长度的单位及其换算关系国际单位:米常用单位:千米、分米、厘米、毫米、微米、纳米单位符号及换算千米(km)米(m)分米(dm)厘米(cm)毫米(mm)微米(m)纳米(nm)1km=1000m=103m1m=10dm=100cm=1000mm=103mm1mm=103m1m=103nm2测量工具:刻度尺(最常用);精密仪器
2、:游标卡尺螺旋测微器,激光测距仪。3刻度尺的正确使用看:看清刻度尺零刻度线是否磨损;看清测量范围(量程);看清分度值(决定了测量的精确程度)。选:根据测量要求选择适当分度值和量程的刻度尺;放:刻度尺的刻度线紧靠被测长度且与被测长度平行,刻度尺的零刻度线或某一整数刻度线与被测长度起始端对齐;读:读数时视线要正对刻度尺且与尺面垂直;要估读到分度值的下一位;记:记录结果应包括数字和单位,一个正确的测量结果包括三部分,准确值、估计值和单位。要点二、测量长度的几种特殊方法对于无法直接测量的长度,需要采用特殊方法。要点诠释:1化曲为直法(棉线法)测量曲线长度时,可让无伸缩性的棉线与曲线完全重合,作好两端的
3、记号,然后把线轻轻拉直,用刻度尺测量出长度,就等于曲线的长度。2累积法:对于无法直接测量的微小量的长度,可以把数个相同的微小量叠放在一起测量,再将测量结果除以被测量的个数,就可得到一个微小量的长度。3滚轮法:用已知周长的滚轮在待测的较长的直线或曲线上滚动,记下滚动的圈数,则被测路段的长度等于圈数乘以周长,例如测量池塘的周长,某段道路的长度等。4截取法(化整为零):被测物体的长度很大时,可先测出其中一小段,然后找出它们之间的倍数关系,从而算出物体的总长度。5替代法:当一个物体的长度无法直接测量时,可用与它长度相等的物体来代替。要点三、时间的单位和测量工具比在古代人们就学会了利用自然界的某些有规律
4、的变化作为测量时间的单位,如昼夜的交替、季节的变化、月圆月缺等等。随着科技的发展人们确定了更加稳定并让世界各国人民都能够接受的标准,并有了更加先进的测量工具。要点诠释:1时间的单位:国际单位是秒(s),常用的时间单位还有时(h)分(min)毫秒(ms),它们之间的换算关系是,1h=60min,1min=60s,1h=3600s,1s=1000ms。2.时间的测量工具(1)在物理实验中常用停表来计时,停表与普通表不同之处:普通表的时针、分针和秒针是在不停地走动,而停表指针可走可停,在使用停表之前要观察一下秒针的走动情况,使用停表先按动启动按钮,停表开始计时,再按停止按钮停表即停止,显示时间间隔。
5、(2)古代有日晷、沙漏、水钟等。近代有机械钟、石英钟,现在有电子表、光电计时器。要点四、误差与错误测量值和真实值之间的差异叫做误差。要点诠释:1误差:测量方法、测量工具、测量环境和测量者的不同,都会影响测量结果,所以误差是不可避免的。减小误差的方法:可以通过选用精密仪器,改进测量方法来减小误差,而多次测量求平均值是我们实验室做实验时采用的减小误差的方法。2错误:因不遵守测量仪器的使用规则,测量方法错误。错误是不该发生的,采用正确的测量方法便可以避免;错误不叫误差,误差也不是错误。【典型例题】类型一、长度的测量1、身高160cm的小明,利用自己的身体特征进行了以下估测,接近真实值的是()A教室宽
6、5臂展,约8m(臂展:两臂左右平伸时,两手中指尖之间的距离)B教室长10步幅,约30m(步幅:走路时,两脚尖之间的距离)C课桌长4拃,约2.8m(拃:张开手,拇指尖到中指尖之间的距离)D物理课本厚1指宽,约10cm【解析】教室的宽一般接近10m;故8m符合生活实际;故A正确;教室的长度一般在15m左右,达不到30m;故B错误;单人课桌长在1m以内,双人课桌长在1.5m左右,不会达到2.8m;故C错误;物理课本厚约1cm,达不到10cm;故D错误。【总结升华】题目考查了学生对生活中常见物体长度的估测,结合对生活的了解和对长度单位的认识,选出符合实际的选项即可。举一反三:【变式】在下面各题中填上合
7、适的单位1、教室门的高度约20()2、课桌的高度约750()3、常用圆珠笔的长度约1.5()4、物理课本中一张纸的厚度约70()5、教室每层楼高约33()6、一位中学生的身高约16.5()7、练习册的长度约为0.22()2、读出物体的长度。【解析】刻度尺的读数要求:(1)会认:即正确认识刻度尺的零刻度、最小刻度、测量范围(2)会读:除读出最小刻度以上各位数字外,还应估读最小刻度下一位的数字(3)会记:记录的测量数据,包括准确值、估计值以及单位。3【总结升华】解答这道题目要注意三点:1、被测物体没有和零刻度线对齐,而是和整刻度对齐,读数时要注意;2、看清楚分度值,必须估读到分度值的下一位;、最后
8、记录数据时要带上单位。举一反三:【变式】下图是测量圆的直径的一种方法,如果刻度尺的分度值是1mm,则该圆的直径d大约是cm,其中你的估计值是cm。类型二、时间的测量3、在下列四个事件中,经历时间最接近一秒钟的是()A、人眨一下眼B、人在安静时呼吸一次C、人打一个哈欠D、人心脏跳动一次【解析】A、眼睛迅速眨一次,大约用时0.1s,不符合题意;B、人在安静时正常呼吸一次,大约用时3s左右,不符合题意;C、人打一个哈欠的时间在5s左右,远远大约1s;故C错误;D、人的脉搏在每分钟跳动60次多一点,即心脏跳动一次的时间接近1s;故D正确。【总结升华】在物理的实际应用中,估测的运用是广泛的,因此对日常生
