資源簡介

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專題一 機械運動
“機械運動”是初中力學入門的基礎知識，也是中考必考內容。本專題主要考查長度和時間的測量，長度、速度及時間基礎量的估測，相對運動的判斷和參照物的選擇，速度的簡單計算，運動圖像的應用與計算，平均速度的測量等。本專題內容較為簡單，在考試中所占分值不大，常與其他知識進行綜合考查。
核心素養目標
一、物理觀念
七個概念：誤差、機械運動、參照物、速度、勻速直線運動、變速直線運動、平均速度
一個公式：
二、科學思維
1.運用比較法判斷物體的長度和大小
2.運用控制變量法比較物體運動的快慢
3.利用比值定義法得出速度的定義
4.運用勻速直線運動模型分析生活中常見的運動
5.會用圖像法描述物體的運動情況
三、科學探究
1.用刻度尺測量長度
2.用秒表（停表）測量時間
3.測量物體運動的速度
四、科學態度與責任
1.通過長度的測量，培養嚴謹認真的科學態度
2.通過觀察生活中的機械運動現象，理解機械運動的相對性，培養辯證思想
一、長度和時間的測量
1、長度的單位
基本單位：米，符號m.
常用單位：千米（km）、分米（dm）、厘米（cm）、毫米（mm）、納米（nm）
換算關系：1 km=1000 m，1 m=10 dm=100 cm=1000 mm=106 μm=109 nm
2、常見長度估測
①普通中學生身高約為160 cm；②一支新鉛筆的長度約為18 cm；③課桌的高度約為80 cm；④物理課本的長度約為26 cm；⑤教師門的高度約為2m；⑥大拇指指甲的寬度約為1cm；⑦成人拳頭寬度約為1dm；⑧成年人的步幅約為70cm
3.長度的測量
常用工具：刻度尺，其他工具：卷尺、游標卡尺、螺旋測微器。
測量方法：
三看：測量前要看刻度尺的測量范圍（量程）、分度值。
看零刻度線是否磨損。
★五會：會選、會放、會看、會讀、會記。
（1）會選：根據實際情況及測量要求選擇測量范圍和分度值適當的刻度尺。
（2）會放：零刻度線或某一整數刻度線對準被測物體的一端，有刻度線的一邊緊靠（或貼近）被測物體且與被測邊保持平行。
（3）會看：讀數時，視線要正對刻度線，且與尺面垂直，如圖中的B。
（4）會讀：讀數時，要估讀到分度值的下一位。
（5）會記：記錄的測量結果要有準確值和估計值。
4、時間的單位
基本單位：秒，符號s。
常用單位：小時（h）、分（min）
換算關系：1 h=60 min=3600 s，1 min=60 s
5、常見時間的估測
①完整播放一遍國歌所需的時間約為50 s；②普通中學生百米跑的成績約為16 s；③橡皮從課桌掉到地上所用時間約為0.4 s
6、時間的測量
（1）測量時間的工具有停表、機械鐘、石英鐘、日晷、沙漏等，停表能方便地用手啟動和停止，在實驗室中常用來測量時間間隔。
（2）在國際單位制中，時間的單位是秒（s）。常用的時間單位還有小時（h）、分鐘（min）等。1 h=60 min，1 min=60 s，1 h=3 600 s。
7.刻度尺
（1）零刻度：刻度尺的起始刻度。使用時要看刻度尺的零刻度是否在尺端，是否磨損。
（2）分度值：兩條相鄰刻線之間的距離。
（3）測量范圍（量程）：從零刻線到這把刻度尺的最后一條刻線的距離
8、誤差與錯誤
測量值和真實值之間的差異。
（1）誤差與錯誤：誤差是由于測量儀器不精確、實驗方法粗略、環境因素對測量儀器的影響等客觀原因造成的，加上測量者自身的主觀因素的影響，使得誤差不可避免；錯誤是由于測量不遵守儀器的使用規則，測量方法錯誤，讀數時粗心大意等原因造成的，是不應該出現的，是可以完全避免的
