八年級(jí)物理第五章 物體的運(yùn)動(dòng)知識(shí)梳理【知識(shí)梳理】 1長(zhǎng)度和時(shí)間的測(cè)量 測(cè)量就是將待測(cè)量與一個(gè)公認(rèn)的標(biāo)準(zhǔn)量進(jìn)行比較，這個(gè)公認(rèn)的標(biāo)準(zhǔn)量稱(chēng)為單位 A.長(zhǎng)度的單位及測(cè)量 (1)單位及其換算 在國(guó)際單位制(SI)中，長(zhǎng)度的基本單位是米(m)，此外還有千米(kin)、分米(dm)、厘米(cm)、毫米(mm)、微米(m)、納米(nm)等，它們的換算關(guān)系可用下圖表示： 說(shuō)明：在物理學(xué)中數(shù)字和單位之間是相乘的關(guān)系，在進(jìn)行單位換算時(shí)單位的換與數(shù)字的算應(yīng)雙管齊下，不能顧此失彼 大單位換成小單位時(shí)，應(yīng)用大單位前面的數(shù)字乘以它們之間的進(jìn)率；小單位換成大單位時(shí)，應(yīng)用小單位前面的數(shù)字除以它們之間的進(jìn)率 (2)測(cè)量 工具 測(cè)量長(zhǎng)度的基本工具是刻度尺，常用的工具還有卷尺、游標(biāo)卡尺、千分尺(螺旋測(cè)微器)等 正確使用刻度尺 使用前要注意觀察它的零刻度線、分度值和量程，并估計(jì)待測(cè)長(zhǎng)度，再結(jié)合測(cè)量要求以選取合適的刻度尺；使用時(shí)尺要沿著所測(cè)長(zhǎng)度，盡量使刻度線貼近被測(cè)物體，且使被測(cè)物體的一端對(duì)準(zhǔn)某一刻度線(不利用已磨損的零刻度線)；讀數(shù)時(shí)視線要與尺面垂直，要估讀到分度值的下一位；測(cè)量值包括準(zhǔn)確值和估計(jì)值兩部分，記錄時(shí)要帶上單位 測(cè)量需要達(dá)到的準(zhǔn)確程度由測(cè)量的要求決定，測(cè)量能夠達(dá)到的準(zhǔn)確程度由測(cè)量工具的分度值決定 常用的一些特殊方法 i化曲為直法 如要測(cè)出圖甲中曲線的長(zhǎng)度，可先用一根針把一段柔軟的彈性不大的棉線撥與該曲線重合，再將與該曲線重合的那一段棉線拉直，然后用刻度尺測(cè)出其長(zhǎng)度 ii化直為曲法 如要測(cè)出一段平直公路的長(zhǎng)度，可先用一根尼龍繩測(cè)出自行車(chē)輪子的周長(zhǎng)L1，再推著自行車(chē)從這段公路的一端跑到另一端，數(shù)出輪子轉(zhuǎn)過(guò)的圈數(shù)n，則這段公路的長(zhǎng)L=nL1 iii化暗為明法 如要測(cè)出一根玻璃管的內(nèi)徑，可先用一圓規(guī)的兩只腳伸人管內(nèi)，再將兩只腳張開(kāi)與玻璃管內(nèi)壁接觸，然后取出圓規(guī)，用刻度尺測(cè)出兩只腳之間的距離即為玻璃管的內(nèi)徑 iv化長(zhǎng)為短法 如要測(cè)一樓房的高度，可先測(cè)出一塊磚的厚度L1，再數(shù)出一層樓房磚頭的塊數(shù)m和樓房的層數(shù)n，則樓房的高度h=mnL1 V累積法 由于手頭測(cè)量器材的精確度不夠，在測(cè)量一些微小量時(shí)，可先將一些微小量累積起來(lái)，待聚成一個(gè)大到可以用手頭測(cè)量器材來(lái)測(cè)量的數(shù)值后再測(cè)出總量，并數(shù)出參與累積的微小量的個(gè)數(shù)，然后用總量除以個(gè)數(shù)就得出待測(cè)量，這種方法叫累積法一張紙的厚度、細(xì)金屬絲的直徑都可用這種方法測(cè)量 vi平移法 對(duì)于一些無(wú)法直接接觸到的長(zhǎng)度線，可根據(jù)幾何學(xué)中“矩形的對(duì)邊相等”的性質(zhì)，用刻度尺和三角板與待測(cè)長(zhǎng)度線以及桌面構(gòu)成一個(gè)矩形，從而將待測(cè)長(zhǎng)度線平移到刻度尺或三角板上，進(jìn)而測(cè)出它，如可用圖乙所示的方法測(cè)出圓錐體的高度 vii公式法 利用物理、數(shù)學(xué)知識(shí)和公式來(lái)間接測(cè)量的方法叫公式法如要測(cè)一圓柱體的直徑，可先將一紙條緊裹在圓柱體的側(cè)壁上，在紙條重疊處用針扎一個(gè)小孔，再將紙條展開(kāi)平攤在桌面上，用刻度尺量出兩小孔間的距離L，則圓柱體的直徑d=L/ 