机械停表的读数方法(机械运动)
——划重点之精细讲义系列
知识点1:长度及其测量
1.长度单位:在国际单位制中,长度的单位是米(用m表示)。
常用的长度单位还有千米(km)、分米(dm)、厘米(cm)、毫米(mm)、微米(μm)、纳米(nm)等。
1km=103m,1m=103mm=106μm=109nm;1m=10dm=100cm。
2、长度测量:
(1)测量工具:
①常用工具:刻度尺(如各种直尺、皮尺、卷尺、学生用尺等),通常在日常生活、生产的测量中使用。
②精确测量工具:游标卡尺、螺旋测微器、激光测距仪等,通常在机械制造或远距离精确测量中使用。
(2)刻度尺的使用:
使用前:注意观察零刻度线、量程和分度值;
使用时:正确放置刻度尺;
读数时:视线应与尺面垂直;
记录数据时:要由数字和单位组成
特别注意:
(1)零刻度线对准被测长度的一端,有刻度线的一边要紧靠被测物体且与被测长度保持平行,不能歪斜如因零刻度线磨损而取另一整刻度线作为零刻度线时,切莫忘记最后读数中减掉所取代零刻线的刻度值。
(2)读数时估读到分度值的下一位(如图所示,甲读数为3.2cm,乙读数为3.18cm)
(3)选取测量工具时,不是越精确越好,应根据实际测量需要,合理地选择测量工具。例如测两地间路程时用毫米刻度尺就无法完成测量。
3、误差
误差:测量值与真实值之间的差别。
(1)产生原因:测量工具、测量环境、人为因素。
(2)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;
(3)误差是不可避免的,只能尽量减小;误差不是错误,错误是可以避免的。
知识点2:时间及其测量
1、时间的测量常用工具是钟表、秒表。在国际单位制中,时间的单位是秒(s),常用单位还有分钟(min)、小时(h)等。
1h=60min=3600s(1h=60min)。
2、停表的读数方法:
a.先观察表盘:如图所示,小盘内示数的单位为分,指针转一圈的时间是15 min,分度值为0.5min,大盘内示数的单位为秒,指针转一圈的时间为30 s,分度值为0.1s;
b.确定小盘的示数:小盘内指针刚好经过的刻度线所表示的时间即为小盘的示数;
c.确定大盘的示数:若小盘内指针处于前0.5 min 内,则大盘内示数在0~30 s读数,若小盘内指针处于后0.5 min 内,则大盘内示数在30~60 s读数;
d.读数:停表示数=小盘示数+大盘示数。
考点1 长度和时间的测量
【典例1】小明同学利用最小分度值为1mm的刻度尺测量一个物体的长度,测量的数据分别是4.42cm、4.43cm、4.94cm、4.42cm、4.44cm,则测量结果应记为( )
A.4.42cm B.4.4275cm C.4.43cm D.4.53cm
【典例2】如图所示,物体甲的长度为______cm,停表乙的示数为______s。
【典例3】如图所示,所测物体长度为 ___________cm;选用精密的测量工具,改进测量方法等可以 ___________(选填“消除”或“减小”)误差。
【典例4】(2022•潮州模拟)如图所示,为了让读数更精确,应该选用 (选填“甲”或“乙”)刻度尺,所测物体的长度记为 cm。
【典例5】(2022•苏州模拟)如图甲所示刻度尺的分度值是 cm,物体A的长度是 cm;如图乙所示,停表的读数为 s。
知识点3:运动的描述
1、机械运动:物体位置的变化叫机械运动。
运动是宇宙中最普遍的现象,宇宙中的万物都在以各种不同的形式运动着,绝对不动的物体是没有的,这就是说运动是绝对的。
2.参照物:描述物体是运动还是静止,要看是以哪个物体为标准,这个被选作标准的物体叫参照物。
注意:
(1)参照物是假定不动的物体;
(2)除研究对象外任何物体都可选作参照物;
(3)选取的参照物不同,物体的运动情况就不同,所以物体的运动和静止是相对的。
如:公路上行驶的汽车,以路面为参照物,汽车是运动的;以车里的人或物品为参照物,汽车是静止的。
3、相对静止:两个以同样快慢、向同一方向运动的物体,以对方为参照物,他们是静止的(实际上,它们相对于路面是运动的),这叫两个物体相对静止。
(1)卡车和联合收割机:以地面为参照物,二者都是运动的;以卡车为参照物,收割机是静止的,以收割机为参照物,卡车是静止的。
(2)空中加油机和受油机:以地面为参照物,二者都是运动的;以加油机为参照物,受油机是静止的,以受油机为参照物,加油机也是静止的。
考点2 运动的描述
【典例6】小明和小方并排行走在放学回家的路上,小方认为小明是静止的,他选择的参照物是( )
A.旁边的树木 B.地面
C.迎面开来的汽车 D.小方自己
