初二物理第一章机械运动.docx
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初二物理第一章机械运动
第一章机械运动
第1节长度和时间的测量
一、情景引入
学校每年都举行田径运动会，田径赛分为田赛和径赛两类，在田赛中通常以距离的长短来论成绩，这就要进行长度的测量，如图甲所示；在径赛中通常以时间的长短来论成绩，这又要进行时间的测量，如图乙所示。
大家思考，时间和长度的测量用到哪些工具？
这些工具如何使用呢？
二、新课教学
知识点一长度的单位
在国际单位制中，长度的基本单位是米（m）。
在日常生活中，还常用到其它的长度单位：
单位换算：
大化小，乘进率；小化大，除进率；数值不变，单位换算。
强调：
①在单位换算过程中，使用科学计数法进行表示，尽量不要用小数表示。
②注意“μm”的写法。
③单位换算中，注意两个问题，进率问题和书写格式问题。
【例1】
（1）15μm=m；
（2）100mm=m；（3）200nm=m。
【例2】下列长度单位的换算正确的是（）
A.18cm=18cm÷100=0.18mB.18cm=18cm×
=0.18m
C.18cm=18÷（100m）=0.18mD.18cm=18×
m=0.18m
长度的估测
问题1：
请目测一下黑板的长度。
问题2：
人们正常走路一步的距离大约为0.5m，以此为长度标准，估测教室的长度。
大手拇指的宽度
1cm
中学生的升高
1.5m-1.8m
教室每块地板砖
80cm
人的步幅
0.5m
课桌的高度
80cm
教室门高约为
2m
每层楼的高度
3m
物理课本的长度
23cm
教室的长度
8m-9m
每张纸的厚度
80μm
1枚壹元硬币厚度
0.2cm
教室的宽度
6m-7m
设计思路：
先逐一给学生展示，让学生回答，然后老师做分析，然后给出答案，最后由学生进行朗读2遍，不用记笔记。
【例3】中学生小宇的身高为（ ）
A.175mmB.175cmC.175mD.175km
【例4】以下长度的估测中最接近3m的是（ ）
A.教室的高度B.课桌的高度C.物理课本的宽度D.中学生的身高
【例5】对一些常见物品长度的估测，其中与实际相符的是（ ）
A.圆珠笔的长度约15cmB.拇指甲的宽度约5cm
C.教室门框的高度约500mmD.课桌的高度约1500mm
知识点二长度的测量
1.常用的长度测量工具
活动：
让学生说出所知道的长度测量工具如刻度尺等，然后教师出示一些常用的测量工具（刻度尺、卷尺、三角尺）让学生观察。
观察下图刻度尺的外形回答下列问题：
（1）它的零刻度线在哪里，是否磨损？
（2）它的量程是多少？
（3）它的分度值是多少？
学生笔记：
（1）刻度尺的零刻度线如果磨损，要从一个清晰的整数刻度线量起。
（2）量程指的是它的最小与最大可测量的范围，例如表示为0-8cm，不能表示为8cm。
（3）分度值指的是相邻两刻度线之间的长度，学生刻度尺分度值为1mm，它决定了测量的精确程度。
2.使用刻度尺测长度的方法
（1）选：
在实际的测量中，并不是分度值越小越好，测量时应先根据实际情况确定需要达到的程度，再选择满足测量要求的刻度尺。
（例如测量跑道的长度，就不适合用分度值为1mm的学生刻度尺去测量，测量窗户的直径，就不能用皮尺去测量，因为误差太大）
（2）放：
即刻度尺的位置应放正，零刻度线对齐被测物体的一端，有刻度线的一边要紧贴被测物体且与被测物体的边保持平行（如图甲所示），不能歪斜（如图乙所示）。
简称：
对齐、平行、紧贴。
甲乙
对于较厚的刻度尺，应使刻度线贴近被测物体（如图丙两图所示）。
（3）读：
即读数，视线要正对刻度线（如图所示），即视线要和刻度尺齿面垂直，如图所示。
除读出分度值以上的准确值外，还要估读出分度值的下一位数值（估读值）。