9、活中的一些物理量应该有清楚的认识。4、如图所示,秒表的读数为s。【思路点拨】秒表的中间的表盘代表分钟,周围的大表盘代表秒,秒表读数是两个表盘的示数之和。【解析】由图知在秒表的中间表盘上,1min中间有两个小格,所以一个小格代表0.5min,指针在“5”和“6”之间,偏向“6”一侧,所以分针指示的时间为5.5min=330s;在秒表的大表盘上,1s之间有10个小格,所以一个小格代表0.1s,指针在7.5s处,所以秒针指示的时间为7.5s,即秒表的读数为330s+7.5s=337.5s。【总结升华】秒表要先读出内小表盘的读数,再读外表盘的示数,并注意各表盘的分度值。类型三、误差5、判断下列说法的正
10、确与错误:(1)不遵守测量的操作规则会造成误差()(2)零刻线磨损的尺也可以使用()(3)测量中,误差和错误都是不允许的()(4)求平均值时,小数点后保留的位数越多越好()【解析】(1)不遵守测量的操作规则会造成错误,而不是误差。故(1)错误。(2)零刻线磨损的尺也可以使用,只是在测量的时候,从其它的整数刻度测起。故(2)正确。(3)测量中,错误都是不允许的,误差,是不可避免的。故(3)错误。(4)求平均值时,小数点后面的位数和测量值相同,多余的用四舍五入的方法取舍,而不是越多越好。故(4)错误。【总结升华】本题主要考查学生对减小误差的方法以及刻度尺的正确使用的了解和掌握,是一道基础题。举一反
11、三:【变式】小明用刻度尺正确操作,测得某物体的长为12.3cm,关于该测量结果,下列说法中正确的是(多选)()A该结果是用最小刻度为1mm的刻度尺测量的B该结果是用最小刻度为1cm的刻度尺测量的C该结果中的“3”是估读的D该结果是中不存在误差第二讲运动的描述【学习目标】1、知道机械运动是指物体位置的变化,知道参照物的概念;2、理解运动和静止的相对性;3、会选择参照物并根据参照物判断物体的运动情况;4、能够用实例来解释机械运动及其相对性。【要点梳理】要点一、机械运动在物理学中,我们把物体位置的变化叫做机械运动。要点诠释:。1宇宙中的一切物体都在做机械运动,机械运动是自然界中最普遍的运动形式。2判
12、断物体是否做机械运动关键是看物体是否发生“位置的变化”要点二、参照物描述物体的运动,判断一个物体的运动情况(是运动还是静止),需要选定一个物体作为标准,这个被选作标准的物体就叫做参照物,参照物是我们假定为不动的物体。如果物体相对于参照物的位置发生了变化,我们就说物体是运动的,物体相对于参照物的位置没有发生变化,我们就说物体是静止的。要点诠释:(1)参照物可以选取研究对象以外的任何物体,它既可以是运动的也可以是静止的,要根据实际情况而定。(2)同一物体,由于参照物选择不同,对其运动状态的描述也往往不同。(3)通常我们研究地面上物体运动的情况较多,为了方便起见,我们常选地面或相对于地面静止的物体为
13、参照物。(4)如果处在运动的物体中,人们描述物体的运动时,一般习惯选择运动物体本身作参照物。如人坐在行驶的火车上,一般会选火车为参照物来描述其他物体的运动情况。要点三、运动和静止的相对性我们平常所说的运动和静止都是相对于所选的参照物而言的。要点诠释:1宇宙中的一切物体都是运动的,没有绝对静止的物体。2判断物体运动或静止的方法:选定参照物,分析被研究的物体相对于参照物的位置有没有发生变化。【典型例题】类型一、机械运动1、下列成语中描述的不是机械运动的是()A南辕北辙B夸父追日C顺水推舟D精忠报国【解析】物理学里,把物体位置的变化叫做机械运动。判断一个物体是不是做机械运动,就看它相对于另一个物体的
14、位置是否发生变化。A、“南辕北辙”这个成语讲的是我国古代某人要去南方,却向北走了起来,位置发生了变化,是机械运动,故该选项不符合题意;B、“夸父追日”这个成语中的夸父和太阳的位置关系发生了变化,是机械运动,故该选项不符合题意;C、“顺水推舟”这个成语中的舟和水的位置关系发生了变化,是机械运动,故该选项不符合题意;D、“精忠报国”这个成语的意思是将个人理想信念和国家的理想信念连接在一起,没有机械运动,故该选项符合题意;故选D。【总结升华】本题考查了学生对机械运动的掌握和了解,比较简单。类型二、参照物及其选取2、小芳骑着自行车在上学的路上,若说她是静止的,则选择的参照物是()A、路旁的树木B、迎面
15、走来的行人C、小芳骑的自行车D、从小芳身边超越的汽车【解析】在研究机械运动时要先选择参照物,如果物体相对于参照物位置不变,则物体静止;如果物体相对于参照物位置发生变化,则物体是运动的。小芳骑着自行车在上学的路上,小芳相对于小芳骑的自行车位置不变,所以若说她是静止的,是以小芳骑的自行车为参照物。【总结升华】物体相对于参照物位置是否变化,是判断物体是否运动的依据。举一反三:【变式】人们常说太阳东升西落,所选的参照物是()A、地球B、月亮C、云朵D、太阳3、随着“神舟七号”载人飞船发射成功,我国已实现三次载人航天飞行在火箭推动飞船上升阶段,航天员是被固定在飞船座舱内的,说航天员处于静止,选择的参照物
