初三物理第一章知識(shí)點(diǎn)第一章機(jī)械運(yùn)動(dòng)一、機(jī)械運(yùn)動(dòng)的基本概念1.運(yùn)動(dòng)的普遍性與機(jī)械運(yùn)動(dòng)宇宙中的一切物體都在不停地運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)是宇宙的普遍現(xiàn)象。物理學(xué)中，把物體位置的變化叫做機(jī)械運(yùn)動(dòng)，簡(jiǎn)稱運(yùn)動(dòng)。機(jī)械運(yùn)動(dòng)是最基本、最簡(jiǎn)單的運(yùn)動(dòng)形式，如汽車行駛、樹(shù)葉飄落、地球繞太陽(yáng)公轉(zhuǎn)等都屬于機(jī)械運(yùn)動(dòng)。判斷物體是否做機(jī)械運(yùn)動(dòng)，關(guān)鍵看物體的位置是否相對(duì)于其他物體發(fā)生了變化。例如：靜止在桌面上的書(shū)本，若以桌面為參照，位置沒(méi)有變化，就說(shuō)它是靜止的；若以窗外行駛的汽車為參照，位置發(fā)生了變化，就說(shuō)它是運(yùn)動(dòng)的。2.參照物定義：要判斷一個(gè)物體是運(yùn)動(dòng)還是靜止，首先要選定一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)物體作為參照，這個(gè)被選定的標(biāo)準(zhǔn)物體叫做參照物。參照物的選擇原則：①任意性：參照物可以任意選擇，既可以是靜止的物體，也可以是運(yùn)動(dòng)的物體；②便利性：為了研究問(wèn)題方便，通常選擇地面或地面上靜止不動(dòng)的物體（如房屋、樹(shù)木、課桌等）作為參照物；③特殊性：不能選擇被研究的物體本身作為參照物，因?yàn)槿粢宰陨頌閰⒄?，物體的位置永遠(yuǎn)不會(huì)變化，無(wú)法判斷其運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。運(yùn)動(dòng)和靜止的相對(duì)性：物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)是相對(duì)的，取決于所選的參照物。選擇不同的參照物，對(duì)同一物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的判斷可能不同。例如：坐在行駛的火車上的乘客，以火車為參照物，乘客是靜止的；以地面為參照物，乘客是運(yùn)動(dòng)的?！靶⌒≈衽沤杏?，巍巍青山兩岸走”，前一句以青山為參照物，竹排在運(yùn)動(dòng)；后一句以竹排為參照物，青山在運(yùn)動(dòng)，這就是運(yùn)動(dòng)相對(duì)性的生動(dòng)體現(xiàn)。3.運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的描述描述物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，需要明確“相對(duì)于參照物，物體的位置是否變化”以及“如何變化”。若物體相對(duì)于參照物的位置沒(méi)有發(fā)生變化，則稱物體處于靜止?fàn)顟B(tài)；若位置發(fā)生了變化，則稱物體處于運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。二、運(yùn)動(dòng)的快慢——速度1.比較物體運(yùn)動(dòng)快慢的方法相同時(shí)間比較路程：在相同的時(shí)間內(nèi)，物體通過(guò)的路程越長(zhǎng)，說(shuō)明運(yùn)動(dòng)得越快；反之則越慢。例如：百米賽跑中，觀眾通過(guò)比較運(yùn)動(dòng)員在相同時(shí)間內(nèi)跑過(guò)的路程，判斷誰(shuí)跑得更快。相同路程比較時(shí)間：通過(guò)相同的路程，物體所用的時(shí)間越短，說(shuō)明運(yùn)動(dòng)得越快；反之則越慢。例如：百米賽跑的裁判員，通過(guò)比較運(yùn)動(dòng)員跑完全程所用的時(shí)間，判斷誰(shuí)跑得更快。