資源簡介

第一章 機(jī)械運(yùn)動
第1節(jié) 長度和時(shí)間的測量
【基礎(chǔ)性練習(xí)】
1.（多選題）下列是小偉對生活中的一些常見物理量的估計(jì)值，其中基本符合實(shí)際情況的是（ ）
A．一層樓的高度約為3 m
B．做一節(jié)眼保健操所用的時(shí)間約為10 min
C．教室中課桌的高度約為80 cm
D．物理書的長度約為25 cm
2.如圖所示，物體A長度的測量值是________cm。
3.關(guān)于誤差，下列說法中正確的是（ ）
A．誤差和測量錯(cuò)誤都是可以避免的
B．選用精密的測量儀器可以避免誤差
C．采用多次測量取平均值的方法可以減小誤差
D．采用多次測量取平均值的方法可以避免誤差
4.四名同學(xué)在用較厚的木質(zhì)刻度尺測量木塊長度時(shí)，他們的操作情況如圖所示，其中操作正確的是（ ）
【探究性作業(yè)】
5.查閱資料：伽利略偶然觀察到教堂中吊燈擺動后，開始探究擺動規(guī)律的實(shí)驗(yàn)，繼而發(fā)現(xiàn)“單擺等時(shí)性”原理。這便是人類精確計(jì)時(shí)的開端和基礎(chǔ)。誰能想到這么偉大的原理的發(fā)現(xiàn)，僅僅是因?yàn)橐淮魏闷嫘哪兀空埬阌靡粭l細(xì)長繩和橡皮做成一個(gè)單擺。當(dāng)擺動角度很小時(shí)，橡皮擺動一個(gè)來回所用的時(shí)間（擺的周期）是一定的。
(1)如何準(zhǔn)確測量“橡皮擺”的周期？寫出你的方法。
(2)將擺的長度變長，測量擺的周期如何變化？
(3)在探究擺的周期隨擺的長度的變化規(guī)律的基礎(chǔ)之上，將自己的“橡皮擺”調(diào)整為一個(gè)周期為1 s的擺。用刻度尺測量此時(shí)橡皮的中心到懸掛點(diǎn)的總長度。
(4)用自己制作的周期為1 s的“橡皮擺”估測桌面陀螺從開始到停止轉(zhuǎn)動的時(shí)間。
6.從減小測量誤差的角度考慮，測量一枚一元硬幣的厚度、直徑、周長。
7.步幅是指每一步行走或跑步時(shí)，兩腳中心之間的距離。這個(gè)距離可以從腳的中心開始測量，直到另一只腳再次落地為止。分別用刻度尺和秒表測量自己跑步時(shí)的步幅以及邁一步所用的時(shí)間。
8.我們?nèi)庋劭床坏皆雍驮雍说某叽缇烤褂卸啻螅芯勘砻鳎舭阉鼈兌伎闯梢粋€(gè)球體，原子直徑的數(shù)量級為10-10 m，原子核直徑為10-15 m。打個(gè)比方，如果將原子的大小比作北京奧運(yùn)會“鳥巢”體育場，那么原子核可以比作哪個(gè)物體？是相當(dāng)于籃球、鉛球，還是乒乓球或者是蠶豆、綠豆？請通過測量收集證據(jù)，解決問題。
9.閱讀文章，了解科學(xué)重器——原子鐘。
星空浩瀚，地球章動，四季更替，草木枯榮。從人類意識覺醒開始，“時(shí)間”便如影隨形。從太陽升落、日晷、沙漏、水鐘、機(jī)械鐘、石英鐘到目前最準(zhǔn)確的計(jì)時(shí)工具——原子鐘，這些計(jì)時(shí)方法與工具的發(fā)展體現(xiàn)了不同時(shí)代勞動人民的智慧。
計(jì)時(shí)工具大多是以某種規(guī)則運(yùn)動的周期(完成一次規(guī)則運(yùn)動所用的時(shí)間)為基準(zhǔn)計(jì)時(shí)的，比如日晷以日地相對運(yùn)動的周期為基準(zhǔn)；機(jī)械擺鐘以擺的振蕩周期為基準(zhǔn)；石英鐘以石英晶體有規(guī)則的振蕩周期為基準(zhǔn)。選作時(shí)鐘基準(zhǔn)的運(yùn)動周期越穩(wěn)定，測量時(shí)間的精準(zhǔn)度就越高，基于此科學(xué)家制造出了原子鐘(如圖所示)。它以原子釋放能量時(shí)發(fā)出電磁波的振蕩周期為基準(zhǔn)，由于電磁波的振蕩周期很穩(wěn)定，使得原子鐘的計(jì)時(shí)精準(zhǔn)度可達(dá)每百萬年才差1 s。
人們通常選取自然界中比較穩(wěn)定、世界各國都能接受的事物作為測量標(biāo)準(zhǔn)。正是由于原子輻射電磁波振蕩周期的高穩(wěn)定性，適合作為時(shí)間的測量標(biāo)準(zhǔn)，于是在1967年，國際計(jì)量大會將“1秒”重新定義為銫133原子輻射電磁波振蕩9192631770個(gè)周期的持續(xù)時(shí)間。時(shí)間單位“秒”作為國際通用的測量語言，是人類描述和定義時(shí)空的標(biāo)尺。