图中铅笔长度为69.5mm，其中69mm是准确值，0.5mm是估读值。
零刻度线磨损时，要从其他清晰整数刻度线作为起始刻度测起，测量结果应该等于读出的刻度值减去作为起始的刻度值（如图丁所示）。
分度值：
1mm分度值：
1mm
准确值：
1.1cm准确值：
1.5cm
最终读数：
1.16cm最终读数：
1.52cm
分度值：
1mm分度值：
1mm
准确值：
1.3cm准确值：
1.7cm
最终读数：
1.30cm最终读数：
1.70cm
分度值：
1mm分度值：
1mm
准确值：
1.0cm准确值：
2.0cm
最终读数：
1.00cm最终读数：
2.00cm
分度值：
1cm分度值：
1cm
准确值：
15cm准确值：
21cm
最终读数：
15.5cm最终读数：
21.6cm
分度值：
1cm分度值：
1cm
准确值：
14cm准确值：
18cm
最终读数：
14.0cm最终读数：
18.0cm
分度值：
1cm分度值：
1cm
准确值：
20cm准确值：
12cm
最终读数：
20.0cm最终读数：
12.3cm
验证读数是否正确：
将结果的倒数第二位数和分度值的单位必须相同，那么读数就是正确的。
例如：
12.37cm，分度值为1mm；12.1cm，分度值为1cm；12.387cm，分度值为0.01cm。
（4）记：
指记录。
记录测量结果应包括数值和单位。
【例5】下列图中，关于刻度尺的使用正确的是（ ）
A.
B.
C.
D.
【例6】如图是用厚刻尺测量木块的长度，其中正确的测量图是（）
【例7】如图所示的甲、乙两种读数方法中，正确的读数方法是，铅笔的长度为cm
【例8】如图所示，小明用一端磨损的刻度尺测量橡皮的长度，长度为（ ）
A.3.15cmB.3.150cmC.2.15cmD.2.150cm
【例9】图中为AB两把刻度尺同时测量一个木块的长度，则AB的读数分别为（）
A.3.80cm3.80cmB.2.80cm2.8cm
C.2.80cm2.80cmD.2.8cm2.8cm
【例10】小明用刻度尺测物体的长度，如图所示，他所用的刻度尺的分度值是，物体的长度是。
3.特殊长度的测量
（1）测量硬币的直径、硬币的周长。
探究：
不能直接用刻度尺放在硬币下进行测量，直径的位置难以判断，会使测量不准确。
只能用间接的方法进行测量。
方法1（卡尺法）：
如左图所示，用直尺和三角板把硬币紧压在桌面边缘；借助两把三角板和一把刻度尺来进行测量。
或用一只三角板和一把刻度尺，如右图，用两把三角板紧夹住硬币， 均可从刻度尺上读出硬币的直径d。
根据公式L=лd 求出硬币的周长。
方法2（滚轮法）：
在纸面上画一条直线，让硬币从某个记号开始，在纸面上沿直线滚动n周记下终点。
测出线段长度s，先求出每周的周长L=s/n，再利用L=лd求出硬币的直径d=s/nл。
方法3（替换法）：
把硬币放在纸上，贴着边缘用笔画上一圈，再剪下对折，然后用刻度尺直接测量圆的d，即为硬币的直径。
根据公式L=лd求出硬币的周长。
方法4（化曲为直法）：
拿一纸条紧贴着硬币边包几圈，用一大头针在纸条上扎穿一个孔，然后将纸条展开平放，用刻度尺测出相邻孔间的距离L，就是硬币的周长。
根据公式d=L/л求出硬币的直径。
（2）测量一页纸的厚度。
探究：
纸的厚度为10-4m,用毫米刻度尺测不出一页纸的厚度，也测不出二页纸厚度，但是能测出上百页纸的厚度，而一页纸的厚度只要把测出的厚度除以总张数就可以求出了。
（以多测少法）测量时取若干页纸（纸的页数要足够多），压紧后，用最小刻度为毫米的刻度尺量出其总厚度L，然后将总厚度除以纸的页数n，求出每页纸的厚度l=L/n。
（3）测量细铜丝的直径，测量道理与测量一页纸的厚度相同（以多测少法）。
