机械运动__知识点

第一章 机械运动 考点名称 长度的测量及刻度尺的使用 认识刻度尺 要做到 三看 如图 1 看刻度尺的零刻线是否磨损 如已磨损应从其他清晰划线 量起 2 看刻度尺的量程 测量范围 原则上测长度要求一次测量 如果测量范围小于实际长度 势必要移动刻度尺测量若干次 这样会产生较大的误差 3 看刻度尺的分度值 分度值反映了刻度尺的准确程度和测 量结果的有效性 量程和分度值应从实际测量的要求出发进行 选择 刻度尺使用方法 1 会 选 指刻度尺的选择 不同的刻度尺其精确程度不 同 也就是分度值不同 测量对象不同 所需的精确程度也不 同 例如 在安装门窗玻璃时进行的测量准确程度要求较高 要选用分度值为 1mm 的刻度尺 而测量教室的长和宽时 准 确程度要求不高 长度较大 选用分度值是 lcm 且量程较大的 卷尺较合适 2 会 放 如图所示 尺要沿着所测的物体 不利用磨损 的零刻线 所谓沿着 一是指放正不歪斜 二是指要尽可能地 贴近被测长度 零刻线磨损的应以其他某一刻线为零点 读数 时要注意减去 零点 前的数字 3 会 看 如图所示 读数时 视线要与尺面垂直 不要 斜视 4 会 读 精确的测量需要估渎 指在读数时 除准确读 出分度值的数字 准确值 外 还要估读到分度值的下一位 估计 值 如 25 38cm 中 25 3cm 是准确值 0 08cm 是估 计值 虽然估读的并不准确 但它对我们还是有用的 它表示 该物体的长度在 25 3 25 4cm 之间而更接近于 25 4cm 5 会 记 记录测量结果时 除了正确无误地记下所读出 的数字外 还要标明单位 只写了数字未标明单位的记录是没 有意义的 选用合适刻度尺和正确记录数据的方法 长度测量的精确程度是由刻度尺的分度值决定的 所以 根据所要达到的精确度 要选择分度值和量程都合适的直尺 皮卷尺等刻度尺 如 测量课本的长度 用分度值为 1mm 量程为 30cm 的塑料直尺即可 用精确度很高的刻度尺去测量 一个精确度要求不是很高的物体 如用游标卡尺或螺旋测微器 去测量课桌的长度 增加了测量的麻烦 也是不可取的 测量 时要尽量选择量程大于所测物体长度的刻度尺 这样可避免多 次测量的累加 提高测量精确度 正确读数和记录数据是做好测量的关键 读数时 应弄清 各大小刻度值的意义 即标有数字的主刻度的单位及分度值的 单位 如图所示 每一大格为 1cm 每一小格为 1mm 读 数时 还要注意被测物体的始端是否与刻度尺的零刻线对齐 若没有对齐 要将所读数值减去这一刻度的刻度值 减小测量误差的方法 测物体长度时 测量误差要尽量减小 减小误差的措施有两 条 一是采用较准确的刻度尺 采用科学 准确的测量方法测 量 二是多次测量求其平均值 在计算平均值时 应先计算列 估读值的下一位 然后再对该数进行四舍五入 最后的记录结 果一定要和每次测量的记录值的精确度相同 判断刻度尺分度值的方法 1 对位法 这种方法是根据测量值所带的单位 将测量值的每个数位与 长度单位一一对应 其步骤是 先看所给测量结果的 标称 单位 再从小数点的前一位开始 由标称单位逐级缩小单 位 并同时在各个数位上标出对应的单位 直到小数点后的倒 数第二位为止 最后看标出的最后一级的单位 即倒数第二位 数字所对应的单位 是什么 此刻度尺的分度值就是什么 2 移位法 这种方法是将测量结果换算成小数点后只有一位数字的形式 此时换算所得的单位就是刻度尺的分度值 如测量值为 40mm 移位后为 4 0cm 则测量该值所用刻度尺的分度值 就是 1cm 3 数位法 这种方法是根据测量时记录测量结果所带的单位与刻度尺 