16、是()A月球B地球C飞船D太阳【解析】在研究机械运动时要先选择参照物,如果物体相对于参照物位置不变,则物体静止;如果物体相对于参照物位置发生变化,则物体是运动的。A、以月球为参照物,航天员和月球之间的位置也发生了变化,不合题意;B、以地球为参照物,航天员离地球越来越远,位置发生了变化,不合题意;C、以飞船为参照物,因为航天员固定在舱内,与飞船之间的位置没有发生变化,所以航天员是静止的,符合题意。D、以太阳为参照物,航天员和太阳之间的位置发生了变化,航天员是运动的,不合题意;故选C。【总结升华】物体相对于参照物位置是否变化,是判断物体是否运动的依据。举一反三“【变式】诗人曾写下这样的诗句:人在桥
17、上走,桥流水不流”其中“桥流水不流”诗人选择的参照物是()A桥B河岸C水D岸上的树类型三、运动和静止的相对性4、小敏和小华在探究运动和静止的相对性时,用彩笔在一张很长的硬纸片上画出房屋,树木和白云作背景,再在一张宽卡片的下方画上两条横线代表公路,在公路上画一辆汽车,在宽卡片的上部两侧各开一条狭缝,使窄纸片恰好能插入,如图所示向左拉动窄纸片你会看到小车_向右拉动窄纸片你会看到小车_【解析】向左拉动窄纸片,以窄纸片上的背景作为参照物,公路上小车的相对位置在向右改变;向右拉动窄纸片,则公路上小车的相对位置在向左改变。【总结升华】本题考查的是运动和静止是相对的,以窄纸片上的背景作为参照物,小车便“动”
18、起来。5、观察如图所示的小旗,判断船相对岸上楼房的运动状态有哪几种可能,并作简单的说明。【答案与解析】(1)船可能静止,从图上看出船上的小旗与楼房上小旗的飘动方向一致,则有可能船处于静止状态。(2)船可能远离河岸。船远离河岸,小旗的飘向与风向一致(3)船可能靠近河岸,且船速小于风速。【总结升华】本题中参照物是确定的,楼房相对地面是静止的,可根据船上小旗与楼房上小旗的飘向判断船的运动状态,小旗的飘向与风向一致,在船运动的情况下,风相对船向反方向刮。因此,两小旗飘向一致的船的运动状态有多种。举一反三【变式】公路边有一农舍,它的烟囱正冒着烟,插有旗帜的a、b两车在农舍旁的公路上,观察图中旗与烟的情况
19、,判断以下关于a、b两车相对于房子的运动情况的说法中,正确的是:Aa、b两车一定向左运动Ba、b两车一定向右运动Ca车可能运动,b车向右运动Da车可能静止,b车向左运动a【解析】农舍相对地面静止,根据烟的飘向可知,此时的风向向左,由于车上的小旗飘向与风向相同,可以得出a车可能有三种状态:静止;向右运动;向左运动但速度小于风速,b车上旗子的飘向与风向相反,可以判断出:b车一定向左运动且速度大于风速。第三讲运动的快慢【学习目标】1通过分析、比较和计算,理解比较物体运动快慢的基本方法;2能利用公式进行有关速度的计算,能应用公式解决实际生活中的相关问题;3知道匀速直线运动的概念;能理解变速运动的平均速
20、度;【要点梳理】要点一、速度速度是表示物体运动快慢的物理量。要点诠释:1物理意义:速度是表示物体运动快慢的物理量,物体运动越快速度越大;物体运动越慢,速度越小。2定义:把路程与时间之比叫做速度。3公式:,s表示物体通过的路程,t表示物体通过相应路程所用的时间,v表示物体运动的速度。4速度的单位及换算关系:国际单位:米/秒(或)常用单位:千米/小时(或)换算:要点二、匀速直线运动物体运动速度发生改变的运动叫做变速运动。要点诠释:1、匀速直线运动的特点:匀速直线运动是运动状态不变的运动,是最简单的机械运动。在整个运动过程中,物体的运动方向和运动快慢都保持不变。在任意一段相等的时间内和任意一段路程内
21、速度都是相等的。2、做匀速直线运动的物体,其速度的大小可以由v=s/t来计算,但速度的大小与s、t无关。要点三、变速运动及平均速度物体运动速度发生改变的运动叫做变速运动。要点诠释:1物体在做变速运动时,可能是物体的运动方向改变,也可能是快慢改变,还可能是方向和快慢同时改变。2对于做变速运动的物体,也可以利用v=s/t来计算变速运动的平均速度。3平均速度能粗略地描绘做变速运动的物体在一段路程上或一段时间内的运动快慢,不能反映出物体的运动细节要点四、用图象描述物体的运动图像法是描述各物理量之间的关系的有效手段,在物理学里经常用到。要点诠释:1s-t图象:用横坐标表示时间t,纵坐标表示路程s,就得到
22、了物体运动的s-t图象,如下图(1)所示是匀速直线运动的s-t图象。2v-t图象:用横坐标表示时间t,用纵坐标表示速度v,就得到了物体运动的v-t图象,如下图(2)所示是匀速直线运动的v-t图象。【典型例题】类型一、速度及其计算1、一列客车以54km/h的速度行驶,与它平行的铁轨上迎面开过一列长300m的货车,坐在客车里的旅客看到货车从他眼前经过的时间为15s,则货车的行驶速度为_m/s。【答案与解析】货车的速度为v,客车的速度v=54km/h=15m/s21则在15s内客车前进的距离s=vt11货车前进的距离为s=vt22v根据题意:s1+s2=s=300mvt+vt=300m12v15m/
