八年级物理第一章机械运动教案.docx
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八年级物理第一章机械运动教案
第一章机械运动
第一节长度和时间的测量
知识点一、测量的意义及其单位
（1）测量的意义：
如图甲所示，帽檐直径AB与帽子高度CD那个较长？
如图乙，中心的两个圆那个面积较大？
先目测，在用刻度尺测量，通过测量我们会发现AB和CD一样长，中心两个圆的面积一样大，由此说明仅凭感觉判断一个物体的大小、长短，有时并不准确，所以要对物体的某些外观特征进行定量的描述，必须用专门的仪器和工具来进行准确的测量。
（2）国际单位制：
测量实际上就是一个比较过程，就是将一个待测的量与一个公认的测量标准进行比较。
测量某个物理量时用来进行比较的标准量叫做单位。
由于世界上不同地区选定的标准各不相同，交流就会很不方便。
鉴于这种认识，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）。
知识点二、长度的单位
物理量
单位
符号
换算关系
长度
千米
km
1km=1000m=103m
米
m
----
分米
dm
1dm=0.1m=10-1m
厘米
cm
1cm=0.01m=10-2m
毫米
mm
1mm=0.001m=10-3m
微米
μm
1μm=0.000001m=10-6m
纳米
nm
1nm=0.000000001m=10-9m
（1）在国际单位制中，长度的基本单位是米，符号m。
（2）常用的长度单位及换算关系。
注意：
在进行单位换算时，要注意以下几点：
（1）单位之间的换算，不仅仅是数值参与运算，且单位也同时参与运算；
（2）换算过程中，不要再写上原单位，只写目标单位；（3）明确原单位与目标单位之间的进率。
可简记为：
数不变，单位换，乘进率，进行算。
知识点3、长度的测量
（1）测量工具
①刻度尺：
指各种有刻度的尺子，如直尺、卷尺、三角尺、皮尺等，通常在日常生活、生产中测量长度时使用。
②精密测量工具：
如需对物体进行更精确的测量，就要选用精确度比较高的测量工具进行测量，如游标卡尺、螺旋测微器等常用于机械加工的精密测量，而激光测距仪通常用于远距离精确测量中。
（2）测量长度最常用的基本工具是刻度尺，如图所示，在使用刻度尺前，应观察下表中的内容。
零刻度线
它的零刻度线在哪里，是否磨损
量程
即测量范围，是指刻度尺一次能测出的最大长度
分度值
是指相邻两刻度线之间的长度，它决定测量的精确程度
（3）正确使用刻度尺，应该做到的“五会”
会选
“会选”是指根据测量要求选择适当分度值和量程的刻度尺。
选量程：
选择刻度尺的量程时，要选择一次就能测完全长，不必分段测量的；选分度值：
分度值越小的刻度尺，其测量精确程度越高。
而测量对象不同，所需要的精确程度也不同，要根据测量需要合理选择不同精确程度的刻度尺。
例如：
在安装门窗玻璃时进行的测量，精确程度要求较高，长度一般只有几十厘米，因此要选用分度值是1毫米的米尺；而测量教室的长和宽时，精确程度要求不高，长度较大，选用分度值是1里面的且量程较大的卷尺较合适。
会放
“会放”是将零刻度线对准被测物体的一端，有刻度线的一边要紧靠被测物体，与被测边保持平行，不能歪斜；零刻度线磨损的刻度尺，可使某整数刻度线对齐物体，用物体另一边对准刻度值减去这一整数刻度值，就可得到物体的实际长度。
会看
“会看”是指读数时，视线要正对刻度线，即视线与尺面垂直，不能斜视。
会读
“会读”是指在读数时，要注意区分大格和小格的数目，除准确读出分度值的数字外，还要估读到分度值的下一位数字。
如25.38cm中25.3cm是准确值，0.08cm是估计值。
会记
“会记”是指除了正确无误地记下所读出的数值外，还要住上测量单位，只写数值而未标明单位的记录是无意义的，而忘记写单位是初学者最容易放的错误。
方法技巧：
刻度尺的使用口诀：
观察量分零【即观察量程、分度值、零刻度线】；根据需要选【即按测量要求（量程、分度值）选择刻度尺】；紧贴平行放【即刻度尺有刻度线的一边要紧贴被测物体，平行放置】；估读带单位【即必须且只能估读到分度值的下一位并带上单位】。