的分度值的关系 通过数小数位来确定刻度尺的分度值 如果测 量值的单位是 m 小数位只有 1 位 测量时刻度尺的分度值就 是 1m 如小数位有两位 刻度尺的分度值就是 1dm 如小数 位有 3 位 刻度尺的分度值就是 lcm 如小数位有 4 位 刻度 尺的分度值就是 1mm 如小数位有 5 位 刻度尺的分度值就 是 0 1mm 上题中的记录值是以 1m 为单位 小数位有 4 位 测量该值时所用刻度尺的分度值就是 1mm 如果测量值 是以 dm cm mm 为单位记录的 数位方法以此类推 在测 量值无小数位的情况下 测量时刻度尺的分度值要比测量值所 带的单位大一级 考点名称 长度单位的换算 长度单位 在国际单位制中 长度的基本单位为米 m 比 米 大的长 度单位有 千米 km 比 米 小的长度单位有 分米 dm 厘米 cm 毫米 mm 微米 m 纳米 nm 等 换算关系 它们之间的换算关系为 1km 103m 1m 10dm 102cm 103mm 106 m 109nm 1mm 10 3m 1 m 10 6m 1nm 10 9m 机械运动知识梳理 长度测量的特殊方法 长度测量中常常遇到一些不好直接测量的问题 例如 怎 样用刻度尺测量一张纸的厚度 细铜丝的直径 乒乓球的直径 圆锥的高 某段曲线的长度 这些就分别用到 累积 曲直 互化 平移 公式法 等特殊办法和技巧 积 累 法 把若于个相同的微小量 累积 起来 变得可直接测量 将测 出的总量除以累积的个数 便得到微小量 这种方法叫 累积 法 这种方法用于长度测量就是把多个相同的微小长度的物 体叠放在一起 测出叠收后的总长度 用总长度除以叠放物体 的个数 得到单个物体的微小长度例如 要测一张纸的厚度 我们可以先用毫米刻度尺测出课本正文 除去封面 的总厚度 利 用页数确定纸的张数 用总厚度除以张数算出一张纸的平均厚 度 再如 要测细铜丝的直径 可以把细铜丝在圆铅笔上紧密 排绕若干圈 测出这线圈的总长度 用线圈的总长度除以线圈 的圈数 便可得到铜丝的直径 曲 直 互 化 法 借助于一些辅助器材 例如不易拉长的软线 嘲规 硬币 滚轮 把不能直接测量的曲线变为直线 再用刻度尺测量 这就是 化曲为直法 譬如 要测某段曲线长 可用不易被拉长的软 线 先使它与待测曲线完全重合 并在始末端做上记号 然后 把软线拉直 用划度尺测出始末端记号间的长度即为曲线的长 度 例如地图上某段公路线的长度 用已知周长的滚轮在较长的曲线上滚动 记下滚过的圈数 再 用滚过的圈数乘以轮子的周长 就得到曲线的长度汽车 摩托 车上的里程表 就是根据这一原理制作的还可将圆规两脚分开 分开的距离视曲线弯曲程度而定 越弯曲 间距就越小些 再 用圆规两脚连续分割曲线 记下分割的总段数 测出圆规两脚 间的距离 此距离乘以两脚在曲线上连续画出的总段数这便是 曲线的大约长度 用自行车测一段马路的长时 可先测出车轮的周长 再推出自 行车通过这段马路 并数出车轮转的圈数 则圈数乘以周长即 得这段马路的长 这就是 化直为曲法 平 移 法 等 量 替 代 法 借助于一些简单的辅助器材 如三角板 直尺 把不可直接测量的 长度 平移 到刻度尺上 从而可直接测出该长度 这种方法 叫 平移 法 例如借助于三角板 直尺便可测出硬币 乒乓 球的直径 圆锥体的高 公 式 法 测圆的周长时 可先测出圆的直径 再利用公式求出周长 像 这样先测出相关量 再利用公式求出被测量量的方法叫 公式 法 再如测长方体体积也用此法 化 暗 为 明 法 有些待测物体 不是明显地露在外面 