（2）減小誤差的方法：在物理實驗中常采用多次測量求平均值的方法，另外選用更精密的測量工具，改進實驗方法，更細心認真地測量等可使誤差減小。
1.機械運動
在物理學里，把物體位置的變化（一個物體相對于另一個物體位置的改變）叫作機械運動。
2.參照物
要描述一個物體是運動的還是靜止的，要先選定一個標準物體作為參照，這個選定的標準物體叫參照物。
二、運動的描述
參照物的選取原則：
假定性 參照物一旦被選定，就假定該物體是靜止的
任意性 運動的物體和靜止的物體都可被選擇為參照物
不唯一性 研究同一物體的運動狀態，可以選擇不同的參照物，若選用了不同的參照物，其運動狀態的描述往往是不同的
方便性 對于地面靜止的物體為參照物，此時可以不指明參照物；如果選取了其他物體作為參照物，則一定要指明所選擇的參照物
排己性 參照物不能選擇研究對象本身，因為若以自己為參照物，研究對象的位置是不可能發生變化的
3.運動和靜止的相對性
同一個物體是運動還是靜止，取決于所選的參照物。所以，在描述一個物體的運動情況的時候，一定要明確參照物。研究地面上物體的運動情況，常選擇地面或地面上靜止不動的建筑物、樹木等作為參照物。
三、運動的快慢
1、比較運動快慢的方法
①相同時間比路程，通過的路程越長，運動越快。
②相同路程比時間，時間越短，運動越快。
2、速度
（1）定義：在物理學中把路程和時間之比叫做速度。
（2）物理意義：速度是表示物體運動快慢的物理量，在勻速運動中，速度表示在單位時間內通過的路程。
（3）公式
v ——速度——m/s——km/h
s ——路程—— m ——km
t ——時間—— s ——km
變形式： ， 。
【注意事項】（1）使用公式時，注意“同一性”和“同時性”，即式中的v、s和t對應的是同一個物體在同一時間段內的速度、路程和時間。
（2）單位換算：1 m/s = 3.6 km/h
（3）對做勻速直線運動的物體，其v是恒定的，與s和t無關，此時s和t成正比；不能根據 得出v與s成正比或與t成反比。
3、勻速直線運動
（1）物體沿一直線運動，方向不變且在任何相等的時間里路程都相等，或者說速度的大小和方向都不改變的運動，稱為勻速直線運動。
（2）勻速直線運動的特征：一是運動的路徑是直線；二是運動的快慢保持不變，即它的速度是一個恒量，任一時刻速度（v）都相同。路程的表達式： ，即路程與時間成正比。
4、平均速度
我們用平均速度來描述做變速直線運動物體的運動快慢，它表示的是運動物體在某一段路程內（或某一段時間內）的平均快慢程度。平均速度的公式是
（1）實驗原理：
（2）實驗器材：小車、斜面（實驗時斜面傾角不宜過大，目的是避免小車運動太快，方便測量小車運動的時間，減小誤差）、刻度尺（要估讀，測量小車通過的路程。注意：測量時要“頭對頭”“尾對尾”）、停表（作用：測量小車運動的時間）、金屬片
（作用：確保小車到達終點時在同一位置，方便計時）。
（3）設計實驗數據記錄表格（如下表所示）：根據 計算小車各段的平均速度，并繪出實驗數據曲線圖，通過小車在單位時間內運動的路程來判斷小車的運動狀態。（實驗中小車做變速直線運動）
四、測量物體運動的平均速度
（4）交流、反思
①測量下半段（或任意一段）路程的速度時不能讓小車從中點（或除頂端外的任意一起點）由靜止釋放，因為小車運動到中點（或除頂端外的任意一點）時的速度不為零。
②小車下滑過程中（不計摩擦）能量的轉化情況為重力勢能轉化為動能。
（5）誤差分析
①若小車經過終點后才停止計時，會導致時間測量值偏大，平均速度測量值偏小；
②若小車靜止釋放時未放在頂端，導致時間測量值偏小， 平均速度測量值偏大。
測量結果準確程度與分度值關系