测量方法：
找一支圆铅笔，把细铜丝捋直，将金属丝在铅笔上依次密绕适当的圈数n，用有毫米刻度的刻度尺量出这个线圈的长度l，再将线圈长除以圈数所得的商就是金属丝的直径d=l/n。
知识点三时间的单位及测量
1.时间的单位
在日常生活中，除了经常进行长度的测量外，也经常需要对时间进行测量。
在国际单位制中，时间的基本单位是秒（s）。
在日常生活中，还常用到其他的时间单位：
年（y）、天（d）、时（h）、分（min）、毫秒（ms）、微秒（μs）。
它们之间的换算关系是：
1h＝60min；1min＝60s；
2.时间的估测
中学生50m短跑用时约为
7s
脉搏跳动1次大约用时
1s
中学生100m短跑用时约为
14s
做一遍眼保健操用时约为
5min
播放一遍国歌的时间约为
46s
一块橡皮从桌上掉到地上大约用时
0.4s
眼睛眨一次的时间约为
2s
400m比赛用时大约为
1min
3.时间的测量
停表读数方法：
大盘是秒钟盘，每圈代表30s，分度值为0.1s；小盘是分钟盘，每圈代表15分钟，分度值为0.5分钟，当小盘上的分针指在半分钟刻度线之前，那么小盘对应读数范围是0-29.9s，若小盘上的分针指在半分钟刻度线之后，那么小盘对应读数范围是30-59.9s。
最后读数等于小盘整分钟数+大盘秒钟数。
知识点四：
误差及减小方法
提出问题：
为什么测量值与真实值之间总会有差别？
由于受所用的仪器、测量方法的限制和测量者的不同，所以测量值和真实值之间必然存在差别，测量值和真实值之间的差别叫做误差，误差是不可避免的。
交流讨论：
减小误差有哪些方法？
错误与误差有什么不同？
归纳总结：
减小误差的方法：
多次测量求平均值，选用精密的测量工具，改进测量方法。
错误与误差不同：
错误是指不按实验操作的有关规定的做法，是不正确的测量方法产生的，所以只要严格按要求去做，错误是可以避免的，而误差是不可避免的。
【例11】五位同学用同种规格的刻度尺对同一物体进行了长度的测量，记录的数据如下：
12.34cm、12.36cm、12.63cm、12.35cm、12.343cm，根据记录的结果，求：
为了减小误差，通过计算说明该物体的长度应记为多少厘米？
课后练习
1．如图所示是新中国成立70周年在天安门广场前国旗护卫队预备升旗时的场景，根据图片提供的信息估测国旗AB间的宽度。
下列数据最接近实际情况的是（）
A．1.7mB．3.3m
C．4.8mD．5.9m
2．关于长度的测量，下列说法正确的是（）
A．测量时必须从刻度尺的“0”刻度线量起
B．不论测量什么物体的长度，刻度尺的分度值越小越好
C．在进行长度测量时，应尽可能避免产生实验误差
D．长度测量的准确值与刻度尺的分度值有关
3．宇航员麦克莱恩进入空间站四个月后，她发现无法穿上从地面带去的宇航服，原因是她在失重环境下长高了。
如图所示，这四个月她长高了（）
A．5cmB．5.0cm
C．5.00cmD．5.000cm
4．小明五次测量一本书的宽度记录为：
12.38cm，12.36cm，12.79cm，12.38cm，12.34cm，则这本书宽度是（）
A．12.45cmB．12.365cm
C．12.448cmD．12.37cm
5．小凯用刻度尺测得某物体的长度是1．242米，若他的测量过程及读数是正确的，则下列说法正确是（）
A．所用刻度尺的单位标度一定是米B．测量结果的准确值是1.24米
C．估计值是2D．测量结果精确到1毫米
6．下列图中，关于刻度尺使用方法正确的是（）
A．
B．
C．
D．
7．测量木块的长度如图所示，下列测量方法正确的是（）
A．
B．
C．
D．
8．下列单位换算中正确的是（）
A．3.6km＝3.6km×1000m＝3600m
B．3.6km＝3.6km×1000＝3600cm