23、s15s+215s=300m解得:2=5m/s【总结升华】两个物体在一条直线上做同时开始相对运动,相遇时各自前进的距离之和等于原来两物体间的距离;若以其中一个物体为参照物,则另一个物体的相对速度v为两个物体的速度大小之和。【变式】做匀速直线运动的甲、乙两物体,他们的运动时间之比为2:3,运动路程之比为3:1,则甲乙两物体运动速度之比为()A.1:2B.2:1C.9:2D.2:92研究发现:人在饮酒后驾车的应急反应时间是未饮酒时的23倍。反应时间是指司机从看到意外情况到踩刹车需要的这段时间;在反应时间内汽车要保持原速前进一段距离,这段距离叫反应距离。如图所示,某人酒后驾车沿马路直线行驶,车头中央
24、距马路边沿3m,车在到达某位置时,发现一人正从路边出发闯红灯过人行横道,此时汽车的速度为15m/s,距离人的行走路线为30m,若该司机的反应时间为1.2s,刹车后汽车由于惯性还要继续行驶,再经过1s刚好驶到人的行走路线。(1)求这辆汽车的反应距离是多少?(2)若人以1.5m/s的速度匀速行走,请计算说明汽车是否有撞上行人的可能?(提示:该车的宽度约1.8m)(3)请你为驾驶人和行人各提出一条文明交通的警示语。【答案与解析】【总结升华】本题考查路程、时间等的计算,关键要知道司机有反应时间,汽车有制动时间,可很好的防止车祸的发生,再就是一定要遵守交通规则。类型二、平均速度3、从都匀到瓮安120km
25、。一辆小车以60km/h的速度行驶3/4的路程后,又以40km/h的速度行驶完后1/4的路程。求:(1)这辆小车从都匀到瓮安的时间?(2)这辆小车从都匀到瓮安的平均速度是多少km/h?t【思路点拨】已知路程和速度,根据推导公式:sv,先求出以60km/h的速度行驶3/4的路程所用时间,再求出以40km/h的速度行驶1/4路程所用的时间,两次时间之和为从都匀到瓮安所用时间。平均速度是总的路程除以行驶完这段路程所用的时间(而不是速度的平均),题目中总路程是已知的,总的时间第一问以求出,代入公式v【答案与解析】st,即可求出。【总结升华】本题考查速度和时间的计算,关键是公式及其变形的灵活运用;难点是
26、求全程的时间。举一反三:【变式】汽车从甲站开往乙站,起动后0.5min内加速行驶250m,沿平直公路匀速行驶30min,通过路程30km,最后关闭发动机1min通过路程200m到达乙站,求此汽车分别在起动时、匀速行驶时、滑行时的平均速度及全路程中的平均速度。类型三、图像、信息题4如图表示物体做匀速直线运动的是()ABCD【思路点拨】(1)对路程-时间图象来说,物体做匀速运动时,路程与时间成正比图象为一正比例函数图象;(2)对速度-时间图象来说,物体做匀速运动时,速度为一定值,图象为一与时间轴平行的线段。【解析】表示随着时间的增大,速度保持不变,物体做匀速直线运动;表示随着时间的增加,路程不变,
27、说明物体保持静止;表示随着时间的增大,路程也在变大,路程与时间成正比,物体做匀速直线运动;表示随着时间的增大,速度越来越大,物体做加速运动。故选A。【总结升华】:解本题的关键是弄清:横坐标分别表示什么物理量从数学的角度分析两个物理量之间有什么样的函数关系。举一反三:【变式】如图是一辆小车做直线运动的路程-时间图像,由图像可知()A在01s内小车做匀速直线运动B在1s2s内小车做加速直线运动C在03s内小车移动的距离为2mD在03s内小车移动的距离为1m5双休日自驾车外出郊游,在行驶过程中,善于观察的小明同学看到汽车上有一个显示速度和路程的表盘,示数如图甲所示,则汽车此时行驶的速度为_;该车匀速
28、行驶了一段时间后,表盘示数变为乙图所示,那么这段时间为_h。甲,则这段时间为ts【解析】由甲表可知,此时汽车的速度是,汽车已行驶的路程是s13561km;甲由乙表可知,汽车已行驶的路程是s13601km,所以在这段时间内汽车通过乙的路程sss乙40km0.5h。v80km/h【总结升华】本题是图表信息迁移题,解答这类题的关键是明确图表数据的物理意义,该题中指针所对应的数据是汽车行驶的速度,对应的单位是,显示表中间的数据里汽车已行驶的里程。乙图与甲图的里程差就是汽车在这段时间内通过的路程。举一反三:【变式】如图所示是一个骑自行车的人与一个跑步的人运动时的路程随时间变化的图象,根据图象回答下列问题
29、:(1)骑车者与跑步者是否同时出发?_(选是或否);(2)跑步者前进200米路程所用的时间为_秒;(3)骑车者的速度为_米/秒,跑步者的速度为_米/秒。【解析】骑车者和跑步者在0时刻时都在原点,故是同时出发,根据图表可知,跑步者前进200m所用的时间是25s,速度是=,骑车者前进200m所用的时间是15秒,速度是类型四、开放思维题6在某些岔路口,人车相撞的事故不断发生,有人猜想事故的出现与行人横过公路的错误判断有关。如图所示,某同学准备横过公路时,正好有一辆汽车从距岔口100m处以72km/h的速度驶过来,如果公路宽12m,该同学以1.2m/s的正常步行速度能否在汽车到达岔路口前完全通过公路?