當(dāng)然，間接測(cè)量長(zhǎng)度的特殊方法遠(yuǎn)不止上述幾種，對(duì)于某一具體問(wèn)題，用不同的知識(shí)從不同的角度進(jìn)行思考，往往能設(shè)計(jì)出多種可行性解決方案，根據(jù)簡(jiǎn)便、準(zhǔn)確、安全、節(jié)能等標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)幾種可行性方案進(jìn)行綜合比較、評(píng)估，可最終敲定最佳方案 誤差 測(cè)得值與真實(shí)值之間的差異叫做測(cè)量誤差 誤差是不能絕對(duì)避免的，選用更精密的測(cè)量工具，改進(jìn)測(cè)量方法，多次測(cè)量取平均值，可減小誤差 B.時(shí)間的單位及測(cè)量 (1)單位及其換算 在國(guó)際單位制(sI)中，時(shí)間的基本單位是秒(s)，此外常用單位還有分(min)、小時(shí)(h)等它們的換算關(guān)系是： 1h=60 min 1 min=60 s (2)測(cè)量 工具 常用工具是鐘表 隨著人類(lèi)社會(huì)的發(fā)展，計(jì)時(shí)工具越來(lái)越精確古代人用日晷、沙漏等計(jì)時(shí)；現(xiàn)代人用擺鐘、石英鐘計(jì)時(shí)；目前，名為“NIST F1”的原子鐘是世界上最精確的鐘 正確使用停表 i如何給停表上發(fā)條? 停表在用之前要先給它上發(fā)條，上發(fā)條的方法是：旋動(dòng)停表中間按鈕的頂端，聽(tīng)到“嗒、嗒”的聲音在每次使用結(jié)束后應(yīng)讓停表繼續(xù)走動(dòng)，以使發(fā)條放松 ii認(rèn)識(shí)停表的功能鍵 各種停表的按鈕一般都具有啟動(dòng)、暫停、復(fù)零三項(xiàng)基本功能 各式秒表的按鈕的用法同學(xué)們可參照下圖：iii停表如何讀數(shù)?讀數(shù)時(shí)，應(yīng)該按先小表盤(pán)后大表盤(pán)的順序讀取兩指針的示數(shù)，最后結(jié)果應(yīng)為小表盤(pán)讀數(shù)與大表盤(pán)讀數(shù)之和 2速度 A.速度 (1)物理意義：速度是用來(lái)描述物體運(yùn)動(dòng)快慢的物理量 (2)定義：物體在單位時(shí)間內(nèi)通過(guò)的路程叫做速度 說(shuō)明：“單位時(shí)間”是為了比較運(yùn)動(dòng)快慢而統(tǒng)一規(guī)定的相同時(shí)間，即1 s、1 min、1 h等 (3)公式及其變形式： 公式 變形式： 注意：公式中的s、可是同一研究對(duì)象相對(duì)于同一參照物的兩個(gè)量 (4)單位及其換算： 由速度的公式可知，速度的單位是由長(zhǎng)度的單位和時(shí)間的單位復(fù)合而成的在國(guó)際單位制(sI)中，速度的基本單位是：米秒，符號(hào)為ms(或ms1)，讀做“米每秒” 常用單位：千米時(shí)(kmh)、厘米秒(cms) 換算關(guān)系式：l ms=36 km/h B速度的測(cè)量(1)原理： (2)需要直接測(cè)量的物理量：物體運(yùn)動(dòng)的路程s，物體運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t (3)通常所需器材：刻度尺、秒表 (4)設(shè)計(jì)程序：考慮測(cè)量原理一確定需測(cè)的物理量斗擬定實(shí)驗(yàn)步驟 一般來(lái)說(shuō)，測(cè)量速度按以下思路來(lái)統(tǒng)籌： 3勻速直線運(yùn)動(dòng) A.勻速直線運(yùn)動(dòng) (1)定義：速度不變的直線運(yùn)動(dòng)叫做勻速直線運(yùn)動(dòng) (2)做勻速直線運(yùn)動(dòng)的物體，其速度可用進(jìn)行計(jì)算和測(cè)量，但不是由s和t決定的，可能描述物體在任何位置、任何時(shí)刻的快慢情況 (3)判斷物體是否做勻速度直線運(yùn)動(dòng)的方法： 在物體做直線運(yùn)動(dòng)的前提下，可以：看在相同時(shí)間內(nèi)，物體通過(guò)的路程是否相同；看在相同路程中，物體運(yùn)動(dòng)的時(shí)間是否相同；看物體通過(guò)各路程和所用時(shí)間的比值是否相同；利用s-t或-t圖像進(jìn)行判斷 B.