注意：
①记录时要注意：
准确值＋估读值=测量值，数值后面标明单位。
②使用不同分度值的刻度尺进行测量，所达到的精确程度不同，如图所示，甲刻度尺分度值为0.1cm或1mm，即精确到毫米，测量值可以读为2.80cm，其中2.8cm是准确值，0.00cm是估计值。
乙刻度尺分度值为1cm，只能精确到厘米，可以读为2.8cm，其中2cm为精确值，0.8cm为估计值。
可见上面的刻度尺就没有下面的刻度尺精确。
反过来我们根据测量值2.80cm可知道所用的刻度尺分度值是1mm，2.8cm所用的刻度尺的分度值是1cm。
所以2.80cm和2.8cm是不一样的。
③测量结果是由准确值和估计值组成的，多次测量取平均值，最后结果保留有效数字的位数应与测量值一致。
（4）长度的估测
①在日常生活中，需要对一些常见物体的长度进行估测或采用一些粗略的方法来测量长度，这就要求我们了解一些常见物体的长度或人身体某一部位的长度。
如：
人身体的某些部位的长度；一支2B铅笔的长度大约是17.5cm；一层楼的高度大约是3m，课桌的高度大约是0.8m等。
只有了解这些长度，才能做出正确的估测。
②经常想一想，测一测1mm、1cm、1dm、1m等有多长，加强对标准长度的感性认识。
（5）长度测量的特殊方法
平移法
当一个物体的长度无法直接测量时，我们可以采用平移的方法来测物体的长度。
如图是测硬币的直径、圆柱体的直径和圆锥体的高的图示。
生活中测身高也用同样的方法。
化曲为直
测如图所示曲线的长度时，可让无伸缩性的细线与曲线重合，标好两端的记号，再将细线拉直，用刻度尺测量其长度，就是曲线的长度，如测量地图上铁路线的长度。
化直为曲
用已知周长的滚轮在较长的线段（如操场跑到、某段道路等）上滚动，用滚轮的周长乘圈数得出线段长度。
化整为零
把被测物体分成若干等份（如一根细线、一段铁丝等），使每一分的长度在刻度尺的测量范围之内，测一份长可算出全长。
例如：
测量一卷粗细均匀的铁丝的长度，可以先取一小段铁丝，测出它的长度lo和质量mo，然后称出整卷铁丝的质量m总，则可以算出整卷铁丝的长度为
。
测多算少
把n短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大得多，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、钢丝直径等常用此法。
如右图中测量细铜丝直径，把细铜丝在铅笔上紧密缠绕若干圈，测出这个线圈的总长度l，数出细铜丝的圈数n，则细铜丝的直径d=l/n。
化暗为明
有些待测物体，不是明显的露在外面，而是隐含在物体的内部，刻度尺不能直接测量，如玻璃管的内径、工件的裂缝等，可以选择大小合适的钢针插入孔内，在管口处给钢针做上记号，然后再测钢针记号处的直径即可（常用螺旋测微器测量），如图所示
知识点4、时间的测量
（1）时间的单位
①在国际单位制中，时间的基本单位是秒，符号是s。
②常用时间单位及其换算关系
物理量
单位
符号
换算关系
时间
小时
h
1h=60min=3600s
分
min
1min=60s
秒
s
毫秒
ms
1ms=0.001s=10-3s
微秒
μs
1μs=0.000001s=10-6s
注意：
时刻与时间的区别
时间为两个时刻之间的间隔。
例如：
小明7:
00从家里出来，8:
00到了学校，那么，7:
00和8:
00为两个时刻，小明从家到学校所用时间为1h。
（2）时间的测量
运动场和实验室测量时间的常用工具是停表，分为机械停表和电子停表两种；在古代，人们用日晷、沙漏等计时仪器来测量时间；在现代生活中，我们通常使用钟、表来测量时间，常用的石英钟、电子手表等，现代还有更精确的及时一起，如铯原子钟。
拓展：
机械停表
①实验室里常用的计时工具是停表（机械停表和电子停表），如图所示是机械停表的表盘。
在它的正面是一个大表盘，上方有小表盘。
秒针沿大表盘转动，分针沿小表盘转动。
②停表的使用：
①一调：
先进行调节，按下归零按钮，使指针指在“0”处。
②二按：
按动停表控制按钮开始计时。
③三停：
