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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．長度和時(shí)間的測量 測量就是將待測量與一個(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)量稱為單位． A.長度的單位及測量 (1)單位及其換算 在國際單位制(SI)中，長度的基本單位是米(m)，此外還有千米(kin)、分米(dm)、厘米(cm)、毫米(mm)、微米(μm)、納米(nm)等，它們的換算關(guān)系可用下圖表示： 說明：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)測量 ①工具 測量長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(螺旋測微器)等． ②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)待測長度，再結(jié)合測量要求以選取合適的刻度尺；使用時(shí)尺要沿著所測長度，盡量使刻度線貼近被測物體，且使被測物體的一端對(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． ③測量需要達(dá)到的準(zhǔn)確程度由測量的要求決定，測量能夠達(dá)到的準(zhǔn)確程度由測量工具的分度值決定． ④常用的一些特殊方法． i．化曲為直法 如要測出圖甲中曲線的長度，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，然后用刻度尺測出其長度． ii．化直為曲法 如要測出一段平直公路的長度，可先用一根尼龍繩測出自行車輪子的周長L1，再推著自行車從這段公路的一端跑到另一端，數(shù)出輪子轉(zhuǎn)過的圈數(shù)n，則這段公路的長L=nL1． iii．化暗為明法 如要測出一根玻璃管的內(nèi)徑，可先用一圓規(guī)的兩只腳伸人管內(nèi)，再將兩只腳張開與玻璃管內(nèi)壁接觸，然后取出圓規(guī)，用刻度尺測出兩只腳之間的距離．即為玻璃管的內(nèi)徑． iv．化長為短法 如要測一樓房的高度，可先測出一塊磚的厚度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 由于手頭測量器材的精確度不夠，在測量一些微小量時(shí)，可先將一些微小量累積起來，待聚成一個(gè)大到可以用手頭測量器材來測量的數(shù)值后再測出總量，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量． vi．平移法 對(duì)于一些無法直接接觸到的長度線，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長度線以及桌面構(gòu)成一個(gè)矩形，從而將待測長度線平移到刻度尺或三角板上，進(jìn)而測出它，如可用圖乙所示的方法測出圓錐體的高度． vii．公式法 利用物理、數(shù)學(xué)知識(shí)和公式來間接測量的方法叫公式法．如要測一圓柱體的直徑，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/π． 當(dāng)然，間接測量長度的特殊方法遠(yuǎn)不止上述幾種，對(duì)于某一具體問題，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． ⑤誤差 測得值與真實(shí)值之間的差異叫做測量誤差． 誤差是不能絕對(duì)避免的，選用更精密的測量工具，改進(jìn)測量方法，多次測量取平均值，可減小誤差． B.時(shí)間的單位及測量 (1)單位及其換算 在國際單位制(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)測量 ①工具 常用工具是鐘表． 隨著人類社會(huì)的發(fā)展，計(jì)時(shí)工具越來越精確．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 F—1”的原子鐘是世界上最精確的鐘． ②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)該按先小表盤后大表盤的順序讀取兩指針的示數(shù)，最后結(jié)果應(yīng)為小表盤讀數(shù)與大表盤讀數(shù)之和． 2．速度 A.速度 (1)物理意義：速度是用來描述物體運(yùn)動(dòng)快慢的物理量． (2)定義：物體在單位時(shí)間內(nèi)通過的路程叫做速度． 說明：“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，速度的單位是由長度的單位和時(shí)間的單位復(fù)合而成的．在國際單位制(sI)中，速度的基本單位是：米／秒，符號(hào)為m／s(或ms－1)，讀做“米每秒”． 常用單位：千米／時(shí)(km／h)、厘米／秒(cm／s)． 換算關(guān)系式：l m／s=3．6 km/h B．速度的測量 (1)原理： (2)需要直接測量的物理量：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：考慮測量原理一確定需測的物理量斗擬定實(shí)驗(yàn)步驟． 一般來說，測量速度按以下思路來統(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：①看在相同時(shí)間內(nèi)，物體通過的路程是否相同；②看在相同路程中，物體運(yùn)動(dòng)的時(shí)間是否相同；③看物體通過各路程和所用時(shí)間的比值是否相同；④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)： ①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． ②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)情況的描述簡單清楚．例如，研究地面上汽車的運(yùn)動(dòng)時(shí)，常選地面或固定在地面上的物體作參照物；若研究人在汽車上的運(yùn)動(dòng)情況時(shí)，常以車廂為參照物，這樣研究起來比較簡單．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)，簡稱運(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υ1、υ2，且υ1>υ2，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υ=υ1+υ2，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υ=υ1－υ2，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υ1，物體B相對(duì)于地面直線運(yùn)動(dòng)的速度為υ2，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υ=│υ1υ2│，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υ1>υ2，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υ1<υ2，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．