（1）刻度尺的分度值反映了測量結果的準確程度。如圖所示，刻度尺甲只能精確到1 cm，示數為3.2 cm，其中“3 cm”是準確值，“0.2 cm”是估計值。刻度尺乙能精確到1 mm，測量值為3.16 cm。其中“3.1 cm”是準確值，“0.06 cm”是估計值。課件刻度尺乙比刻度尺甲更精確。
測量結果準確程度與分度值關系
（2）通過測量結果的準確程度可判斷所用刻度尺的分度值。測量結果倒數第2位所對應的單位長度就是所用刻度尺的分度值，可以把測量結果化成小數點后只有1位的情況。刻度尺甲的測量值3.2 cm，可知刻度尺甲的分度值是1 cm，刻度尺乙的測量值3.16 cm化成31.6 mm，可知刻度尺乙的分度值是1 mm。
了解幾種特殊的測量方法
（1）測量細銅絲的直徑
現有一卷粗細均勻的細銅絲，要求測出它的直徑。試一試，并把測量步驟和方法寫出來。測量方法：找一支圓鉛筆，把細銅絲捋直，將金屬絲在鉛筆上依次密繞適當的圈數n，用有毫米刻度的刻度尺量出這個線圈的長度L，再將線圈長除以圈數所得的商就是金屬絲的直徑d = L/n 。
了解幾種特殊的測量方法
（2） 測量硬幣的直徑、硬幣的周長。
方法一(卡尺法)：如圖所示，用直尺和三角板把硬幣緊壓在桌面邊緣；借助兩把三角板和一把刻度尺來進行測量。或用兩把三角板緊夾住硬幣，均可從刻度尺上讀出硬幣的直徑d。根據公式L = πd 求出硬幣的周長。
了解幾種特殊的測量方法
方法二(滾輪法)：在紙面上畫一條直線，讓硬幣從某個記號開始，在紙面上沿直線滾動n周記下終點。測出線段長度s，先求出每周的周長L = s/n，再利用L = πd求出硬幣的直徑d = s/nπ.
方法三(替換法)：把硬幣放在紙上，貼著邊緣用筆畫上一圈，再剪下對折，然后用刻度尺直接測量圓的d，即為硬幣的直徑。根據公式L = πd求出硬幣的周長。
方法四(化曲為直法)：拿一紙條緊貼著硬幣邊包幾圈，用一大頭針在紙條上扎穿一個孔，然后將紙條展開平放，用刻度尺測出相鄰孔間的距離L，就是硬幣的周長。根據公式d=L/π求出硬幣的直徑。
了解幾種特殊的測量方法
（3） 測量一頁紙的厚度（累積法）
(以多測少法)測量時取若干頁紙(紙的頁數要足夠多)，壓緊后，用最小刻度為毫米的刻度尺量出其總厚度L，然后將總厚度除以紙的頁數n，求出每頁紙的厚度l = L/n
勻速直線運動和變速直線運動的區別
勻速直線運動 變速直線運動（情況很多，以其中一種為例）
定義 物體沿直線且速度不變的運動 物體沿直線且速度變化的運動
頻閃實例
s-t圖像 相同時間，路程相同
相同時間，路程不同
v-t圖像 速度v跟時間t無關
時間t越長，速度v越大
s與t比值 不變 變化
刻度尺的讀數
用零刻度線磨損的刻度尺測量物體的長度時，要用末端讀數減去起始端讀數；當被測物體的末端與刻度尺的某一刻度線恰好對齊時，估讀為“0”不能省略；記錄的結果要帶單位。
多次測量求平均值的數據處理
刪除
錯誤數據
求正確數據的平均值
根據“四舍五入”，結果保留位數與所給數據的位數一致
若最后一位有效數字是零，應保留，不能刪除
分度值不一致
與準確值差別較大
漏記單位
混淆研究對象和參照物
在選擇參照物時，易把研究對象本身選為參照物，或沒有明確研究對象，沒有理解運動和靜止的相對性。研究對象是人們要研究的物體，在題干中，其運動狀態是已知的。
平均速度與速度的平均值
（1）概念不同：“平均速度”是物理概念，在數值上等于物體在單位時間內所通過的路程，即總路程除以總時間；“速度的平均值”是數學概念，它只是求若干個速度數值上的算術平均數。
（2）表達式不同：“平均速度”的計算表達式是 ；“速度的平均值”的計算表達式是 。
速度的
測量
實驗原理
實驗器材
測量的物理量
實驗步驟
實驗結論
小車沿斜面從頂端滑到底端，速度越來越大