计时结束时，要按动停表控制按钮，这时停表会停在最后计时处。
③机械停表的读数
大盘：
秒针转动一圈的时间通常有30s和60s两种，分度值对应的也有两种：
一种是0.2s，另一种是0.1s。
机械停表的读数为小表盘的分钟数＋大表盘的秒数。
先读小盘的读数，他的单位是分钟，看上面的示数可知每分钟分为前半分钟和后半分钟，要注意看它是指向哪半分钟。
接着读大盘的读数，他的单位是秒，如果是前半分钟就读0-30s，若为后半分钟则读31-60s。
（3）时间的估测
中学生的脉搏1min内跳动的次数大约是70次，那么脉搏跳动一次大约用0.86s。
正常呼吸一次的时间是3-4s。
可利用脉搏的跳动次数和呼吸次数来估测时间。
知识点5、误差
（1）概念：
在测量长度、时间以及其他物理量时，受所用仪器和测量方法的限制，测量值与真实值之间总会有差别，这就是误差。
（2）误差与错误的区别
误差
错误
产生原因
①跟测量工具的精确程度有关
②跟测量人读取的估计值不同有关
①不遵守测量仪器的使用规则
②读数、记录结果时粗心
是否可以避免
不可避免，只能减小
采用正确的测量方法，就可以避免
减小的方法
①选用精密的测量工具②改进测量方法③采用多次测量求平均值
第一节检测题
1.下列估测中，最接近实际的是（）
A．正常人脉搏的跳动是每秒65次B．适合人们洗澡的水温为70℃
C．一元硬币的面积约为5.0mm2D．教室门的高度约为2m
2.为了检验人躺着和站立时身体长度是否有差异，选用下列哪种尺最合适（ ）
A．量程3m，分度值1mmB．量程10m，分度值1dm
C．量程30cm，分度值1mmD．量程15cm，分度值0.5mm
3.
（1）如图所示，秒表的读数为____s。
（2）.如图所示，该刻度尺的分度值是________cm,物体的长度是cm。
图5所示，符合长度测量要求的是。
第二节运动的描述
知识点一、机械运动
（1）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。
如鸟儿在飞翔、河水在流动、汽车在奔驰、轮船在航行等。
（2）运动的普遍性：
机械运动是一种常见的运动，运动是宇宙中的普遍现象，宇宙中的一切物体都在运动，绝对静止的物体是不存在的，看似静止的树木、高山、房屋都在随地球自转而运动，同时又随地球绕太阳公转而运动。
注意：
①物理学中的机械运动和其他运动的区别关键是看物体的位置有无发生变化，有位置的变化就是机械运动，否则就不是机械运动，位置的变化包括距离的变化和运动方向的变化。
②机械运动指的是宏观物体的运动，除机械运动以外，还存在分子和原子的运动，电磁运动、生命运动等不同于机械运动的其他运动。
知识点二、参照物
（1）问题探究：
坐在汽车里的乘客、司机和路旁的孩子们如图所示的对话。
孩子们是以地面为标准，认为汽车、乘客、司机相对于地面有位置的变化，所以说运动的真快；司机以汽车为标准，认为乘客、自己和汽车之间没有位置的变化，所以认为乘客没有动。
可见，判断物体是运动还是静止，要看是以那个物体作为标准，这个被选作标准的物体叫参照物。
参照物不同，得出的结论也可能不同。
（2）参照物的五项选取原则。
①假定性：
参照物一旦被选定，我们就假定该物体是静止的。
②任意性：
参照物的选择可以是任意的，既可以是运动的物体，又可以是静止的物体。
③排己性：
参照物一般不选研究对象自身，若以研究对象自身为参照物，研究对象的位置是不可能变化的，即研究对象永远是静止的。
④不唯一性：
有时参照物的选择不唯一，同一物体，可以选择不同的参照物，若选用了不同的参照物，其运动状态的描述可能是不同的。
⑤方便性：
通常情况下，为了研究机械运动的方便，物理学中一般选取地面或相对于地面静止的物体为参照物，此时可不指明参照物；如果选取了其他物体作参照物，则一定要指明所选定的参照物。
例如：
河水在流淌，柳条随风而舞。
。
。
这些运动的描述都是选取地面或地面上静止的物体为参照物的。
（3）判断物体运动状态或所选参照物的方法
①物体运动与静止的判断方法：
一“选”：
选定参照物。
二“看”：
观察被研究物体相对于参照物的位置是否发生变化。
三“判”：