C．3.6km＝3.6×1000＝3600m
D．3.6km＝3.6×1000m＝3600m
9．关于误差与错误，下列说法中正确的是（）
A．读数时多估读几位数字，可以减小误差
B．错误和误差都是完全可以避免的
C．只要测量时态度认真、工具精密，就不会有误差
D．常用多次测量求平均值的方法来减小误差
10．要测量1分硬币的厚度，使测量结果的误差较小，下列方法最佳的（）
A．用刻度尺仔细地测量硬币的厚度
B．用刻度尺多次测量硬币的厚度，然后求平均值
C．用刻度尺测量10个1分硬币叠加起来的总厚度，再除以10，求平均值
D．用刻度尺分别测量10个1分硬币的厚度，然后求平均值
二、填空题
11．如图所示，用最小刻度不同的刻度尺测量物体A的长度：
（1）图（a）中，刻度尺的分度值是_____，物体A长度为_____cm；
（2）图（b）中，刻度尺的分度值是_____，物体A长度为_____cm。
12．生活中的测量有很多，长度的测量是最常见、最基本的测量。
在物理实验操作考试中，某同学用两个三角板，一把直尺测量圆柱体的直径，如图所示，该圆柱体的直径为_____。
13．如图所示，秒表上的时间是________s。
14．如图所示，用甲、乙两刻度尺测量同一木块的长度，其测量结果分别为：
甲测量的结果是_____，乙测量的结果是_____，使用刻度尺_____测量较准确．
15．小刚同学用如图所示的方法测量细钢丝的直径，将细钢丝在铅笔上紧密排绕32圈后用刻度尺测量，算出细钢丝的直径是mm（结果保留一位小数），合_____nm。
第2节运动的描述
教学过程
一、情境引入
我们身边的一切物体都在运动，平时认为不动的房屋、树木等随地球而转，同时绕太阳公转，整个太阳系、乃至整个银河系及宇宙，也都不停地运动。
宇宙中的一切物体都在运动，绝对不动的物体是没有的。
二、新课教学
探究点一机械运动
我们已经认识到了运动是宇宙中的普遍现象。
奔驰的骏马、行驶的火车、自转中的地球、还有在空中飞行的飞机、奔腾的江水、划过夜空的流星、腾空而起的“神舟八号”飞船……这些运动的物体有什么共同特点呢？
请用科学的语言对这些运动进行描述。
交流归纳上述运动物体的位置随时间不断地发生变化。
物理学中把物体位置的变化叫做机械运动。
1.下列现象中，不属于机械运动的是（）
A.冰融化成水B.流星划过夜空C.河水不停地流动D.秋天，树叶飘落
2.下列现象属于机械运动是（ ）
A.灰尘满天飞B.星光闪闪C.种子发芽D.五四运动
探究点二参照物
1.概念
问题探究：
既然自然界中所有的物体都是在做机械运动，可为什么我们还常说××物体是静止的呢？
如黑板是静止的，房屋、树木是静止的等等。
讨论：
我们常说物体静止也是为了研究问题方便，如果都运动，我们也不容易为物体定位了，房屋、树木说它们静止是因为在一段较长的时间内，它在某一位置是固定不动的，即它相对于旁边的房屋来说，它们的位置没有发生变化；判断物体是否运动时，我们也常看它与其他物体间的位置是否发生了改变，所以我们平时说物体是静止还是运动，都是以一个物体做标准而言的。
总结：
在判断物体的运动状态时，要有一个物体作为标准，这个被选做标准的物体叫做参照物。
研究对象：
在题目中需要判断运动状态的物体叫做研究对象。
【例1】根据参照物判断物体的运动状态
1.我国已全面掌握了大型加油机的空中加油技术，如图所示，位于上面的是加油机，位于下面的
是受油机，要实现空中加油，两架飞机必须满足的条件是什么？
问题1：
受油机相对于加油机是静止的还是运动的？
问题2：
受油机相对于地面是静止的还是运动的？
在参照物选择及物体运动状态的判断中，我们规定被研究运动状态的那个物体叫做研究对象，被选作为标准的物体叫做参照物。