不同時(shí)間、不同路程：當(dāng)物體運(yùn)動(dòng)的時(shí)間和路程都不相同時(shí)，需要引入“速度”這個(gè)物理量來(lái)比較運(yùn)動(dòng)的快慢。2.速度的定義與物理意義定義：物理學(xué)中，把路程與時(shí)間的比值叫做速度，用符號(hào)v表示。速度在數(shù)值上等于物體在單位時(shí)間內(nèi)通過(guò)的路程。物理意義：速度是描述物體運(yùn)動(dòng)快慢的物理量。速度越大，說(shuō)明物體運(yùn)動(dòng)得越快；速度越小，說(shuō)明物體運(yùn)動(dòng)得越慢。3.速度的公式與單位基本公式：v=s/t，其中v表示速度，s表示路程，t表示時(shí)間。變形公式：根據(jù)速度公式，可推導(dǎo)出計(jì)算路程和時(shí)間的公式：①路程公式s=v×t；②時(shí)間公式t=s/v。單位：速度的單位是由路程單位和時(shí)間單位組合而成的。①國(guó)際單位制中，路程的單位是米（m），時(shí)間的單位是秒（s），因此速度的國(guó)際單位是米每秒，符號(hào)為m/s（或m·s?1）；②常用單位：在日常生活中，速度常用千米每小時(shí)作單位，符號(hào)為km/h（或km·h?1）；③單位換算：1m/s=3.6km/h，1km/h=1/3.6m/s≈0.28m/s。例如：汽車速度為36km/h，換算為m/s是36×(1/3.6)=10m/s。使用公式的注意事項(xiàng)：①統(tǒng)一性：公式中v、s、t的單位必須統(tǒng)一，若v用m/s，s需用m，t需用s；若v用km/h，s需用km，t需用h；②對(duì)應(yīng)性：s、v、t必須對(duì)應(yīng)同一物體的同一段運(yùn)動(dòng)過(guò)程，不能混淆不同物體或不同階段的路程、速度和時(shí)間。4.勻速直線運(yùn)動(dòng)與變速直線運(yùn)動(dòng)勻速直線運(yùn)動(dòng)：①定義：物體沿著直線且速度大小保持不變的運(yùn)動(dòng)，叫做勻速直線運(yùn)動(dòng)；②特點(diǎn)：運(yùn)動(dòng)方向不變，速度大小恒定，即任意相等時(shí)間內(nèi)通過(guò)的路程都相等；③實(shí)例：在平直軌道上勻速行駛的列車、空中勻速下落的雨滴（忽略空氣阻力時(shí)）等；④圖像表示：在s-t（路程-時(shí)間）圖像中，勻速直線運(yùn)動(dòng)是一條過(guò)原點(diǎn)的傾斜直線，直線的傾斜程度表示速度大小，傾斜程度越大，速度越大；在v-t（速度-時(shí)間）圖像中，勻速直線運(yùn)動(dòng)是一條平行于時(shí)間軸的水平直線。變速直線運(yùn)動(dòng)：①定義：物體沿著直線但速度大小不斷變化的運(yùn)動(dòng)，叫做變速直線運(yùn)動(dòng)；②特點(diǎn)：運(yùn)動(dòng)方向不變，速度大小隨時(shí)間變化，即相等時(shí)間內(nèi)通過(guò)的路程一般不相等；③實(shí)例：汽車啟動(dòng)時(shí)的運(yùn)動(dòng)、過(guò)山車的運(yùn)動(dòng)、運(yùn)動(dòng)員沖刺階段的運(yùn)動(dòng)等；④平均速度：在變速直線運(yùn)動(dòng)中，為了粗略描述物體運(yùn)動(dòng)的快慢，引入平均速度的概念。平均速度等于總路程與總時(shí)間的比值，公式為v?=s總/t總。注意：平均速度反映的是物體在某一段路程或某一段時(shí)間內(nèi)的平均運(yùn)動(dòng)快慢，不能反映某一瞬時(shí)的速度；不同路段或不同時(shí)間段的平均速度可能不同，計(jì)算時(shí)需明確是哪段路程或哪段時(shí)間的平均速度。例如：一輛汽車從甲地到乙地，前半段路程速度為60km/h，后半段路程速度為80km/h，其全程的平均速度不能簡(jiǎn)單取60和80的平均值，而需用總路程除以總時(shí)間計(jì)算。三、長(zhǎng)度、時(shí)間的測(cè)量與誤差1.長(zhǎng)度的測(cè)量測(cè)量工具：長(zhǎng)度測(cè)量是最基本的測(cè)量之一，常用工具包括刻度尺（直尺、卷尺、游標(biāo)卡尺、螺旋測(cè)微器等）。其中，游標(biāo)卡尺和螺旋測(cè)微器用于精確測(cè)量，精度可達(dá)0.01mm，而直尺、卷尺常用于粗略測(cè)量。