第1节 长度和时间的测量
一、长度单位
测量某个物理量时用来进行比较的标准量叫做单位。为方便交流,国际计量组织制定了一套国际统一的单位,叫国际单位制(简称SI)。
1.国际单位制中长度基本单位:米(m)
2常用单位:千米(km)、分米(dm)、厘米(cm)、毫米(mm)、微米(um)、纳米(nm)。
3.单位换算:1km=103 m,1m=106 um=109 nm
①进率:
km 103 m 103 mm 103 um 103 nm
m 10 dm 10 cm 10 mm
即
②数不变、记进率、化单位
a.大单位→小单位,乘以进率;
b.小单位→大单位,乘以进率的倒数;
c.规范使用科学计数法;
d.单位使用字母符号书写。
【典例1】25km= nm 25um= m
由km→nm,下了四级台阶,进率为1012
所以25km= 25×1012 nm=2.5×1013 nm
由um→m,上了两级台阶,进率为10-6
所以25um=25×10-6 m=2.5×10-5 m
二、长度测量
1. 基本工具:刻度尺
2.常用工具:直尺、皮卷尺、游标卡尺、螺旋测微器(千分尺)
3.刻度尺的使用:刻度尺的使用方法:①注意刻度标尺的零刻度线、最小分度值和量程;②测量时刻度尺的刻度线要紧贴被测物体,位置要放正,不得歪斜,零刻度线应对准所测物体的一端;③读数时视线要垂直于尺面,并且对正观测点,不能仰视或者俯视。
2使用前——→三看:看零刻度线、看量程、看分度值。
②使 用 时——→三会:
会放:尺要放正,有刻度的一侧要紧贴被测物体。
会读:视线要与尺面垂直,在精确测量时要估读到分度值下一位。
会记:记录的测量结果由数字和单位组成。
4.长度测量的特殊方法:
①累积法(以多测少):多用于测量细微物体的直径或厚度。
公式为 (N为数量)
例如:测一张纸的厚度或细金属丝的直径等。
②化曲为直法:用于测量曲线的长度。用无弹性棉线与待测曲线重合,用刻度尺测出棉线长度即可。
例如:测蚊香的长度,树干的周长。
③滚轮法:先测出某圆的周长,让圆在待测曲线上滚动,记下圈数,用周长乘以圈数即可,多用于测较长曲线的长度。
例如:测操场的周长。
【注意】
① 测量时不可利用已磨损的零刻度线,但因零刻度线磨损而取另一整刻度线对齐物体时,千万不要忘记最后读数时减去这一整数刻度值。 ②刻度尺较厚时,刻度线应紧贴被测物体。
三、时间测量
1.在国际单位制中时间的基本单位:秒(s)
2.其他常用单位:小时(h)、分钟(min)
3.换算:1h=60min=3600s
4.测量工具:停表、秒表、机械钟、石英钟、日晷、沙漏等。
四、错误和误差测量值和真实值之间的差异叫做误差,我们不能消灭误差,但应尽量减小误差。
误差的产生与测量仪器、测量方法、测量的人有关。
1.区别:错误可以避免,误差不可避免,只可减小。
2.减小误差的方法:
①采用精确度更高的测量工具;
②改进测量方法;
③多次测量求平均值。
第2节 机械运动
一、机械运动的理解
1.定义:机械运动是宇宙中最普遍的现象,物体位置的变化称为机械运动。
包括物体之间或同一物体各部分之间相对位置的变化。
2.参照物:要判断一个物体时运动还是静止,必须选择另一个物体(不可以是物体本身)作为标准,这个被选作标准的物体叫参照物(假定不动)。
说明:
1、参照物可以任意选择,但不能将被研究的物体本身作为参照物,因为这样选择的结果是这一物体永远是静止的。
2、研究地面上物体运动的情况时,通常选地面或地面上不动的树木、建筑为参照物;研究河流中物体的运动情况时, 通常以河岸为参照物。
3、选择不同的参照物观察同一物体,观察结果可能不同。
3.判断方法:若物体相对于参照物位置变化,则物体相对于参照物是运动的;若位置无变化,则相对于参照物是静止的。
4.运动和静止的相对性:
①、一切物体都在运动,绝对不动的物体是不存在的(运动是绝对的,静止是相对的)。平时所说的某物体静止,是指它相对于所选的参照物的位置没有变化。
②、描述某物体的运动状态时,要选定参照物,离开参照物谈运动和静止是没有意义的。
二、速度
1.比较物体运动快慢的方法:
①相同时间比路程,路程越长,运动越快;
②相同路程比时间,时间越短,运动越快;
③不同时间,不同路程,比较单位时间内通过的路程(速度)。
2.速度:表示物体运动快慢的物理量。符号:v
3.公式: 变形可得:s=vt,t =
由公式可知,速度等于路程与时间的比值。
也即单位时间内通过的距离。
4.单位:m/s(基本单位)、km/h(常用单位)且1m/s=3.6km/h
5. 1m/s的物理意义:某物体1s内通过的路程是1m。
【注意】 ①公式中v、s、t必须对应于同一物体。
②单位要统一:m/s、m、s或km/h、km、h
③理解符合单位的物理意义。
三、匀速直线运动
1.特点:
①运动路线是直线,即方向不变;
②快慢不变,即速度大小不变。
2.物体在做直线运动时,通过的路程与时间成正比
【注意】此处不能说成物体在做匀速直线运动时,速度于路程成正比。因为此时速度v是个定值。
3.表示匀速直线运动的两种图像:
s-t图 v-t图
4.其他图像的理解:
1 ②
在图① ②中甲乙均做匀速直线运动,且v甲>v乙。
教你看图:
0~4s时间内,物体做匀速直线运动
4~8s时间内,物体静止不动
8~11s时间内,物体做匀速直线运动
甲、乙在10s时相遇(甲追上乙)
甲、乙均做匀速直线运动
甲从原点出发,乙从距原点50km处出发,且甲、乙在2h时相遇,(甲追上乙)
甲乙均做匀速直线运动
甲乙均从同一位置出发,乙比甲先走4s,且甲、乙在第8s相遇(甲追上乙)
【注意】s-t图中,倾斜直线代表匀速直线运动(直线越靠近s轴速度越快);水平线代表原地不动,即静止;交点代表两物体相遇。
四、变速直线运动和平均速度
1.运动方向不变,且在相等的时间里通过的路程不相等,这种运动叫做变速直线运动。
2.平均速度:粗略的描述物体在一个时间段内的运动情况。
3.公式:(s为总路程,t为总时间)平均速度=总路程/总时间。
【注意】
①平均速度不是速度的算术平均值。
②求平均速度时,一定要指明是哪一段路程或哪段时间内的平均速度。
③平均速度等于某段路程与通过该段路程所用的总时间(包含中间停的时间)的比值。
④等距离平均速度公式;等时间平均速度公式。
4.测量平均速度:
①原理:
②方法:用停表测出小车在某段路程上运行的时间t,用刻度尺测出这段时间内通过的路程s,利用公式求出这段路程上的平均速度。
(注意事项:)
争取做到物体开始运动的同时开始计时,物体停止运动的同时停止计时。
测平均速度
1、实验原理: v=s/t 2、实验器材: 刻度尺、停表、小车 斜面
3、实验时用 刻度尺 测出小车通过的路程,用 停表 测出小车通过这段路程所用的时间,在用公式 v=s/t 计算出小车在这段路程的平均速度。
4、探究小车沿斜面下滑的速度是否变化?如何变化?
具体测量过程和记录表格:
得出的结论: 小车从斜面滑下是越滑越快