30、【答案与解析】本题属于解题过程开放性试题,要判断人能否在汽车到达岔路口前完全通过公路,可以比较人完全通过公路的时间是否小于汽车到达岔路口的时间;也可以比较在人完全通过公路的时间内汽车行驶的路程是否超过100m,还可以比较在汽车行驶100m的时间内人步行的路程是否超过12m。根据题意可知:方法一:比较时间,。人完全通过公路的时间,汽车到达岔路口的时间人不能完全通过公路。方法二:比较汽车的路程,人完全通过公路的时间,在这段时间内,汽车通过的路程200m100m,人不能完全通过公路。方法三:比较人的路程,汽车到达岔路口的时间,在这段时间内,人通过的路程,人不能完全通过公路。【总结升华】这类题的一般解
31、法是:认真阅读题目,分析题意,明确已知条件和题目要求,必要时可以画出示意草图帮助分析,理解题意;根据公式v=s/t,列出方程,然后代入已知数值和单位;准确计算结果。举一反三:【变式】如图所示是一辆小车在平直路面上行驶时的S-t图象,从中可以获取许多信息,请利用你获取的信息自编一条物理题目(不要求解答)你要用的信息:_你自编的物理题目:_【答案】要用的信息:小车在前2s内做匀速直线运动,自编的题目:小车在前2s内的速度是多少?要用的信息:小车在57s内做匀速直线运动,自编的题目:小车在57s内的速度是多少?要用的信息:小车在7s内通过的路程是6m,自编的题目:小车在全程的平均速度是多少?第四讲测
32、量平均速度【学习目标】1.掌握用停表和刻度尺正确地测量时间、距离;2.会算平均速度,加深对平均速度的理解;3.体会设计实验、实验操作、记录数据、分析实验结果的总过程。【要点梳理】要点一、平均速度1、如果测出了物体运动的距离s和通过这段距离所用的时间t,就可以算出物体在这段时间内运动的平均速度。2、平均速度的计算:vst要点诠释:1、生活中变速运动比较常见,我们所说的速度,多数情况下指的是平均速度。2、平均速度表示运动物体在某段时间内(或某段路程内)的快慢程度。要点二、平均速度的测量1、实验器材:斜面、小车、停表、刻度尺2、实验原理:vst3、实验过程:(1)使斜面保持很小的坡度;(2)把小车放
33、在斜面顶端,金属片放在斜面的底端,测量小车要通过的路程S;(3)测量小车从斜面顶端滑下到撞击金属片的时间t;s(4)根据公式:v算出平均速度。t(5)将金属片移至斜面的中点,再次测量小车到金属片的距离,小车从斜面的顶端滑下,撞到金属片的时间。然后算出小车通过上半段路程时的平均速度。4、表格:路程运动时间平均速度要点诠释:1、要使斜面保持较小的斜度,这样小车加速下滑的速度较慢方便计时。2、小车从斜面滑下时,一定要做直线运动,否则测量的路程比实际路程要小,影响实验结果。【典型例题】类型一、平均速度1.小明在班上给同学们讲了新的“龟兔赛跑”故事:乌龟和兔子由起点出发后,兔子很快把乌龟落在后面它看到乌
34、龟跑的太慢了,就在半途的一棵树下睡了一觉,醒来时发现乌龟离终点很近了,兔子急忙去追,结果他们同时到达终点在小明讲的这个故事中,关于乌龟和兔子运动的说法正确的是()A在整个运动过程中,乌龟和兔子的平均速度相等B在整个运动过程中,兔子的平均速度要大于乌龟的平均速度C在整个运动过程中,兔子始终比乌龟跑得快D在兔子睡醒之后追赶乌龟的那一段时间里,兔子的平均速度等于乌龟的平均速度【解析】AB选项、已知乌龟和兔子同时出发,同时到达终点,说明它们通过的路程和所用时间相同,由速度公式可知,它们全程的平均速度相同。选项A正确,选项B错误;C、在兔子睡觉的过程中,兔子的速度为0,而乌龟仍然在运动,此过程兔子静止,
35、乌龟有速度。选项C错误;D、乌龟离终点很近了,兔子急忙去追,结果它们同时到达终点,说明它们的时间相同,但兔子通过的路程大,由速度公式可知,兔子的平均速度大于乌龟。选项D错误。故选A。【总结升华】平均速度是指在某段时间(路程)内,物体运动的路程与所用时间的比值。要注意的是,像兔子这样中途在路上休息,那么休息的这段时间也要计算在全程时间之内。举一反三:【变式】下面关于平均速度与瞬时速度的说法中不正确的是()A平均速度是反映物体位置变化的物理量B平均速度只能大体上反映物体运动的快慢程度C瞬时速度可以精确反映物体在某一时刻运动的快慢程度D瞬时速度可以精确反映物体在某一位置运动的快慢程度类型二、平均速度
36、的计算2.一辆汽车从甲地驶往乙地,共用了一个小时时间,前20分钟内的平均速度是30km/h,后40分钟内的速度是60Km/h,则该汽车在这1小时内的平均速度是()A35km/hB40km/hC45km/hD50km/h333312【解析】已知:v30km/ht20minhv60km/ht40min11221前20分钟走过的路程:svt30km/hh10km1112后40分钟走过的路程:svt60km/hh40km222hsss10km40km1小时内的平均速度:v12tt1h50km/h【总结升华】平均速度是指物体在一段时间内运动的平均快慢程度,要用总路程除以总时间,不是速度的平均值。举一反三
37、:【变式】晓燕在学校春季运动会百米赛跑中以16s的成绩获得冠军,测得她在50m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()A6m/sB6.25m/sC6.75m/sD7.5m/s3.小明去上学,以v1的速度走过一半路程后,再以v2的速度跑过后一半路程,则他在全程的平均速度为()vvA122B.2(vv)C.212vvvv12D.12vvvv1221v【解析】假设全程的距离是Ss小明在前半段路程用的时间:t211s2v1v2vs小明在后半段路程用的时间:t2s222小明走完全程的时间:ttt122v2v2vv1212ssvv12stvv小明走完全程的平均速度:vss2v