【典例7】如图所示,天舟四号货运飞船正在靠近由天和核心舱与天舟三号货运飞船组成的空间站组合体,即将完成自主交会对接。下列说法正确的是( )
A.“天舟三号”相对于“天舟四号”是运动的
B.“天舟三号”相对于“天和核心舱”是运动的
C.“天舟四号”相对于“天舟三号”是静止的
D.“天舟四号”相对于“天和核心舱”是静止的
【典例8】(2022•怀化)小亮早上坐公交车上学时,观察到路旁的树木飞快向后退,以地面为参照物,则小亮是 的,树木是 的。(选填“运动”或“静止”)
【典例9】某火车站并列停靠着甲、乙两列火车,甲车上的乘客突然发现自己所在的列车向东运动了,关于两列火车运动情况的说法可能的是
A.甲车不动,乙车向东 B.甲车不动,乙车向西
C.甲车向西,乙车向西 D.甲车向西,乙车向东
知识点4:运动的快慢
1、比较运动的快慢
(1)在运动时间相同的情况下,比较行驶路程的长短,行驶的路程越长,运动得越快;
(2)在行驶路程相等的情况下,比较运动时间的长短,运动的时间越短,运动得越快;
(3)用路程除以时间,比较单位时间的路程,单位时间的路程越大,速度越快。
2、速度
(1)速度物理意义:是描述物体运动快慢的物理量。
公式:
(其中t表示时间,S表示路程,v表示速度,比值定义法)
特别注意:物体的速度是由物体的受力情况决定的,不能说速度与路程成正比,与时间成反比。
(2)速度单位:速度的国际是m/s(读作米每秒)。速度的常用单位还有km/h。
换算关系:1 m/s=3.6 km/h
(3)匀速直线运动:运动快慢不变,运动路线是直线的运动,叫做匀速直线运动。物体做匀速直线运动时,运动方向、速度大小始终保持不变(如在平直公路上匀速行驶的汽车)。匀速直线运动是最简单的机械运动,它是研究其他复杂运动的基础。
(4)变速直线运动:在相等的时间内通过的路程不相等的直线运动叫做变速直线运动。
(5)路程时间图像:路程随时间的变化图像叫路程时间图像(s-t图像),纵坐标表示路程(s),横坐标表示时间(t),图像表示路程随时间变化的规律,如图所示。
路程时间图像
如果图像是一条直线,表示物体做匀速直线运动;斜率越大,表示物体运动的速度越大。
①0~2s内,甲、乙均做匀速直线运动,且v乙>v甲;
②交点表示相遇,即4s时甲乙相遇;
③2s之后乙处于静止状态。
(6)速度时间图像:速度随时间的变化图像叫速度时间图像(v-t图像),纵坐标表示速度(v),横坐标表示时间(t),图像表示速度随时间变化的规律,如图所示。
甲图像是一条水平直线(平行于横轴),表示物体做匀速直线运动
①如果不是水平直线,表示物体做变速运动,乙物体的速度越来越大(加速运动),丙物体的速度越来越小(减速运动);
②速度与时间轴围成的面积表示路程;
③交点只是表示在该时刻两物体的速度相等。
考点3 运动的快慢
【典例10】甲、乙两辆车沿着同一方向做直线运动时,它们行驶的路程s随时间t变化的图像如图所示。根据图像提供的信息,下列说法正确的是( )
A.甲、乙两车都在做变速直线运动 B.甲车的速度小于乙车的速度
C.0~4s内,甲车的速度为10
D.当
时,甲、乙两车相距40m
【典例11】关于匀速直线运动速度公式v=
。下列说法正确的是( )
A.物体运动的速度v越大,通过的路程s越大
B.物体运动的速度v越大,通过的时间t越大
C.物体运动的速度v和路程s成正比,与时间t成反比
D.物体运动的速度v的大小与路程s、时间t都没有关系
【典例12】甲、乙两物体在同一桌面同一起点同时向右运动,两物体运动的s﹣t图像如图所示,下列判断正确的是( )
A.0~6s内甲、乙运动的路程之差为18m
B.以乙为参照物,甲向左运动
C.甲、乙均向右做加速运动
D.以甲为参照物,乙向左运动
知识点5:平均速度的测
1、变速运动与平均速度
(1)变速运动的快慢就是速度变化的快慢(速度不断变化的运动,包括大小和方向)
(2)平均速度是指在某段时间内,物体运动的位移,与所用时间的比值,反映的是某段路程中物体运动的平均快慢,用v表示平均速度,用s表示路程,用t表示时间,则平均速度的公式是(中途如果有休息时间,也得算在总时间之内)。
2、测量“小车平均速度”实验
(1)实验器材:小车、斜坡(长木板)、小木块、金属片挡板、刻度尺、停表(秒表);
(2)实验原理:
;
(3)实验步骤:步骤①选材,将所需要器材准备好,置于水平桌面;
步骤②记录刻度尺的量程和分度值;
步骤③组装斜面(将小木板垫于长木板一头,使长木板形成斜面);
步骤④小车试滑(调整斜面倾斜度,使小车下滑速度不能过快,便于测量时间);
步骤⑤实验开始,使小车多次在斜面上段滑到下端,记录时间,时间的平均值为小车运动的时间t。
步骤⑥利用公式
求出小车运动的平均速度;
步骤⑦整理器材;