雖然制訂了統(tǒng)一的時(shí)間測量標(biāo)準(zhǔn)，但若各地時(shí)間不能同步，也會給人們帶來麻煩。比如，若電網(wǎng)調(diào)節(jié)時(shí)間不同步，可能會燒壞電機(jī)；金融市場時(shí)間不同步，可能會導(dǎo)致巨大的經(jīng)濟(jì)損失。這就需要有一個(gè)時(shí)間基準(zhǔn)，用于實(shí)現(xiàn)時(shí)間的同步，就像日常生活中，我們常常根據(jù)電視臺播報(bào)的時(shí)間來校準(zhǔn)自己的時(shí)間一樣。在我國，提供校準(zhǔn)時(shí)間的是位于西安的國家授時(shí)中心的原子鐘，它被用作基準(zhǔn)鐘，向電視、廣播、網(wǎng)絡(luò)等提供報(bào)時(shí)服務(wù)。
在導(dǎo)航系統(tǒng)中，如果導(dǎo)航定位的精準(zhǔn)度為1 m，則要求衛(wèi)星上原子鐘的時(shí)間同步必須在3×10－9 s之內(nèi)，這需要衛(wèi)星上的原子鐘和地面上的基準(zhǔn)鐘定期校準(zhǔn)，以保證定位的精準(zhǔn)度。我國自主研制的北斗導(dǎo)航系統(tǒng)中，原子鐘堪稱“導(dǎo)航衛(wèi)星的心臟”，使我國在導(dǎo)航精準(zhǔn)度方面達(dá)到厘米級，處于全球領(lǐng)先水準(zhǔn)。北斗導(dǎo)航系統(tǒng)可以給安裝了芯片的共享單車設(shè)定電子圍欄，也可以判斷汽車行駛在哪個(gè)車道，甚至還可以實(shí)現(xiàn)送貨的無人機(jī)精準(zhǔn)地降落在客戶的陽臺上。
計(jì)時(shí)工具的演變，展現(xiàn)了人類“時(shí)間文化”的進(jìn)程，更彰顯出人類精益求精、不斷探索、追求卓越的科學(xué)精神。
閱讀短文，回答問題。
（1）原子鐘可以作為時(shí)間同步的基準(zhǔn)鐘，依據(jù)的是原子輻射電磁波振蕩周期的 。
（2）國際單位中時(shí)間的單位是 。
【參考答案】
1.ACD
【設(shè)計(jì)意圖】考查根據(jù)生活經(jīng)驗(yàn)估測長度和時(shí)間，了解生活中常見的長度、時(shí)間，感受生活中的物理。
2.2.20（合理即可）
【設(shè)計(jì)意圖】考查刻度尺的讀數(shù)方法，會使用物理測量工具。
3.C
【設(shè)計(jì)意圖】考查測量中如何減小誤差，錯(cuò)誤和誤差的區(qū)別。在測量中，要養(yǎng)成嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度。
4.D
【設(shè)計(jì)意圖】考查刻度尺的使用方法，會使用物理測量工具，養(yǎng)成規(guī)范嚴(yán)謹(jǐn)?shù)臏y量習(xí)慣。
5.提示：擺的長度越長，周期越長。
【設(shè)計(jì)意圖】了解物理學(xué)史中伽利略鐘擺的故事，激發(fā)學(xué)生的好奇心。制作“橡皮擺”，激發(fā)學(xué)生興趣，體現(xiàn)了物理學(xué)習(xí)的實(shí)踐性。鞏固了用秒表測量時(shí)間，用刻度尺測量長度的方法。探究擺動周期與擺長的關(guān)系，調(diào)整擺的周期，用擺作為估測時(shí)間的測量工具，學(xué)生在這一過程中體會了學(xué)習(xí)的快樂，發(fā)展了科學(xué)探究能力和核心素養(yǎng)。同時(shí)，為高中單擺的學(xué)習(xí)積累了經(jīng)驗(yàn)。
6.提示：可使用累積法、化曲為直法及直角板輔助法進(jìn)行測量。
【設(shè)計(jì)意圖】學(xué)習(xí)長度的特殊測量方法：累積法、直角板輔助法、化曲為直法等。培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)造性解決問題的能力。
7.提示：可以使用累計(jì)法進(jìn)行測量。
【設(shè)計(jì)意圖】鞏固測量長度和測量時(shí)間的方法，了解自己跑步的步幅和邁一步的時(shí)間，激發(fā)學(xué)習(xí)興趣，進(jìn)一步在生活中體會物理學(xué)習(xí)的價(jià)值。
8.提示：查資料可知鳥巢南北長（即直徑）約333 m，計(jì)算可知原子直徑是原子核直徑的105倍。由此可知，若將原子比作“鳥巢”，那么將原子核比作的物體的直徑約為3.3 mm。乒乓球的直徑約為4 cm，蠶豆的直徑約為1 cm，綠豆的直徑約為5 mm。如果把原子比作鳥巢，那么原子核的大小可以比作綠豆。