【例2】如图所示，是空中加油机正在给战斗机加油的情境，下列说法中正确的是（ ）
A.加油机相对于地面是静止的
B.以加油机为参照物，战斗机甲是静止的
C.以地面为参照物，战斗机乙是静止的
D.以战斗机甲为参照物，战斗机乙是运动的
【例3】在匀速直线行驶的车内，小明在固定位置给小芳先后拍下甲、乙两张照片如图所示，可判断（ ）
A.车向西运动，小芳相对车是静止的
B.车向西运动，小芳相对车是运动的
C.车向东运动，小芳相对车是静止的
D.车向东运动，小芳相对车是运动的
在根据参照物判断物体的运动状态题型中，一般情况不会直接告诉参照物（是隐藏在题目中的），我们应该首先找出参照物，然后再找出研究对象，再通过判断研究对象与参照物之间位置是否改变来判断研究对象的运动情况。
如果知道物体的运动状态以后，如何选择参照物呢？
【例4】中国的高铁技术世界一流，如图所示是几枚硬币“静静”立于高速行驶列车的窗台上的照片，认为硬币处于静止状态所选择的参照物是（ ）
A.车内的座椅B.路边的树木
C.窗外的楼房D.远处的高山
【例5】鲁迅的《社戏》中有这样的描写：
“淡黑的起伏的连山，仿佛是踊跃的铁的兽脊似的，都远远地向船尾跑去了……”其中“山……向船尾跑去了”所选的参照物是（ ）
A.船B.山C.河岸D.山上的树木
【例6】宋代诗人陈与义乘船出游时曾写下一首诗:
“飞花两岸照船红，百里榆堤半日风。
卧看满天云不动，不知云与我俱东。
”其中“云不动”“云与我俱东”分别是以、（选填“榆堤”或“船”）为参照物。
如果知道物体的运动状态：
若物体是运动的，那么研究对象与所选的参照物之间的位置是变化的；若物体是静止的，那么研究对象与所选的参照物之间的位置是不变的，根据此要求来选择参照物。
古诗文中有关参照物和运动的判断：
看山恰似走来迎，仔细看山山不动，是船行
人在桥上走，桥流水不流
两岸猿声啼不住，轻舟已过万重山
两岸青山相对出，孤帆一片日边来
比翼双飞
风翻白浪花千片，雁点青天字一行
提问：
（1）在选择参照物时，参照物的选择是唯一的吗？
（2）能够选择研究对象本身作为参照物吗，为什么？
参照物选择的原则。
①假定性。
参照物一旦被选定，我们就假定该物体时静止的；（无论这个物体相对地面是静止还是运动）；
②任意性。
参照物的选择是任意的；
③排己性。
不能选择自身作为参照物；
④方便性。
为了方便研究机械运动，物理学中一般选取地面或相对于地面静止的物体作为参照物，且可以不加以说明，若选取其他合适的物体作为参照物，则要做说明。
探究点三运动和静止的相对性
问题探究坐在汽车里的乘客、司机和路旁的孩子们有如图所示的对话。
1.为什么同一个人（乘客）相对于不同的观察者（司机、路旁的孩子们）来说，得到的运动情况截然不同，是由于两个不同的观察者以各自选定的不同参照物来研究乘客的运动情况。
问题分析孩子们是以地面为参照物，认为乘客前进得快；司机以汽车为参照物，认为乘客都没有动。
归纳总结：
（1）整个宇宙中的物体都是运动着的，绝对静止的物体是没有的，所以物体的运动是绝对的，而物体的静止只是相对的，平时我们所说的运动和静止都是相对于参照物而言的。
（2）被选的参照物不同，物体的运动状态也不同，这就是运动的相对性。
（3）静止是相对的，物体如果相对所选择的参照物位置不变，那么物体就是静止的。
例题：
观察图中的烟和小旗，请分析a、b两车相对于房子的运动情况。
课后练习
1.下列运动中，属于机械运动的是（）
A.铁锅生锈B.芝麻开花节节高
C.水蒸发D.船在河中顺流而下
2.妈妈用电动自行车送小婷上学，途中妈妈提醒小婷“坐好，别动！
”.这个“别动”的参照物是（）
A.电动自行车上的座位B.路旁的树木
C.迎面走来的行人D.从旁边超越的汽车
3.如图，站在运行中的自动扶梯上的顾客，觉得自己是静止的，他选择的参照物是（）