用刻度尺分別測出全程和上半程的路程s和s1，用秒表分別測出所用時間t和t1，用公式 分別求出全程和上半程的平均速度
用s-s1求出下半程的路程，用t-t1求出下半程所用時間，用公式 求出下半程的平均速度
長木板、木塊、小車、刻度尺、秒表、金屬片
小車運動的路程s和通過這段路程所用的時間t
1．[2024年湖南長沙中考真題]為給課桌裁剪一塊合適的課桌墊，小明用卷尺對課桌長度進行了三次測量，記錄的數據分別為66.8cm、67.0cm、67.5cm。則課桌長度的測量結果應為( )
A.66.8cm B.67.0cm C.67.1cm D.67.5cm
答案：C
解析：根據多次測量取平均值減小誤差的方法可知，課桌長度的測量結果應為
故C符合題意，ABD不符合題意。
2．[2024年湖北中考真題]我國古代把女子一拃長稱為“咫”，男子一拃長稱作“尺”，如圖。“咫尺之間”用來比喻相距很近，實際“咫”與“尺”的長度相差大約為( )

A.3mm B.3cm C.3dm D.3m
答案：B
解析：男子的手比女子的手大，一炸的長度也比女子的長一些。一拃長通常是20cm左右，“咫”與“尺”的長度相差不會太大，3mm過小，3m過大，3dm相當于30cm也偏大，所以3cm比較符合實際情況，即“咫”與“尺”的長度相差大約為3cm，故B符合題意。
3．[2024年廣東中考真題]測量地圖上A、B兩點間的距離，如圖所示，讀數為___________cm。
答案：2.35
解析：如圖所示，分度值為0.1cm，刻度尺需要估讀，故讀數為2.35cm。
4．[2024年廣東中考真題]如圖為珠江兩岸景觀圖。下列相對廣州塔靜止的是( )
A.飛行的客機 B.兩岸的高樓
C.行駛的游船 D.流動的江水
答案：B
解析：判斷一個物體是運動的還是靜止的，要看這個物體與所選參照物之間是否有位置變化。若位置有變化，則物體相對于參照物是運動的；若位置沒有變化，則物體相對于參照物是靜止的。
5．[2024年安徽中考真題]如圖所示，玉兔二號月球車沿著嫦娥四號探測器的斜梯緩緩下行，到達月球表面，留下了屬于中國的印記。在玉兔二號月球車下行的過程中，若以玉兔二號為參照物，則嫦娥四號是_________（選填“運動”或“靜止”）的。
答案：運動
解析：在玉兔二號月球車下行的過程中，若以玉兔二號為參照物，則嫦娥四號的位置發生了改變，是運動的。
1.同一物體長度的五次測量記錄分別是19.1 mm、19.2 mm、21.1 mm、19.1 mm和19.3 mm。下列相關說法中( )
①“21.1 mm”的測量記錄是錯誤的；
②五次測量所用刻度尺的分度值是0.1 mm；
③該物體的長度應記為19.2 mm；
④求平均值記為物體的長度，可以消除誤差。
A.只有①③正確 B.只有②④正確 C.只有①④正確 D.只有②③正確
A
1.答案：A
解析：21.1 mm與其他四次測量記錄比較，差別很大，所以此數值是錯誤的，應該舍去，故①正確；從其他四個數據可以看出，倒數第二位“9”對應的單位是mm，故所用刻度尺的分度值為1 mm，故②錯誤；該物體的長度為
，故③正確；求平均值記為物體的長度，可以減小誤差，但不能消除誤差，故④錯誤。綜上分析可知A正確。
2.下列有關誤差的說法中，正確的是( )
A.多次測量取平均值可以消除誤差
B.誤差是不遵守儀器的使用規則產生的
C.只要認真測量，就可以避免誤差
D.選用精密儀器測量可以減小誤差
D
解析：多次測量取平均值可以減小誤差，但不能消除誤差，A錯誤。不遵守儀器的使用規則產生的是錯誤，B錯誤。認真測量，可以避免錯誤，但不能避免誤差，C錯誤。選用精密儀器測量可以減小誤差，D正確。
3.如圖所示，用厚刻度尺測量木塊的長度，其中正確的測量圖是( )