若位置变化，则被研究物体是运动的；若位置不变化，则被研究物体是静止的。
同一物体相对于不同的参照物，可能是运动的，也可能是静止的。
②已知物体运动情况，判断所选取参照物的方法：
一“选”：
选取研究对象。
二“看”：
看研究对象的运动状态是静止还是运动。
三“判断”：
若研究对象是运动的，看哪个物体相对于研究对象的位置发生了变化，哪个物体就是参照物；若研究对象是静止的，看哪个物体相对于研究对象的位置没有发生变化，则哪个物体就是参照物。
知识点三、运动和静止的相对性
（1）对于同一物体，选择的参照物不同，物体的运动和静止情况也往往不同，这就是运动和静止的相对性。
（2）运动和静止的相对性包括三层含义
运动是绝对的
一切物体都在运动，绝对不动的物体是没有的
静止是相对的
我们平常说某物体静止，是指它们相对于所选取的参照物的位置没有发生变化，实际上这个被选作参照物的物体也在运动（因为运动是绝对的，绝对静止的物体不存在）
对运动状态的描述是相对的
研究同一物体的运动状态，如果选择不同的参照物，得出的结论可能不同，但都是正确的结论。
所以不事先选定参照物，就无法对某个物体的运动状态做出精确地描述。
（3）相对静止。
两个物体运动的快慢相同，运动的方向相同，他们的相对位置没有变化，这两个物体就相对静止。
例如，空中加油时的加油机和受油机，运动快慢相同，运动方向相同，以其中一个为参照物，另一个是静止的，属于相对静止。
第二节检测题
1.2011年11月9日，我国第一个火星探测器“萤火一号”与俄罗斯“火卫一”探测器捆绑发射。
在捆绑发射升空的过程中，以下列哪个物体为参照物，“萤火一号”是静止的（）
A．地球B．“火卫一”探测器C．太阳D．火星
2．甲、乙两列火车在两条平行的铁轨上匀速行驶，两车交汇时，甲车座位上的乘客从车窗看到地面上的树木向北运动，看到乙车向南运动．由此可判断（）
A．甲、乙两车都向南运动B．甲、乙两车都向北运动
C．甲车向南运动，乙车向北运动D．甲车向北运动，乙车向南运动
3.下列说法中正确的是（）
Ａ．物体的运动和静止是相对的Ｂ．只能选静止不动的物体作为参照物
Ｃ．宇宙中除机械运动外，再也没有其他形式的运动
Ｄ．选择不同参照物，同一物体在同一时刻可能是运动的也可能是静止的
第三节运动的快慢
知识点一、速度
（1）常用的比较物体运动快慢的两种方法。
相关事例
比较运动快慢的依据
同学们在田径运动会上，百米赛跑，谁先到达终点，谁就是冠军
通过相同的路程，比较所用时间的多少，用时短的跑得快
乌龟和兔子从同一地点起跑，谁跑在前面，谁跑得快
相同时间内，比较通过路程的多少，跑在前面的通过的路程多，跑得快
比较物体运动快慢的两种方法：
一是在相同的时间内比较物体经过的路程，经过路程长的物体运动得快；另一种在物体运动相同路程的情况下比较他们所用的时间，所用时间短的物体运动得快。
（2）速度的公式及单位
物理意义
速度是表示物体运动快慢的物理量
定义
路程与时间之比
公式
（s表示路程，t表示时间，v表示速度）；变形公式：
单位
在国际单位制中，路程s的单位是m，时间t的单位是s，所以速度v的单位是m/s（m·s-1），读作米每秒；在交通运输中速度的单位常用km/h（km·h-1）读作千米每小时
注意：
①在速度公式中的v、s和t三个物理量必须是同一个运动物体在同一运动过程中的速度、路程及运动时间。
②速度的大小是由路程与时间的比值来决定的，不能认为速度与路程成正比，与时间成反比。
③计算中应该统一单位，将已知条件带入公式时，既要带入数值，又要带入单位。
方法技巧：
速度是用路程和时间这两个物理量的比值来定义的，这种用两个物理量的比值给第三个量下定义的方法叫做比值定义法，是物理学中一种常用的定义方法。
（3）速度单位换算
①速度单位是一个组合单位，是由路程单位和时间单位组合而成的，要注意明确它的含义、写法和读法。
例如：
1m/s读作1米每秒，物理含义为物体1秒内通过的路程为1米。
②在进行速度单位换算时，只要把“原单位”中的路程单位和时间单位用“目标单位”中的路程单位和时间单位进行相应的等量代换即可，例如：
15m/s=_____km/h.