38、v1212sv1v22vv12【总结升华】平均速度不是速度的平均,不等于速度的平均值。而是总路程和总时间的比值,即根据vs总计算平均速度。t总举一反三:【变式】某物体作直线运动,前三分之一的路程速度为v1,后三分之二的路程速度为v2,则该物体全程的平均速度为()vvv2v3vv122A12B1CD232vv123vv12v2v12类型三、测量平均速度4.以“城市让生活更美好”为主题的上海世博会于2010年5月1日拉开帷幕。同在N城工作的小王和小林结伴自己开车一起去看世博会。如图所示为他们在某一十字路口等红、绿灯后再次启动过程的频闪照片。该车从图示起点处(车头所对的零刻度线位置)由静止开始出发,
39、同时,摄像头开始拍照,以后车沿直线向右运动的过程中,照相机每隔0.2s曝光一次。仔细观察频闪照片,如果该车照此规律从起点运动0.8s到达D处。填写表格中所缺的数据(不需要估读)。位置时间/s路程/m起点00A0.21B0.44C0.69D0.8全程的平均速度:vs全程的平均速度/m.s-1【解析】由图可知第三个0.2s到达第9格,第四个0.2s到达16格(16m);已知:s=16mt=0.8s,16m20m/st0.8s【总结升华】直接通过观察图形,运用刻度尺的读数方法即可得到缺少的数据;确定总路程和用的时间,利用速度公式求全程的平均速度。举一反三:【变式】小刚利用如图所示的装置,进行“测量小
40、车运动的平均速度”实验,在实验过程中记录了如下数据,请根据所给数据完成下列问题:(1)该实验依据的原理是(2)小车从B点运动到F点的平均速度是cm/s。第五讲机械运动全章复习与巩固【学习目标】1.知道参照物的概念,会选择参照物描述物体的运动;2.了解运动是物体的属性,运动和静止是相对的;3.掌握长度和时间的测量,会正确使用刻度尺;4.掌握速度公式,能用速度公式进行简单的计算;5.理解匀速直线运动和平均速度;6.会测量、计算平均速度。【知识网络】【要点梳理】要点一、长度的测量1长度的单位及其换算关系(1)国际单位:米常用单位:千米、分米、厘米、毫米、微米、纳米(2)单位符号及换算:千米(km)米
41、(m)分米(dm)厘米(cm)毫米(mm)微米(m)纳米(nm)1km103m1m103mm1mm103m1m103nm1m10dm1dm10cm1cm10mm2测量工具:(1)刻度尺(最常用);(2)精密仪器:游标卡尺螺旋测微器,激光测距仪。3刻度尺的正确使用(1)看:看清刻度尺零刻度线是否磨损;看清测量范围(量程);看清分度值(决定了测量的精确程度)。(2)选:根据测量要求选择适当分度值和量程的刻度尺;(3)放:刻度尺的刻度线紧靠被测长度且与被测长度平行,刻度尺的零刻度线或某一整数刻度线与被测长度起始端对齐;(4)读:读数时视线要正对刻度尺且与尺面垂直;要估读到分度值的下一位;(5)记:记
42、录结果应包括数字和单位,一个正确的测量结果包括三部分,准确值、估计值和单位。要点诠释:特殊方法测量长度:(1)化曲为直法(棉线法):测量曲线长度时,可让无伸缩性的棉线与曲线完全重合,作好两端的记号,然后把线轻轻拉直,用刻度尺测量出长度,就等于曲线的长度。从地图上估测两地间公路或铁路的里程:取一根细金属丝(也可用棉线),把它放在地图上,使它的弯曲情况和地图上两地间公路线的弯曲情况吻合,然后截取这段金属丝,拉直后用刻度尺量出它的长度。根据地图上的比例尺算出两地间公路的里程。(2)累积法:对于无法直接测量的微小量的长度,可以把数个相同的微小量叠放在一起测量,再将测量结果除以被测量的个数,就可得到一个
43、微小量的长度。如测细铜丝的直径:取一段细铜丝,将它在一根粗细均匀的铅笔上密绕n匝,用刻度尺测出绕有铜丝的那一段铅笔的长度L,则此细铜丝的直径为L/n。(3)滚轮法:用已知周长的滚轮在待测的较长的直线或曲线上滚动,记下滚动的圈数,则被测路段的长度等于圈数乘以周长,例如测量池塘的周长,某段道路的长度等。如测硬币的周长:我们可以在硬币边上找一点做出记号,做为起点,找一张白纸,画上一条射线,将硬币边的记号与射线的端点重合,再将硬币沿着射线滚动一周,记下终点,用刻度尺量出射线端点到终点的长度,就是硬币的周长。再如测量一环形跑道的长度:用一已知周长的轮子绕着跑道滚动一周,记下轮子滚动的圈数,则环形跑道的周
44、长=轮周长(L)滚动圈数(n)。要点二、时间的测量1时间的单位:国际单位是秒(s),常用的时间单位还有时(h)分(min)毫秒(ms),它们之间的换算关系是:1h=60min,1min=60s,1h=3600s,1s=1000ms。2.时间的测量工具(1)在物理实验中常用停表来计时,停表与普通表不同之处:普通表的时针、分针和指针是在不停地走动,而停表指针可走可停,在使用停表之前要观察一下秒针的走动情况,使用停表先按动启动按钮,停表开始计时,再按停止按钮停表即停止,显示时间间隔。(2)古时有日晷、沙漏、水钟等。近代有机械钟、石英钟,现在有电子表、光电计时器。要点三、误差和错误1误差:测量值和真实
45、值之间的差异叫做误差。测量方法、测量工具、测量环境和测量者的不同,都会影响测量结果,所以误差是不可避免的。减小误差的方法:可以通过选用精密仪器,改进测量方法来减小误差,而多次测量求平均值是我们实验室做实验时采用的减小误差的方法。2错误:因不遵守测量仪器的使用规则,测量方法错误。错误是不该发生的,采用正确的测量方法便可以避免;错误不叫误差,误差也不是错误。要点四、运动的描述1、机械运动:物体位置发生变化的运动叫机械运动。2、参照物:判断一个物体的运动情况(是运动还是静止),需要选定一个物体作为标准,这个被选作标准的物体就叫做参照物。3、物体的运动和静止是相对的(1)判断一个物体是运动的还是静止的