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 常用千分尺测量 如下图所示 考点名称 时间单位的换算 时间单位 在国际单位制中 时间的基本单位为秒 s 比 秒 大的时间 单位有 时 h 分 min 比 秒 小的时间单位有 毫秒 ms 微秒 s 等 换算关系 1h 60min 1min 60s 1s 103ms 1ms 103 s 考点名称 时间的测量 时间测量 通常所说的时间测量包括 时间间隔的测量和时刻的测量 时间的测量工具主要有停表 手表 钟表以及占代用的日晷 沙漏等 如图所示 此外 在一些要求不太严格的时间测越中 我们也可以用 自己的脉搏 或心率 来测量时间 知道自己心脏每分钟的跳动 次数 再数出做某件事时自己脉搏跳动的总次数 就可以求 做这件事所用的时间了 注意 必须是在脉搏跳动或心率稳定 的情况下 机械停表的使用方法及读数 1 机械停表的使用方法使用前先上好发条 测量时用手握住 停表 大拇指按下 开始 停止 按钮 停表指针立即走动 计时开始 再次按下 开始 停止 按钮 停表指针停止走动 指针指示出两次按乐所处时刻经过的时间 测量完成 按动 复位 按钮 秒针和分针都弹回原点 零刻度处 2 使用机械停表进行读数与记录数据 1 所测时间超过 0 5min 时 0 5min 的整数倍部分由小圆 刻度盘内分针所指示的刻度读出 不足 0 5min 的部分由大 圆刻度盘中秒针所指示的刻度读出 所测的总时间为两针 分 针和秒针 示数之和 即 t 分针指示数 t1 秒针指示数 t2 2 停表读数时一般不估读 这是因为停表为机械表 其表针 的运行是靠齿轮转动的 指针不可能停在两小格之问 一定停 在刻度线上 3 使用停表时的注意事项 1 使用停表前应检查停表指针是否与零点对齐 如果不能对 齐 应记下此时秒针所指示的数值 并对读数作修正 2 不同的停表分盘永数有所不同 在测量前要认真观察 3 实验中切勿摔碰停表 以免损坏 4 测量完毕 应让停表继续走动 让发条完全放松 恢复到 松弛状态 测量值 真实值与误差 1 测量值用测量仪器测定待测物理量所得到的数值 2 真实值任何一个物理量都有它的客观大小 这个客观 值称为真实值 最理想的测量就是能够测得其真实值 但 由于测量是利用仪器 在一定条件下通过人来完成的 受 仪器的灵敏度和分辨能力的限制 环境的不稳定和人的精 神状态等因素的影响 使得待测量的真实值是不可测得的 3 误差测量值和真实值之间总会存在或多或少的偏差 这种偏差叫误差 任何测量中的误差都是不可避免的 只能设法减小误 差 不可能消除误差 误差与错误不同 错误是由于方法 不当 人为主观因素 读错 记错等 造成的 因此在实验 中错误应该避免也能够避免 减小误差的途径 选用准确度较高的测量仪器 改进实验方法 熟练实验技 能等 在一般实验中 减小误差的有效途径是取多次测量 的平均值 这种方法对偶然误差的减小有效 误差与错误 误差错误 产生 原因 仪器精密度不够或实验方法不完 善 观察者估读时的偏差及环境 对仪器的影响 由于不遵守测量仪器的使用 规则 或者记录测量结果时 粗心大意 是否 可以 避免 不可避免可以避免 如何 判断 有误差的实验数据比较接近真实 值 错误的数据远远偏离了真实 值 考点名称 参照物及其选择 参照物 要描述一个物体是运动的还是静止的 要先选定一个物体作为 标准 这个选定的标准物体叫参照物 参照物的选择 参照物的选择是任意的 既可以选相对地面静止的物体 也 可以选运动的物体作为参照物 可本着便于研究的原则 选取 合适的参照物 如研究地面上物体的运动 