【設(shè)計(jì)意圖】鞏固測量長度的方法。用類比的方法尋找證據(jù)說明原子結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)，可以讓學(xué)生在實(shí)踐活動中看到實(shí)物并通過測量獲得信息，進(jìn)而對微觀世界尺度的大小有了切身的體會。培養(yǎng)學(xué)生尋找證據(jù)和使用證據(jù)的意識。
9.（1）高穩(wěn)定性；（2）秒
【設(shè)計(jì)意圖】了解測量時(shí)間的方法、時(shí)間測量標(biāo)準(zhǔn)、時(shí)間同步的方法、原子鐘的應(yīng)用。體會科學(xué)技術(shù)的發(fā)展以及人類精益求精、不斷探索、追求卓越的科學(xué)精神。
第2節(jié) 運(yùn)動的描述
【基礎(chǔ)性作業(yè)】
1.隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，我國的國防事業(yè)得到了快速發(fā)展。如圖所示為我國加油機(jī)為戰(zhàn)斗機(jī)在空中加油時(shí)的情景，下列說法中正確的是（ ）
A．以地面為參照物，加油機(jī)是靜止的
B．以加油機(jī)為參照物，戰(zhàn)機(jī)是運(yùn)動的
C．以地面為參照物，加油機(jī)和戰(zhàn)機(jī)都是靜止的
D．以戰(zhàn)機(jī)為參照物，加油機(jī)是靜止的
2.我國有很多詩詞中蘊(yùn)含著物理知識。“坐地日行八萬里”，這句詩詞描述的物理現(xiàn)象是，以________為參照物人是靜止的，以________為參照物人是運(yùn)動的。“不疑行船動，唯看遠(yuǎn)樹來”，其中的“行船”所選擇的參照物是________，“遠(yuǎn)樹來”所選擇的參照物是________。
3.運(yùn)動和靜止是相對的：選擇不同的參照物，對同一物體運(yùn)動情況的描述就有可能不同。我們通常所說的運(yùn)動和靜止，是以________作為參照物的。如圖中以自動扶梯為參照物，乘客是______的，以地面為參照物，乘客是________的。
【拓展性作業(yè)】
4.查閱資料：了解風(fēng)洞技術(shù)。
新的飛行器必須經(jīng)過風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)。風(fēng)洞中的氣流需要有不同的流速和不同的密度，甚至不同的溫度，才能模擬各種飛行器的真實(shí)飛行狀態(tài)。在風(fēng)洞中,通過測試獲取飛行器模型在高速氣流中的狀態(tài)數(shù)據(jù)，并對數(shù)據(jù)進(jìn)行研究。
回答問題：
飛行器模型是運(yùn)動的，還是靜止的？請你利用參照物的概念，說出你判斷的依據(jù)。
5.觀看中國空間站的夢天實(shí)驗(yàn)艙和天和核心艙的對接視頻，體會機(jī)械運(yùn)動的相對性。說一說對接時(shí)它們是運(yùn)動的，還是靜止的。
【參考答案】
1.D
【設(shè)計(jì)意圖】了解空中加油技術(shù)。題圖為空中加油機(jī)同時(shí)給兩架戰(zhàn)斗機(jī)進(jìn)行空中加油的照片。在國防科技的真實(shí)情境中考查運(yùn)動與靜止的相對性，能使學(xué)生根據(jù)不同的參照物判斷位置是否變化，形成初步的運(yùn)動觀念。
2.地面；宇宙；河岸；船
【設(shè)計(jì)意圖】在古詩詞中考查運(yùn)動與靜止的相對性，促使學(xué)生會根據(jù)不同的參照物判斷物體位置是否變化，形成初步的運(yùn)動觀念，還可以感受古代詩詞的美好意境，感受運(yùn)動與靜止之美。
3.地面；靜止；運(yùn)動
【設(shè)計(jì)意圖】在常見的生活情境中考查運(yùn)動與靜止的相對性，促使學(xué)生會根據(jù)不同的參照物判斷物體位置是否變化，形成初步的運(yùn)動觀念。
4.以地面為參照物，飛行器模型的位置沒有發(fā)生變化，飛行器模型是靜止的；以風(fēng)洞中的氣流為參照物，飛行器模型的位置發(fā)生變化，飛行器模型是運(yùn)動的。
【設(shè)計(jì)意圖】在真實(shí)情景中科學(xué)分析物體的運(yùn)動與靜止，體會機(jī)械運(yùn)動的相對性。引導(dǎo)學(xué)生自主查閱資料，關(guān)注科技發(fā)展和實(shí)際生活中的應(yīng)用，體會物理學(xué)習(xí)的價(jià)值。
5.提示：當(dāng)夢天實(shí)驗(yàn)艙和天和核心艙對接時(shí)，如果它們的相對位置保持不變，則相對靜止。