46、,要看这个物体与所选参照物之间是否有位置变化。若位置有变化,则物体相对于参照物是运动的;若位置没有变化,则物体相对于参照物是静止的。(2)在舱外工作的宇航员,以飞船为参照物,宇航员是静止的,以宇航员为参照物飞船是静止的相对静止;以地球为参照物,飞船和宇航员是运动的,以飞船和宇航员为参照物,地球是运动的相对运动。要点诠释:1、参照物可以选取研究对象以外的任何物体,它既可以是运动的也可以是静止的,要根据物体的实际情况而定。2、同一物体,由于参照物选择不同,其运动状态也往往不同。如:行驶的火车上,以车厢为参照物,乘客是静止的,如果以地面(或房屋、树木)为参照物,乘客是运动的。3、通常我们研究地面上物
47、体运动的情况较多,为了方便起见,我们常选地面或相对于地面静止的物体为参照物。4、人们如果在运动的物体中描述物体的运动,一般习惯选择运动物体本身作参照物,如人坐在行驶的火车上,一般会选火车为参照物来描述其他物体的运动情况。要点五、运动的快慢1、速度:(1)物理意义:速度是表示物体运动快慢的物理量,物体运动越快,速度越大;物体运动越慢,速度越小。(2)定义:路程与时间之比叫做速度。s(3)公式:v,s路程:单位米(m),t时间:单位秒(s),v速度:单位t米每秒(m/s)。(4)速度的单位及换算关系:国际单位:米/秒(或)常用单位:千米/小时(单位换算:1m/s=3.6km/h或)2、匀速直线运动
48、:(1)定义:物体沿着直线快慢不变的运动叫做匀速直线运动。(2)匀速直线运动的特点:匀速直线运动是运动状态不变的运动,是最简单的机械运动。在整个运动过程中,物体的运动方向和运动快慢都保持不变。在任意一段相等的时间内和任意一段路程内速度都是相等的。要点诠释:t1、做匀速直线运动的物体,其速度的大小可以由v=s/t来计算,但速度的大小与s、无关;2、用图象描述物体的运动(1)st图象:用横坐标表示时间t,纵坐标表示路程,就得到了物体运动的st图象,如下图(1)所示是匀速直线运动的st图象。(2)vt图象:用横坐标表示时间,用纵坐标表示速度,就得到了物体运动的vt图象,如下图(2)所示是匀速直线运动
49、的vt图象。要点六、平均速度变速运动与平均速度:(1)物体运动速度发生改变的运动叫做变速运动。(2)平均速度:物体通过一段路程,与通过这段路程所用时间的比值叫这段路程(或这段时间)的平均速度。(3)平均速度的物理意义:平均速度能粗略地描绘做变速运动的物体在一段路程上或一段时间内的运动快慢。要点诠释:1、物体在做变速运动时,可能是物体的运动方向改变,也可能是快慢改变,还可能是方向和快慢同时改变。2、知道了一个做变速运动的物体的平均速度,就大体上知道了它运动的快慢,但不能精确地知道它的运动情况,即不知它何时加速,何时减速,何时中途停留。【典型例题】类型一、测量累积法1.现有一卷粗细均匀的细铜丝,要
50、求测出它的直径。试一试,并把测量步骤和方法写出来。【思路点拨】由于细铜丝的直径很小,不在刻度尺的分度值范围内,可用量多算少法进行测量:将细铜弄直,然后在笔杆上单层密绕n圈,再用刻度尺测出其总的长度L,则细铜丝的直径为dLn。【总结升华】由于细铜丝的直径很小,不在刻度尺的分度值范围内,题目考查了用累积法测量细铜丝的直径。举一反三:【变式】测一张报纸的厚度,下列方法可行而正确的是()A用毫米刻度尺直接测B将报纸连续对折5次,测出总厚度再除以10C将报纸连续对折5次,测出总厚度再除以32D上述方法都不正确类型二、机械运动参照物的选取2.一跳伞运动员在下落过程中,看到身旁的直升飞机在向上运动,则直升飞
51、机相对于地面的运动情况是()A一定上升B一定下降C一定静止D无法判断【思路点拨】解答此题的关键在于研究同一物体的运动状态,如果选择不同的参照物,得出的结论可以不同,但都是正确的结论。【解析】跳伞运动员在下落过程中,看到身旁的直升飞机在向上运动,这时飞机无论是停在空中还是向上运动,若跳伞运动员以自己作为参照物,则飞机运动状态都是向上运动的所以,当以地面为参照物时,飞机的运动状态无法判断,A、B、C三种可能都有;故选D。【总结升华】本题主要考查了学生对参照物的选择的了解和掌握。举一反三:【变式】观察图中的房子和小旗,关于甲、乙两车相对于房子的运动情况有几种可能?并说明发生该现象的条件。(左西右东)
52、类型三、图象信息题路程时间、速度时间3.某同学的爸爸携全家驾车去太湖渔人码头游玩,在途经太湖路时,路边蹿出一只小猫,他紧急刹车才没撞到它。如图为紧急刹车前后汽车行驶的时间-速度图象,根据图象分析不正确的是()A紧急刹车发生在8:27B在8:238:27时间段内他驾车匀速前进C在8:208:30时间段内他驾车的最大速度为60千米/时D在8:208:30时间段内他驾车的平均速度为60千米/时【思路点拨】本图是速度时间图象,横轴表示时间,纵轴表示速度,从图象上能够读出每个时间点对应的速度,也能分析出某个时间段内速度的变化。【解析】从图象可知,速度急剧减小时间是8:27,所以说紧急刹车发生在8:27,