通常选取地面或相 对于地面静止的物体作为参照物 被研究的物体本身不能选作 参照物 因为以此研究对象为参照物 研究对象永远都是静止 的 注意 不要把地面当地球 以地球为参照物 实际上是以地心为参照物 以地心为参 照物 就是假定地心足不动的 也可以想象观察者是在地心处 以地面为参照物 就是假定地球表面的某一点 不是整个地球 表面 是静止不动的 也可以认为观察地点是地球表面的那一 点 地面是绕着地球的自转轴做圆周运动的 所以 选择地面 还是地球作参照物 对同一物体的运动描述是不一样的 参照物概念的理解 参照物的选定是为了研究机械运动中物体的运动或静止的 所选定的参照物是一个假定不动的物体 有了它作比较再看被 研究的物体跟参照物之间的位置是否发生了变化就比较方便了 因此 参照物一旦被选定 我们就假定该物体是静止的 参照物的判断方法 方法指南 要明确研究对象 明确物体的运动情况 如 果研究对象是运动的 哪个物体相对于它的位置发生了改变 哪个物体就是参照物 如果研究对象是静止的 哪个物体相对 它的位置没有改变 哪个物体就是参照物 例 1 电视剧 西游记 里孙悟空腾云驾雾的逼真场面是这样拍 摄的 将站在平台上摆着飞行姿势的演员 演员背后展现的蓝 天和急速飘动的白云一起摄入镜头 这时感到演员是运动的 所选的参照物是 A 演员 B 急速飘动的白云 C 平台 D 摄像机 解析 题中研究的是演员 并且是运动的 结合题意可知 演 员只是摆着飞行姿势 它的位置相对于急速飘动的白云发生了 变化 故所选的参照物是 B 答案 B 考点名称 比较快慢的方法 怎样比较运动的快慢 1 通过相同的路程比较时间通过相同的路程 谁用的时间少 谁就快 谁用的时间多 谁就慢 在体育比赛中 裁判员就是 根据这种方法比较运动员的快慢的 2 经过相同的时间比较路程经过相同的时间 谁通过的路程 长 谁就快 谁通过的路程短 谁就慢 在观看体育比赛的田 径赛时 观众就是利用这种方法比较运动员的快慢的 考点名称 平均速度的计算 定义 平均速度来描述物体运动的快慢 它表示的是物体 在某一段路程内 或某一段时间内 运动的快慢程度 公式 用表示平均速度 用 s 表示路程 用 t 表示时间 平均速度的公式为 巧测平均速度 测量物体的平均速度 需要测出物体通过的路程 s 和所用 的时间 t 路程 s 用刻度尺测量 时间 t 用计时的停表 手表 等测量 再根据速度公式 v 计算出平均速度 但有时可以 巧妙的借助于其他已知的距离作参照 而不必用刻度尺去测量 路程 1 测骑自行车的平均速度方法 利用学校操场上跑道的长度来测量 学校操场上的跑道长 是已知的 如 400m 的跑道 用手表测出自己慢速 中速 快 速骑自行车时通过 400m 跑道所用的时间 则可计算出慢速 中速 快速骑自行车时的平均速度 2 估测汽车的平均速度方法 利用路边的里程碑来测量 公路边上都设置有里程碑 它 是公路长度的标记 从某一里程碑 如 10km 处开始计时 当 汽车通过 40km 的里程碑时结束计时 则汽车通过的路程 s 40km 10km 30km 再根据汽车通过这段路程所用的时间 即可计算出汽车的平均速度 3 估测火车的平均速度方法 利用火车经过铁轨接口时发出的撞击声来测量 我同的铁轨 每根长为 12 5m 乘火车时总能听到有节奏的 嘎嘎 声 这是火车经过铁轨接口时发出的撞击声 用手表测量时间 从 听到某组 嘎嘎 声开始计时 并同时从零开始数 嘎嘎 声 0 l 2 3 如存 1min 内数得火车发出 80 组 嘎嘎 声 则火车住 1min 内通过的路程 s 12 5 80m 10