【設(shè)計(jì)意圖】關(guān)注國家現(xiàn)代科技的發(fā)展，為中華民族的科技成就感到自豪，樹立實(shí)現(xiàn)中華民族偉大復(fù)興的責(zé)任感與使命感。
第3節(jié) 運(yùn)動的快慢
【基礎(chǔ)性作業(yè)】
1.在2021年奧運(yùn)會田徑男子百米半決賽中，中國選手以9.83 s的成績打破亞洲紀(jì)錄，成為首位闖進(jìn)奧運(yùn)男子百米決賽的中國人。我們通常說“小明比小亮跑得快”，這句話的物理含義是（ ）
A.通過相同的路程，小明比小亮用的時(shí)間短
B.通過相同的路程，小明比小亮用的時(shí)間長
C.在相同的時(shí)間內(nèi)，小明通過的路程比小亮的短
D.小明運(yùn)動的速度比小亮運(yùn)動的速度小
2.（多選題）小利和小松兩人同時(shí)從同一起跑線向東出發(fā)進(jìn)行競走比賽，若他們的運(yùn)動可視為勻速直線運(yùn)動，記錄下他們通過的路程s和運(yùn)動的時(shí)間t，并畫出如圖所示的s-t圖像。由圖像可知（ ）
A．小利的速度大小為3 m/s
B．小利和小松的速度大小之比為2∶1
C．若以小松為參照物，小利向東運(yùn)動
D．在t=4 s時(shí)，小利在小松前面12 m處
3.天問一號成功著陸火星表面，標(biāo)志著我國首次火星探測第一階段的任務(wù)取得圓滿成功。火星離地球的最近距離大約為6×107 km。假如在火星與地球間架設(shè)一條光速“高鐵”，我們就能夠乘坐光速列車去火星旅游。若光速列車的速度是3.0×108 m/s，求乘坐光速列車從地球到火星大約需要多長時(shí)間。
【拓展性作業(yè)】
4.行進(jìn)中的高速列車在3 min內(nèi)通過的路程是7.2 km。列車的運(yùn)動速度是多少米/秒？合多少千米/時(shí)？
5.小明做“測量從斜面上滑下的小車的平均速度”的實(shí)驗(yàn)時(shí)，測量出來前半段路程小車的平均速度是3 m/s，后半段路程小車的平均速度是5 m/s，請問，全程的平均速度是多少？
6.小明放學(xué)可乘地鐵回家，或者讓爸爸開私家車接他回家。若乘地鐵：小明要先從學(xué)校步行3 min到地鐵站；乘坐地鐵的平均速度為10 m/s，路程為7.2 km；到站后再步行3 min到家。若爸爸開車接他，放學(xué)擁擠的馬路上汽車的平均速度只有18 km/h，開車從學(xué)校到小明家的距離為12 km。則小明乘坐地鐵比乘私家車回家要節(jié)省_______min的時(shí)間。
【參考答案】
1.A
【設(shè)計(jì)意圖】在真實(shí)情景中考查比較運(yùn)動快慢的方法和速度的物理意義，感受生活與物理。
2.BCD
【設(shè)計(jì)意圖】考查學(xué)生對勻速直線運(yùn)動圖像的理解和識別，并能夠從圖像中提取有效信息，并用速度公式進(jìn)行簡單運(yùn)算。
3.根據(jù)公式v=可知，乘坐光速列車從地球到火星大約需要的時(shí)間t===200 s。
【設(shè)計(jì)意圖】以火星探測為情境，讓學(xué)生了解空間尺度，了解我們科技發(fā)展成就，培養(yǎng)學(xué)生對科學(xué)、對空間探索的熱情。考查長度的單位換算，會用速度公式進(jìn)行簡單運(yùn)算，讓學(xué)生體會光速，為后續(xù)學(xué)習(xí)光學(xué)積累經(jīng)驗(yàn)。
4.40 m/s；144 km/h
【設(shè)計(jì)意圖】了解高速列車的行駛速度，能夠用速度公式進(jìn)行簡單運(yùn)算。會進(jìn)行速度常用單位間的換算。
5.3.75 m/s
【設(shè)計(jì)意圖】了解平均速度不是速度的平均，促進(jìn)學(xué)生對平均速度的理解。解決問題的過程中需要注意物理量要有對應(yīng)性，一段路程對應(yīng)一段時(shí)間，即一段路程有相應(yīng)的平均速度。
6.22
【設(shè)計(jì)意圖】在熟悉的生活情景中，進(jìn)行單位換算，會用平均速度公式進(jìn)行簡單的計(jì)算。倡導(dǎo)節(jié)約能源、低碳生活、綠色出行的理念。
第4節(jié) 速度的測量
【基礎(chǔ)性作業(yè)】
1.如圖所示為測小車平均速度的情境，秒表的設(shè)置是“時(shí)：分：秒”，三塊表所指示的時(shí)間分別對應(yīng)了小車經(jīng)過路程起點(diǎn)、中點(diǎn)和終點(diǎn)位置時(shí)的時(shí)刻。已知小車運(yùn)動通過總路程s=1.2 m，起點(diǎn)到中點(diǎn)的距離s1=0.6 m。由此可知，小車在計(jì)時(shí)的全過程中的平均速度測量值=______m/s，小車從中點(diǎn)位置運(yùn)動至終點(diǎn)的過程中，其平均速度的測量值=______m/s。