53、故A正确;在8:238:27时间段内,速度大小不变,所以说在这个时间段内他驾车匀速前进,故B正确;从图象可知,在8:208:30时间段内他驾车的最大速度为60千米/时,最低速度为40千米/时,所以平均速度一定小于60千米/时,故C正确,D错误。【总结升华】这是一道图象信息题,图中给出速度时间图象,横轴表示时间,纵轴表示速度,从图象上能够读出每个时间点对应的速度,也能分析出某个时间段内速度的变化,考查学生的分析综合能力。举一反三:【变式】甲、乙两位同学进行百米赛跑,假如把他们的运动近似看作匀速直线运动处理,他们同时从起跑线起跑,经过一段时间后他们的位置如右图所示,在下图中分别作出的在这段时间内两
54、人运动路程S、速度v与时间t的关系图象,正确的是()类型四、求平均速度4.一物体做直线运动,已知该物体前一半路程的平均速度是15m/s,后一半路程的平均速度为5m/s,那么全程的平均速度是m/s。【思路点拨】根据变形公式tsv,求出物体前半程的运动时间与后半程的运动时间;然后由平均速度公式vst求出全程的平均速度。【总结升华】平均速度是指一段时间内的物体运动的平均快慢程度,找到总的路程和通过sv+v这段路程的时间,利用公式v=求平均速度;而不能用v=12去计算。t2举一反三:【变式】甲、乙两物体做匀速直线运动,它们通过的路程之比为3:2,所用时间之比为2:3,则速度之比为()A9:4B4:9C
55、1:1D3:2类型五、综合应用与实验探究5.甲、乙两车都做匀速直线运动,它们的速度之比是3:1,通过的路径之比是2:1,则通过这段路甲、乙两车的时间之比是多少?【总结升华】题目考察了利用速度公式vss的变形t求时间,计算中涉及到比例,需tv要认真。举一反三:【变式】甲乙两个是做匀速直线运动的物体,它们速度之比是2:3,所用时间之比是4:3,则甲乙两物体通过路程之比是()A3:2B2:3C9:8D8:96.如图所示是测量小车沿斜面下滑的平均速度的实验。(1)该实验目的是练习用测平均速度;(2)该实验原理是;(3)实验时观察到,小车沿斜面顶端下滑到斜面底端的运动是直线运动;选填“匀速”或“变速”)
56、(4)实验中测得路程s1段的平均速度为v1,路程s2段的平均速度为v2,路程s3段的平均速度为v3。那么,v1、v2、v3的大小关系是。(选填、=)【解析】(1)图示,小车从斜面顶端由静止释放,将沿斜面做加速运动,分别测出不同时间段的路程和时间,可以算出不同时间段的平均速度;(2)测出路程s,对应的时间t,用v=st计算速度;(3)小车由静止释放,沿斜面做加速运动;(4)小车沿斜面做加速直线运动,所以在三段路程上的平均速度大小关系式:v3v1v2。【总结升华】题目考查了利用斜面小车测量平均速度的实验,实验中小车沿斜面做加速直线s运动,用公式v=来算各段平均速度,最后一问能定性分析得到答案即可。
57、t第六讲声音的产生与传播【学习目标】1.理解声音是由物体的振动产生的;2.知道声音的传播需要介质,声音在不同的介质中传播速度不同;3.掌握利用声速测距离;4.了解人类听到声音的过程;5.了解骨传导的原理和应用,双耳效应解决立体声。【要点梳理】要点一、声音的产生1.声音的产生:声音是由物体振动产生的。固体、液体、气体振动都可以发声。自然界中凡是发声的物体都在振动,振动停止,发声也停止。2.声源:物理学中把发声的物体叫做声源。3.保存声音:振动可以发声,如果将发声的振动记录下来需要时再让物体按照记录下来的振动规律去振动,就会产生与原来一样的声音。如:早期的机械唱片,唱片上有一圈圈不规则的沟槽。当唱
58、片转动时,唱针随着划过的沟槽振动,这样就把记录的声音重现出来。磁带,声源的振动通过话筒转化成电信号通过录音磁头记录在磁带上,放音磁头将记录在磁带上的声音信息转化成电信号,通过扬声器还原声音。要点诠释:振动停止,发声也停止,但是不能说振动停止,声音也消失。因为振动停止,只是不再发声,但是原来所发出的声音还在继续向外传播并存在。要点二、声音的传播1、能够传播声音的物质叫做介质,气体、液体、固体都是介质。2、声音的传播需要介质,真空不能传声。3、声是以声波的形式向外传播的。要点三、声速回声151、声音在每秒内传播的距离叫声速,单位m/s,读作米每秒。时空气中的声速是340m/s,平常我们讲的声速,指
59、的就是此值。2、影响声速的因素:(1)介质的种类,一般情况下v固v液v气;(2)温度,同种介质,温度越高,声速越大。3、声音在传播过程中遇到大的障碍物被反射回来,便形成回声。回声是声音的反射。要点诠释:1、在空气中,一般温度每升高1声速大约增加0.6m/s。15的空气的声速为340m/s,实际生活中,我们说的亚音速飞机、超音速飞机,就是指速度达不到340m/s和速度超过340m/s的飞机。2、声波在传播过程中遇到障碍物会发生以下情况:一部分声波在障碍物表面反射;另一部分声波可能进入障碍物,被障碍物吸收甚至穿过障碍物,如隔墙能听到相邻房间里的声音。不同障碍物对声波的吸收和反射能力不同。通常情况下
60、坚硬光滑的表面反射声音的能力强。如:北京天坛的回音壁的光滑圆形墙壁能使声波发生多次反射;松软多孔的表面吸收声波的能力强,如音乐厅的蜂窝状天花板就是为了吸收声音。3、人耳能分辨出回声和原声的条件是:反射回来的声音到达人耳比原声晚0.1s以上,即:声源到障碍物的距离大于17m。要点四、人耳的构造1、人耳的构造与作用(1)外耳:包括耳廓、外耳道、耳垂,作用:接受声波,传递与感觉声音的振动。(2)中耳:包括鼓膜、听小骨,作用:传播声音。(3)内耳:包括耳蜗、三条半规管,作用:感受声音信息;重要的平衡器。2、人耳听到声音的过程发声体发出声音介质传声耳朵听声。其中任何一个阶段被阻断,都将听不到声音。人耳听
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