A. B.
C. D.
B
答案：B
解析：A.圖中，物體的一端沒有和刻度尺的零刻度線對齊，故A錯誤；
B.圖中，物體的一端和刻度尺的零刻度線對齊，刻度線緊貼被測物體，故B正確；
C.圖中，刻度線沒有緊貼被測物體，故C錯誤；
D.圖中，刻度尺沒有與被測長度平行，故D錯誤。
故選B。
4.如圖甲所示，被測物體的長度為___________cm；如圖乙所示，機械停表的示數是___________s。
1.30
337.5
答案：1.30；337.5
解析：由圖可知，刻度尺上1cm之間有10個小格，所以一個小格代表的長度是1mm，則此刻度尺的分度值為1mm，物體左側與6.00cm對齊，右側在7.30cm處，所以物體的長度
在秒表的小表盤上，1min有兩個小格，所以一個小格代表0.5min，指針在“5”和“6”之間，偏向“6”側，所以分針指示的時間為5min，秒針讀數大于30s；在秒表的大表盤上，1s之間有10個小格，所以一個小格代表0.1s，指針在37.5s處，所以秒針指示的時間為37.5s，故秒表的讀數為5min37.5s，合337.5s。
5.如圖所示，空中加油機正在給戰機加油。以加油機為參照物，戰機是__________（填“運動”或“靜止”）的；以地球為參照物，戰機是__________（填“運動”或“靜止”）的；由此可知：同一物體是運動還是靜止，取決于所選的參照物，這是運動和靜止的__________。
靜止
運動
相對性
答案：靜止；運動；相對性
解析：空中加油機正在給戰機加油時，以加油機為參照物，戰機和加油機之間的位置沒有發生改變，所以稱它是靜止的。
以地球為參照物，戰機和地球之間的位置發生改變，所以稱它是運動的。
同一物體是運動還是靜止，取決于相對所選的參照物的位置是否發生改變，這是運動和靜止的相對性。
6.周日，小軍和小麗相約練習騎自行車。在某段路面上，小軍騎車，小麗慢跑，他們的速度隨時間變化的圖象如圖所示。下列分析中正確的是( )
A.小軍做勻速直線運動
B.以道路上的路燈為參照物，小麗總是靜止的
C.第5s以后，兩人運動方向相反
D.0~5s內，小軍騎行的路程小于10m
D
答案：D
解析：A.由圖像知，小軍的騎車速度隨著時間而增加，做加速運動，小麗的速度保持不變，做勻速直線運動，故A錯誤；
B.以道路上的路燈為參照物，小麗有位置變化，是運動的，故B錯誤；
C.第5s時，小軍和小麗的速度都為2m/s，第5s后，小軍的速度大于2m/s，但從圖像中無法判斷兩者的運動方向，故C錯誤；
D.0~5s內，小麗通過的路程 而0~5s內，小軍的速度比小麗的小，所以通過的路程比10m小，故D正確。
故選D。
7.某同學在“測量小車的平均速度”的實驗中，已經從實驗室借到的實驗器材有：小車、刻度尺、長木板、金屬擋板、小木塊。
（1）該實驗的原理是__________；
（2）為了完成該實驗，還需要的實驗器材有___；
（3）為了方便計時，應該使斜面的坡度較___
_（填“大”或“小”）。如果小車過了A點后
才開始計時，則會使所測量的運動速度偏_______（填“大”或“小”）；
（4）通過分析圖中所給信息可以判斷，小車從斜面頂端運動到底端的過程中__________（選填“是”或“不是”）做勻速直線運動；
（5）經測量，s1=0.9m，s2=0.4m，小車從斜面頂端由靜止下滑的過程中，停表記錄如圖所示，則小車在s1的平均速度是______m/s，在s3的平均速度是______m/s
秒表
小
大
不是
0.3
0.5
解析：（1）實驗中以速度的公式 作為實驗的原理。
（2）根據實驗原理可知，需要知道路程和時間，因此需要的測量工具有秒表。
（3）實驗中為了便于測量時間，應使斜面的坡度盡量小。
過了A點后才開始計時，導致時間測量的偏小，由 可知，速度偏大。
（4）由圖可知，上段時間長，路程小。而下段時間段路程長，說明小車在斜面上做加速運動。
（5）小車在 運動所需要的時間為
則小車在 的平均速度是
在 的路程為
在 的時間為
的平均速度是

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