2.小利在測量小車沿斜面向下運(yùn)動的平均速度時(shí)，用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置，進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)：
①用刻度尺分別測出AB間的距離s1、BC間的距離s2；
②將小車從斜面A點(diǎn)由靜止釋放，并同時(shí)用秒表開始計(jì)時(shí)，小車經(jīng)過B點(diǎn)時(shí)秒表示數(shù)為t1，小車到達(dá)C點(diǎn)時(shí)秒表示數(shù)為t2。
（1）小車從A點(diǎn)運(yùn)動至C點(diǎn)過程中的平均速度表達(dá)式為____________。
（2）在測量小車到B點(diǎn)的時(shí)間時(shí)，如果待小車完全通過了B點(diǎn)才停止計(jì)時(shí)，則測量出的AB段的平均速度會______。（選填“偏大”或“偏小”）
3.光電門是物理實(shí)驗(yàn)中用來測量時(shí)間的一種常用設(shè)備，如圖甲所示，S是光源，K是光接收器，當(dāng)有不透明物體通過光電門時(shí)，物體會遮住光源，接收器K接收不到光信號，計(jì)時(shí)器便開始計(jì)時(shí)，當(dāng)物體通過后，接收器K重新接收光信號，計(jì)時(shí)結(jié)束，即可記錄物體通過光電門所用的時(shí)間。如圖乙所示，某同學(xué)用光電門測量小車沿斜面向下運(yùn)動的速度，小車上安裝有遮光板，A、B是安裝在斜面上不同位置的兩個(gè)光電門。
（1）若小車上的遮光板寬度為d，小車通過光電門時(shí)，計(jì)時(shí)器記錄的時(shí)間為t，則小車通過光電門的速度v=______。
（2）若已知遮光板寬度d=1 cm。讓小車從斜面頂端以一定的初速度開始沿斜面向下運(yùn)動，兩光電門計(jì)時(shí)器記錄的時(shí)間分別為tA=0.01 s，tB=0.005 s，則小車通過A、B兩位置的速度分別為vA=______m/s，vB=______m/s。
（3）由實(shí)驗(yàn)可知：小車沿斜面向下做______（選填“勻速”“加速”或“減速”）運(yùn)動。
【拓展性作業(yè)】
4.你知道自己的騎行速度嗎？可以參考下面這名同學(xué)的方案測量自己的騎行速度。首先，該同學(xué)記錄了自己從家出發(fā)去學(xué)校的時(shí)間為33 min。手機(jī)上的運(yùn)動應(yīng)用程序記錄了騎行的距離，數(shù)據(jù)如圖所示。請你幫助他計(jì)算他的騎行速度是多少千米/時(shí)？（結(jié)果保留整數(shù)）
5.下表展示的是男子100 m半決賽某運(yùn)動員每10 m的分段用時(shí)信息。請你幫助某同學(xué)設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)方案，測量出他百米每10 m的分段用時(shí)信息，將測量結(jié)果記錄在表格中。借助軟件計(jì)算出運(yùn)動員10 m的分段平均速度和該同學(xué)的10 m分段平均速度，并用EXCEL處理數(shù)據(jù)，擬合出包含有10個(gè)平均速度的折線圖。再對比該同學(xué)和運(yùn)動員的速度圖像，咨詢體育老師或?qū)I(yè)人員，制訂出提高百米成績的可行性方案。
【探究性作業(yè)】
6.通過閱讀，了解頻閃攝影技術(shù)測量速度的方法。
我們在研究物體的運(yùn)動時(shí)，一個(gè)非常重要的問題就是確定物體的位置隨時(shí)間的流逝有怎樣的變化。但是物體在運(yùn)動時(shí)位置不斷改變，時(shí)間不斷推移，如何有效同時(shí)記錄兩個(gè)不斷變化的物理量呢？
同學(xué)們是否注意過，飛機(jī)在起飛和降落時(shí)會不斷地發(fā)出閃光的信號，這個(gè)信號燈每隔相等的時(shí)間就會閃一下，根據(jù)這個(gè)閃光，即便是在黑夜我們也能確定飛機(jī)的位置，還可以估計(jì)下一次閃光時(shí)飛機(jī)在哪里，以及判斷飛機(jī)的升降狀態(tài)和飛行方向。