可采用如下的方法和步骤
③同时还应该掌握下列换算关系1m/s=3.6km/h，1km/h=1/3.6m/s。
可见，1m/s＞1km/h，即m/s是大单位，km/h是小单位。
拓展：
认识汽车速度表
如图所示，使汽车速度表表盘的示意图，它既可作为速度表，又可作为里程表。
78686是指这辆车从生产线下来后总共走过的历程（千米），8276是指里程表从上次清零后到现在所走的路程（千米）。
现在的汽车都有两个里程表，一个可以清零、一个不可以。
不可以清零的里程表从一定程度上反映了车况，而可以清零的里程表又叫计程表，可以用于对某一段路程的测量。
表盘所指的速度是60km/h。
（4）一些常见物体运动的速度
人步行的速度约为1.1m/s，骑自行车的速度约为5m/s，高速公路上运动的小轿车的速度约为33m/s。
知识点二、匀速直线运动
（1）匀速直线运动
①概念：
我们把物体沿着直线且速度不变的运动，叫做匀速直线运动。
②匀速直线运动的特点
a、做匀速直线运动的物体，在整个运动过程中的任何时刻、任何路段速度大小不变，方向不变，即知其任一段的速度，便知全过程任一段的速度。
b、匀速直线运动的速度可以利用公式v=s/t来计算，这个速度是不变的，是一个定值，不能认为速度v与路程s成正比，与时间t成反比，但通过的路程与所用时间是成正比的。
做匀速直线运动的物体在任何一段路程或时间内运动快慢不变，其速度与s、t无关。
点拨：
①匀速直线运动是一种理想情况，绝对的匀速直线运动在现实中不多见，只是为了简化问题，便于研究，才将某些运动近似的看成是匀速直线运动。
②匀速直线运动的特征：
1）匀速，即快慢不变；2）直线，即运动路线是直的，也可以理解为运动的方向不变。
（2）变速直线运动
①概念：
汽车在相同的时间内，通过的路程不相同，物体做直线运动时，其速度的大小常常是变化的，即在相等的时间内通过的路程不相等，像这种速度变化的运动叫做变速直线运动。
②变速运动快慢的描述方法：
变速运动中常用平均速度来粗略描述运动物体在某一段路程或某一段时间内运动的平均快慢程度。
只做粗略研究时，也可以用v=s/t求平均速度，但由于变速运动的速度是不断变化的，即不同的路程段或时间段内所对应的平均速度不相同，所以在用速度公式及其变形公式进行计算时，要注意速度、时间和路程的对应性。
变速运动全程的平均速度是v=s/t。
注意：
①正确区分平均速度和速度的平均值。
平均速度描述的是物体在某段时间运动的平均快慢程度，而速度的平均值是指各段路程的速度的平均值。
全程的平均速度绝对不能认为是各段路程的速度的平均值，全程的平均速度应该根据公式v=s/t用总路程除以总时间求得。
②我们说一个物体的平均速度，必须指出是在那段时间内，或在哪段路程内的平均速度，否则平均速度含义就不确切了。
在公式v=s/t中，s和t之间有着严格的一一对应关系，s一定是时间t内通过的路程，t一定是通过路程s所用的时间
③计算平均速度时，总时间包括中途停留的时间。
（3）物体运动的图像
物理中常采用数学图像方法，把物体现象或物理量之间的关系表示出来，这种方法称为图像法。
常见的描述物体运动的图像有s-t图像和v-t图像。
①s-t图像
横坐标表示时间，纵坐标表示路程，图像表示物体运动的路程随时间变化的规律，且同一图像中直线的倾斜度越大，表示物体的速度越大
如图
（2）所示，表示物体做匀速直线运动，图
（1）表示物体静止
②v-t图像
横坐标表示时间，纵坐标表示速度，图像表示物体运动的速度随时间变化的规律。