變速直線運(yùn)動(dòng) (1)定義：速度變化的直線運(yùn)動(dòng)叫做變速直線運(yùn)動(dòng) (2)平均速度： 在研究變速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，可把它看成勻速直線運(yùn)動(dòng)，用平均速度描述其運(yùn)動(dòng)快慢程度，這種方法叫做理想模型法平均速度雖然不能精確地反映出物體在這段路程中各個(gè)時(shí)刻的速度，但它仍具有實(shí)際意義 對(duì)平均速度的理解應(yīng)注意以下幾點(diǎn)： 平均速度要和路程段或時(shí)間段相對(duì)應(yīng)，因此，平均速度只有指明是哪一段路程或哪一段時(shí)間內(nèi)的平均速度才有意義 平均速度不一定等于速度的平均值(想一想，為什么) 4世界是運(yùn)動(dòng)的 A.參照物 用來(lái)判斷一個(gè)物體是否運(yùn)動(dòng)的另一個(gè)物體叫做參照物 說(shuō)明：(1)從理論上講，參照物的選取可以是任意的，但也有個(gè)原則，那就是要根據(jù)實(shí)際情況，盡可能對(duì)研究對(duì)象的運(yùn)動(dòng)情況的描述簡(jiǎn)單清楚例如，研究地面上汽車(chē)的運(yùn)動(dòng)時(shí)，常選地面或固定在地面上的物體作參照物；若研究人在汽車(chē)上的運(yùn)動(dòng)情況時(shí)，常以車(chē)廂為參照物，這樣研究起來(lái)比較簡(jiǎn)單但應(yīng)注意，參照物不能選研究對(duì)象本身，否則研究對(duì)象永遠(yuǎn)是靜止的 (2)一經(jīng)選定作為參照物的物體，我們就把它看作是靜止的 B. 機(jī)械運(yùn)動(dòng) 物理學(xué)中把一個(gè)物體相對(duì)于參照物位置的改變叫做機(jī)械運(yùn)動(dòng)，簡(jiǎn)稱(chēng)運(yùn)動(dòng)如果一個(gè)物體相對(duì)于參照物的位置不變，我們就說(shuō)這個(gè)物體是靜止的 C.運(yùn)動(dòng)的相對(duì)性 同一物體相對(duì)于不同的參照物，可能是運(yùn)動(dòng)的，也可能是靜止的機(jī)械運(yùn)動(dòng)的這種性質(zhì)，叫做運(yùn)動(dòng)的相對(duì)性如一只小船順流而下，以水為參照物，小船是靜止的；以河岸為參照物，小船是運(yùn)動(dòng)的 D相對(duì)運(yùn)動(dòng)速度 根據(jù)相對(duì)運(yùn)動(dòng)原理： (1)設(shè)A、B兩個(gè)物體相對(duì)于地面速度的大小分別為1、2，且1>2，當(dāng)它們反方向直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，其中一個(gè)物體相對(duì)于另一個(gè)物體速度的大小=1+2，方向與原速度方向相同；當(dāng)它們同向直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，其中一個(gè)物體相對(duì)于另一個(gè)物體速度的大小=12，方向A與原速度方向相同，B與原速度方向相反 (2)如果物體A相對(duì)于物體B直線運(yùn)動(dòng)的速度為1，物體B相對(duì)于地面直線運(yùn)動(dòng)的速度為2，且兩物體運(yùn)動(dòng)的方向相同或相反，則物體A相對(duì)于地面運(yùn)動(dòng)的速度大小=12，當(dāng)兩者運(yùn)動(dòng)方向相同時(shí)取“+”號(hào)，當(dāng)兩者運(yùn)動(dòng)方向相反時(shí)取“”號(hào)在兩者運(yùn)動(dòng)方向相反的情況下，若1>2，則物體A相對(duì)于地面運(yùn)動(dòng)的方向與相對(duì)于B運(yùn)動(dòng)的方向相同；若1<2，則物體A相對(duì)于地面運(yùn)動(dòng)的方向與相對(duì)于B運(yùn)動(dòng)的方向相反E動(dòng)能物體由于運(yùn)動(dòng)而具有的能叫做動(dòng)能