我們由此獲得啟發(fā)，是否可以在物體運(yùn)動過程中每隔相等的時(shí)間拍攝照片記錄位置從而研究物體的運(yùn)動規(guī)律呢？其實(shí)這就是“頻閃照相”，顧名思義就是頻繁閃光拍攝的照片。具體說就是在暗室中把照相機(jī)固定在地面上保持拍攝狀態(tài)，但由于沒有光照亮物體，底片并不感光。光源是一只閃光燈，它每隔0.02 s閃亮一次，閃亮的時(shí)間很短，只有大約 s。光源發(fā)光時(shí)物體被照亮，底片就記錄下這時(shí)物體的位置。減少閃光的間隔就會使物體的位置變化更為精細(xì)。
如圖為一張羽毛球飛行時(shí)的頻閃照片，從這張照片中可以看到羽毛球從最高點(diǎn)下落后，速度如何變化？
【參考答案】
1.0.2；0.3
【設(shè)計(jì)意圖】考查通過實(shí)驗(yàn)測量物體運(yùn)動的速度。用速度公式進(jìn)行簡單計(jì)算。
2.（1）；（2）偏小
【設(shè)計(jì)意圖】考查通過實(shí)驗(yàn)測量物體運(yùn)動的速度，分析數(shù)據(jù)并用測量量的符號表示待求量，會分析實(shí)驗(yàn)誤差的來源。
3.(1)；（2）1；2；（3）加速
【設(shè)計(jì)意圖】使學(xué)生了解使用光電門傳感器測量速度的方法，用速度公式進(jìn)行簡單計(jì)算，為瞬時(shí)速度及其測量做鋪墊。
4.19 km/h
【設(shè)計(jì)意圖】使用身邊的器材制訂測量平均速度的方案，培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)探究的能力。了解自行車的速度。
5.提示：借助操場固定畫線，用皮尺測量長度，標(biāo)記10個(gè)10 m點(diǎn)，找10名同學(xué)使用秒表計(jì)時(shí)，得出經(jīng)過每個(gè)10 m標(biāo)記點(diǎn)時(shí)的時(shí)間。
【設(shè)計(jì)意圖】通過測量學(xué)生百米每10米的分段平均速度，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，在科學(xué)探究中深化概念的理解，形成初步的運(yùn)動觀，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究能力。將該同學(xué)的測量結(jié)果與運(yùn)動員進(jìn)行比較，并向?qū)I(yè)人員咨詢，制訂提高百米成績的方案，使物理走進(jìn)生活，進(jìn)一步發(fā)展學(xué)生跨學(xué)科應(yīng)用知識的能力。
6.由于羽毛球通過任意兩個(gè)相鄰位置所用的時(shí)間相等，所以兩個(gè)相鄰位置間距離較大就意味著速度較大，所以羽毛球從最高點(diǎn)下落后，速度越來越大。
【設(shè)計(jì)意圖】了解頻閃攝影測量速度的方法。借助手機(jī)軟件“動態(tài)鏡頭”可以快速拍出模擬頻閃照片。打開軟件拍攝你想研究的物體直線運(yùn)動的視頻，然后自動分解成頻閃照片。還可以改變時(shí)間間隔生成不同頻率的頻閃照片。
單元作業(yè)設(shè)計(jì)
【基礎(chǔ)性作業(yè)】
1.2019年1月3日，“玉兔二號”從停穩(wěn)在月球表面的“嫦娥四號”上沿軌道緩緩下行，到達(dá)月球表面，如圖所示，在“玉兔二號”下行的過程中，若以月球表面為參照物，“嫦娥四號”是________的，“玉兔二號”是________的；若以軌道為參照物，“玉兔二號”是________的；若以“嫦娥四號”為參照物，“玉兔二號”是________的。（均選填“靜止”或“運(yùn)動”）
2.在男子百米短跑比賽中，運(yùn)動員們快步如飛，關(guān)于運(yùn)動的快慢，下列說法正確的是( )
①觀眾用“相同時(shí)間比路程”的方法比較運(yùn)動的快慢
②終點(diǎn)裁判用“相同路程比時(shí)間”的方法比較運(yùn)動的快慢
③物理學(xué)上用物體通過路程與所用時(shí)間的比來比較運(yùn)動的快慢
④物理學(xué)上用物體所用時(shí)間與通過路程的比來比較運(yùn)動的快慢
A．①②③ B．①②④
C．②③④ D．①③④
3.如圖所示是某物體做直線運(yùn)動時(shí)的路程隨時(shí)間變化的圖像，請根據(jù)圖像判斷，該物體做勻速直線運(yùn)動所用的時(shí)間是________s。
4.判斷下列對長度和時(shí)間估測的正誤。
(1)普通家庭房間門的高度一般大于3 m。( )
(2)教室中使用的普通日光燈管的長度約為2 m。( )
(3)完整播放一遍《義勇軍進(jìn)行曲》所需的時(shí)間約為50 s。( )