A.地面B.扶梯C.墙壁D.天花板
4.小明判断自己乘坐的列车正在向东运动，依据可能是（）
A.站台在向东运动B.站台在向西运动
C.乘警在向东运动D.乘警在向西运动
5.2017年4月，中国自主研制的首艘货运飞船“天舟一号”在海南文昌航天发射场使用“长征七号”运载火箭发射，并与“天宫二号”顺利完成自动交会对接，如图所示，对接完成后，若认为“天舟一号”处于静止状态，则选取的参照物是（）
A.地球B.太阳C.“长征七号”D.“天宫二号”
6.《龟兔赛跑》新篇：
兔子和乌龟自从上次赛跑后，成为了好朋友，于是在以后的旅行中，陆地上兔子背着乌龟跑，在水中乌龟驮着兔子游，兔子和乌龟因此都走得更快更远了，实现了共赢.当兔子背着乌龟在陆地上奔跑时，下列说法正确的是（）
A.以兔子为参照物，乌龟是运动的
B.以乌龟为参照物，兔子是运动的
C.以地面为参照物，乌龟是静止的，兔子是运动的
D.以地面为参照物，乌龟和兔子都是运动的
7.观察图中的小旗，说出船相对岸上楼房的运动情况不可能是（）
A.船相对于楼房可能静止
B.船航行的速度大于风速，向右运动
C.船航行的速度小于风速，向右运动
D.船可能向左运动
8.我们曾听到鸟与飞机相撞而引起机毁人亡的报道，空中飞翔的鸟对飞机构成了巨大威胁，鸟与飞机相撞引起机毁的原因是（ ）
A.鸟飞行的速度很大B.鸟飞行的速度很小
C.以飞机为参照物，鸟的速度很小D.以飞机为参照物，鸟的速度很大
9.最近，全国各地纷纷出台了行人违规过马路的处罚办法，行人闯红灯横穿马路时，以行人为参照物，交通信号灯是________的（选填“运动”或“静止”），理由是信号灯相对行人的________发生了改变.
10.地球同步通信卫星总是静止在地球上空某处，这是以_______为参照物，如果以太阳为参照物，这颗卫星是______（填“运动”或“静止”）的。
11.我国古书《套买曜》上记载有：
“人在舟中闭牖（门窗）而坐，舟行而人不觉”，其中“舟行”是以_____为参照物，“人不觉”是以_____为参照物.
第3节运动的快慢
第一课时
（一）情景引入
在实际生活中，物体运动的快慢是人们关心的问题。
如：
在田径运动会短跑比赛中，人们最关心的是谁得冠军；人们外出旅行时，总是希望选择便捷的交通工具尽快到达目的地；军事上总是希望导弹、作战飞机能够飞得快些……
如何比较物体运动的快慢呢？
我们先来看下面这些问题。
（二）比较物体运动的快慢
1：
2008年北京奥运会100米决赛起跑后6秒的情况。
2：
2008年北京奥运会100米决赛最终冲线成绩。
博尔特9.69s汤普森9.89s迪克斯9.91s
问题1：
谁跑得快？
裁判是如何判定的？
总结出比较运动快慢的两种方法：
（1）在路程相同的情况下，所用时间的长短，用时短的就快；
（2）在时间相同的情况下，看路程的大小，路程大的就快。
问题2：
小明跑100m用时17秒，小聪跑50m用时8s,又该如何比较他们谁跑得快呢？
用路程和时间的比值可以方便的比较两个物体运动的快慢，在物理学中将路程和时间的比值称为速度。
在物理学中，在路程和时间都不同时，采取的方式是路程比时间，即将分母统一后来比较整个分数的值，因此物理学中，对速度的定义方式是在相同时间内容比较路程的大小。
（三）速度：
描述物体运动的快慢
1.定义：
路程和时间的比值。
2.物理意义：
表示物体运动的快慢。
3.公式：
4.推导式：
或
（知二求一）
5.单位：
6.转化：
；
7.换算方法：
例题赏析：
（1）练习：
5m/s=Km/h；72Km/h=m/s；
（2）比较：
10m/s和30Km
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