如图（4）表示物体做匀速直线运动，图（3）表示物体做加速运动。
（4）速度、路程、时间的计算
①常见的运动类问题的计算主要有以下几种
a、交通标志牌的含义：
交通标志牌上的“20km”表示距某地还有20km，“80km/h”表示限速80km/h。
我们可以根据交通标志牌上的路程和速度计算出到达某地所用的最短时间。
b、过桥问题：
一列火车要完全通过一座大桥，所通过的路程等于桥长加火车长。
c、列车运行时刻表问题：
正确计算出列车运行的路程和时间是解题的关键。
d、船的速度：
假如船在静水中的速度是5m/s，水的流速是1m/s，则船顺水行驶的速度是5m/s+1m/s=6m/s，船逆水行驶的速度是5m/s-1m/s=4m/s。
②解计算题的基本步骤
a、认真审题，找出各运动阶段的已知条件、待求的物理量，用准确的字母符号及角标表示。
b、统一单位。
c、根据物理概念选用物理公式，并进行公式变换，同时应有必要的文字说明。
d、代入数据进行计算，求出答案。
数值后面要写上正确的单位。
第三节检测题
1、一个做匀速直线运动的物体，在3秒内通过36米的路程，则它在前2秒内的速度一定是（）
A、9米／秒B、12米／秒C、4.5米／秒D、无法确定
2．我们可以用路程来描述物体的运动，还可以从初位置到末位置作出一条线段来表示物体位置的变化．如图，某物体分别沿两条路径从M点运动到N点：
第一次先从M到P，再从P到N；第二次直接从M到N．则物体的两次运动（ ）
A．路程相等，位置的变化相同B．路程不等，位置的变化不同
C．路程相等，位置的变化不同D．路程不等，位置的变化相同
3.甲、乙两人同时从同一起跑线出发，同向做匀速直线运动，某时刻他们的位置如图3所示，图4中能正确反映两人运动距离与时间关系的是（ ）
4.从匀速直线运动的速度公式v=S/t可知（ ）
A．速度与路程成正比B．速度与时间成反比
C．速度不随时间或路程而变化D．速度等于通过的路程与时间的比值
5.小明和小华在操场上沿直跑道跑步，他们通过的路程和时间关系如图所示，则下列说法正确的是（ ）
A．两人都做匀速直线运动
B．前2s内，小华跑得快
C．8s内，小明和小华的平均速度都是5m/s
D．8s内，小明跑的路程更长
6.百米赛跑过程中的某时刻甲、乙两运动员位置的示意图如图所示
（1）两运动员中，____________的速度较快，因为在相等的时间内该运动员____________较大．
（2）乙运动员的成绩是10s，他的平均速度是_____________m/s.
第四节测量平均速度
知识点：
测量物体运动的平均速度
试验中，让小车从斜面的顶端滑下，用刻度尺测出小车通过的路程s，用停表测出小车通过这段路程所用的时间t，然后用v=s/t求出小车的平均速度。
实验目的：
学会用刻度尺和停表测小车的平均速度。
实验原理：
v=s/t。
实验器材：
刻度尺、停表、长木板、木块、小车、金属片。
实验步骤：
（1）如图所示，将长木板的一端用木块垫起，使它保持很小的坡度。
（2）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实验记录表格中；
（3）用停表测得小车从斜面顶端滑下到撞击金属片的时间t1；
（4）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；
（5）将金属片移至斜面的中部，测出小车到金属片的距离s
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