(4)一張課桌的高度約為2 m。( )
(5)一支粉筆的長度約為40 cm。( )
5.一輛長10 m的大貨車，以36 km/h的速度駛進(jìn)一個(gè)隧道，從車頭進(jìn)入隧道到車尾離開隧道所用的時(shí)間為20 s，求隧道的長度。
【拓展性作業(yè)】
6.武大靖短道速滑男子500米世界紀(jì)錄是39秒58，計(jì)算他的平均速度為多少米/秒，多少千米/時(shí)？（結(jié)果保留整數(shù)）
7.下表是G18次列車（上海虹橋至北京南）的時(shí)刻表：
（1）上海虹橋到北京南的里程是多少？
（2）G18次列車由上海虹橋行駛到北京南運(yùn)行了多少小時(shí)？
（3）G18次列車由上海虹橋行駛到北京南的平均速度是多少千米/時(shí)？
（4）G18次列車由上海虹橋行駛到南京南的平均速度是多少千米/時(shí)？
8.恒星或星系遠(yuǎn)離我們的速度與它跟我們之間的距離成正比，根據(jù)恒星或星系遠(yuǎn)離我們的速度可以知道這個(gè)恒星或星系距離我們有多遠(yuǎn)。已知“長蛇Ⅱ星系團(tuán)”距離我們約33億光年，它遠(yuǎn)離我們的速度約為6×104 km/s，請你根據(jù)文中信息，估算遠(yuǎn)離我們的速度約為4×104 km/s的“牧夫座星系團(tuán)”距離我們約________億光年。
9.如圖所示為使用過程中某跑步機(jī)屏幕界面，請你分析界面上顯示的平均步速，并利用圖片上提供的路程和時(shí)間計(jì)算結(jié)果（結(jié)果保留整數(shù)）。舉例說明平均步速在日常生活中的用途。
10.下表展示的是某運(yùn)動員100米半決賽每10米的分段用時(shí)信息，在表中查找信息，通過計(jì)算分析說明該運(yùn)動員在整個(gè)比賽過程中是否運(yùn)動得越來越快？
【探究性作業(yè)】
11.小林和小紅利用帶有刻度的斜面、小車和秒表“測量小車的平均速度”。如圖所示，圖中顯示小車在A、B、C三個(gè)位置及其對應(yīng)時(shí)間的情形，顯示時(shí)間的格式是“時(shí)：分：秒”。
（1）該實(shí)驗(yàn)中依據(jù)的原理是____________，需要測量的物理量是________和________。
（2）在實(shí)驗(yàn)中應(yīng)使斜面的傾角______(選填“大”或“小”)一些，原因是__________________。
（3）小車通過BC段的平均速度為______m/s。
（4）小車從A點(diǎn)到C點(diǎn)的過程中做______(選填“勻速”或“變速”)直線運(yùn)動。
（5）小林和小紅在完成“測量物體運(yùn)動的平均速度”后，還想用這個(gè)實(shí)驗(yàn)裝置探究從斜面下滑的物體運(yùn)動的快慢與哪些因素有關(guān)。他們對影響小車下滑快慢的因素進(jìn)行如下猜想：
猜想一：小車下滑的快慢與斜面的高度有關(guān)。
猜想二：小車下滑的快慢與斜面的長度有關(guān)。
為了驗(yàn)證猜想一，他們設(shè)計(jì)的方案是將小車分別從斜面上不同高度處由靜止釋放，測出下滑時(shí)間。
通過測量，發(fā)現(xiàn)每次下滑的時(shí)間不同，于是得出猜想一是正確的。請對這一探究做出評價(jià)，指出存在的問題，并寫出改進(jìn)措施。
12.在小明用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置研究小車的運(yùn)動。小車從斜面頂端由靜止釋放，沿著斜面滑下直到撞上金屬片立即停下。實(shí)驗(yàn)桌上還有刻度尺、秒表和量角器。請你利用上述器材設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)探究斜面傾斜角度越大，小車沿斜面運(yùn)動的平均速度越大。
(1)寫出實(shí)驗(yàn)步驟。
(2)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)表格。
【參考答案】
1.靜止；運(yùn)動；運(yùn)動；運(yùn)動
【設(shè)計(jì)意圖】考查選取不同參照物物體運(yùn)動狀態(tài)的判斷。在前沿科技中，體會運(yùn)動與靜止的相對性。
2.A
【設(shè)計(jì)意圖】考查比較物體運(yùn)動快慢的方法。
3.7
【設(shè)計(jì)意圖】考查學(xué)生對勻速直線運(yùn)動的理解，能否從s-t圖像中提取相關(guān)信息。
