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11机械运动1.1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（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物理量单位符号换算关系长度千米km1km=1000m=103m米m----分米dm1dm=0.1m=10-1m厘米cm1cm=0.01m=10-2m毫米mm1mm=0.001m=10-3m微米μm1μm=0.000001m=10-6m纳米nm1nm=0.000000001m=10-9m2（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。3（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00lmml总总。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h1h=60min=3600s分min1min=60s秒s毫秒ms1ms=0.001s=10-3s微秒μs1μs=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。4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1.2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。5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