4.（1）×；（2）×；（3）√；（4）×；（5）×
【設(shè)計(jì)意圖】考查根據(jù)生活經(jīng)驗(yàn)估測長度和時(shí)間。
5.190 m
【設(shè)計(jì)意圖】考查運(yùn)用速度公式進(jìn)行簡單運(yùn)算。大貨車的長度與所通過的距離相比不能忽略。選取這個(gè)情境也為高中的質(zhì)點(diǎn)學(xué)習(xí)做鋪墊。
6.13 m/s；47 km/h
【設(shè)計(jì)意圖】考查速度單位的換算，利用公式解決真實(shí)問題。
7.（1）從上海虹橋到北京南的里程s=1318 km。
（2）從上海虹橋到北京南所用時(shí)間t=4 h35 min≈4.58 h。
（3）從上海虹橋到北京南的平均速度=≈287.8 km/h。
（4）從上海虹橋到南京南的里程是s=295 km，所用時(shí)間t=1 h，從上海虹橋到南京南的平均速度==295 km/h。
【設(shè)計(jì)意圖】考查從非連續(xù)文本中提取信息，使用平均速度公式解決實(shí)際問題的能力，以計(jì)算題的形式考查解題過程的規(guī)范書寫。
8.22
【設(shè)計(jì)意圖】在新情境中，建構(gòu)速度與距離之間的正比關(guān)系，培養(yǎng)學(xué)生解決實(shí)際問題的能力。
9.根據(jù)平均步速的單位“分鐘/公里”可知，平均步速是時(shí)間除以路程的結(jié)果，用于描述人運(yùn)動的快慢，反映了通過單位路程所需要的時(shí)間。
平均步速==≈10 min/km
在日常生活中，如果知道自己到目的地的距離，根據(jù)自己的平均步速，可以很快估算出到達(dá)目的地所需的時(shí)間。
【設(shè)計(jì)意圖】促進(jìn)學(xué)生對定量比較運(yùn)動快慢的認(rèn)識，促使其理解組合單位的物理意義，會將時(shí)間除以路程比較物體運(yùn)動快慢的辦法用于實(shí)際生活。
10.第5個(gè)10 m：=≈11.6 m/s。
第7個(gè)10 m：=≈11.4 m/s。
第7個(gè)10 m對應(yīng)的平均速度比第5個(gè)10 m對應(yīng)的平均速度小，所以整個(gè)比賽過程中速度不是一直越來越快。
【設(shè)計(jì)意圖】在情境中考查學(xué)生應(yīng)用平均速度公式解決問題的能力。在解決問題時(shí)，教師需引導(dǎo)學(xué)生結(jié)合自身經(jīng)驗(yàn)（百米起跑需先加速，最后有沖刺階段），選擇合適的10 m段進(jìn)行計(jì)算比較。
11.（1）v=；路程；時(shí)間
（2）小；小車運(yùn)動速度較慢，可以減少測量時(shí)間的誤差
（3）0.5
（4）變速
（5）此過程中，在改變高度時(shí)，沒有控制斜面的長度一定，斜面長度也會影響下滑過程的平均速度，所以不能得出正確結(jié)論。應(yīng)控制斜面的長度一定，只改變斜面的高度。
【設(shè)計(jì)意圖】考查平均速度的實(shí)驗(yàn)原理、收集證據(jù)、正確測量路程、測量平均速度，以及基于控制變量法進(jìn)行實(shí)驗(yàn)評估的能力。
12.（1）實(shí)驗(yàn)步驟
①斜面如題圖所示放置，金屬片調(diào)至適當(dāng)位置，秒表歸零。
②用量角器測量此時(shí)斜面傾斜角度θ。把小車放在斜面頂端，由靜止釋放，同時(shí)開始用秒表計(jì)時(shí)，小車撞到金屬片時(shí)，停止計(jì)時(shí)，測量小車通過此段路程所用的時(shí)間t，用刻度尺測出小車行駛的距離s，將θ、t和s的數(shù)值記錄在表格中。
③增大斜面傾斜角度，仍使用該小車，保持小車質(zhì)量不變。仿照步驟②重復(fù)實(shí)驗(yàn)。
④重復(fù)步驟③一次。
⑤根據(jù)公式v=計(jì)算得出小車的平均速度，并記錄在表格中。
（2）實(shí)驗(yàn)表格
【設(shè)計(jì)意圖】考查學(xué)生根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖褂每刂谱兞糠ㄔO(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)步驟，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄表，規(guī)范表達(dá)實(shí)驗(yàn)步驟的能力。
2

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