長(zhǎng)度單位：①國(guó)際單位制中，長(zhǎng)度的基本單位是米，符號(hào)為m；②常用單位：千米（km）、分米（dm）、厘米（cm）、毫米（mm）、微米（μm）、納米（nm）；③單位換算：1km=103m，1dm=10?1m，1cm=10?2m，1mm=10?3m，1μm=10??m，1nm=10??m。例如：2.5km=2.5×103m，50cm=0.5m，100μm=10??m。刻度尺的使用方法：①選：根據(jù)測(cè)量的實(shí)際需求選擇合適量程和分度值的刻度尺。量程是刻度尺能測(cè)量的最大長(zhǎng)度，分度值是刻度尺相鄰兩刻度線之間的長(zhǎng)度，分度值越小，測(cè)量精度越高。例如：測(cè)量教室長(zhǎng)度可選用量程為10m、分度值為1cm的卷尺；測(cè)量鉛筆長(zhǎng)度可選用量程為20cm、分度值為1mm的直尺。②放：將刻度尺的零刻度線（或某一整刻度線）對(duì)準(zhǔn)被測(cè)物體的一端，使刻度尺的刻度線緊貼被測(cè)物體，刻度尺與被測(cè)物體的邊緣保持平行，不能歪斜。③讀：讀數(shù)時(shí)，視線要與刻度尺的刻度線垂直，既要讀出準(zhǔn)確值，也要讀出估讀值。準(zhǔn)確值是刻度尺分度值對(duì)應(yīng)的刻度值，估讀值是對(duì)分度值下一位的估計(jì)，通常估讀到分度值的1/10。例如：用分度值為1mm的刻度尺測(cè)量物體長(zhǎng)度，若物體末端在3.2cm和3.3cm之間，且更靠近3.25cm，則讀數(shù)為3.25cm，其中3.2cm是準(zhǔn)確值，0.05cm是估讀值。④記：記錄測(cè)量結(jié)果時(shí)，要包括數(shù)字和單位，數(shù)字由準(zhǔn)確值和估讀值組成。例如：測(cè)量結(jié)果記為3.25cm，不能只記3.25或3cm。2.時(shí)間的測(cè)量測(cè)量工具：常用時(shí)間測(cè)量工具包括秒表（停表）、鐘表（石英鐘、機(jī)械鐘）等。其中，秒表用于精確測(cè)量較短時(shí)間（如體育比賽、實(shí)驗(yàn)中的時(shí)間），鐘表用于日常生活中的時(shí)間測(cè)量。時(shí)間單位：①國(guó)際單位制中，時(shí)間的基本單位是秒，符號(hào)為s；②常用單位：小時(shí)（h）、分鐘（min）；③單位換算：1h=60min，1min=60s，1h=3600s。例如：1.5h=90min=5400s，20min=1200s。秒表的使用方法：①秒表通常由中間的小表盤(pán)（分針盤(pán)）和周圍的大表盤(pán)（秒針盤(pán)）組成，小表盤(pán)分度值一般為0.5min或0.1min，大表盤(pán)分度值一般為0.1s或0.01s；②使用時(shí)，先按復(fù)位鍵使指針歸零，再按開(kāi)始鍵啟動(dòng)秒表，被測(cè)事件結(jié)束時(shí)按停止鍵停止計(jì)時(shí)；③讀數(shù)時(shí)，先讀小表盤(pán)的分鐘數(shù)，注意看小表盤(pán)指針是否超過(guò)半分鐘刻度：若未超過(guò)，大表盤(pán)讀0-30s的刻度；若超過(guò)，大表盤(pán)讀30-60s的刻度，最后將分鐘數(shù)和秒數(shù)相加，即為測(cè)量的時(shí)間。例如：小表盤(pán)指針在1min和2min之間，且未超過(guò)1.5min，大表盤(pán)指針指在20s處，則總時(shí)間為1min20s=80s；若小表盤(pán)指針超過(guò)1.5min，大表盤(pán)指針指在40s處，則總時(shí)間為1min40s=100s。3.誤差與錯(cuò)誤誤差的定義：測(cè)量值與真實(shí)值之間的差異，叫做誤差。真實(shí)值是物體客觀存在的真實(shí)長(zhǎng)度或時(shí)間，測(cè)量值是通過(guò)測(cè)量得到的數(shù)值，由于測(cè)量工具、測(cè)量方法、測(cè)量者等因素的影響，誤差不可避免。錯(cuò)誤的定義：錯(cuò)誤是由于測(cè)量者操作不當(dāng)（如刻度尺放歪斜、讀數(shù)時(shí)視線不垂直、記錄時(shí)漏寫(xiě)單位等）導(dǎo)致的，是可以避免的。誤差與錯(cuò)誤的區(qū)別：誤差是客觀存在的，不可消除，但可以盡量減??；錯(cuò)誤是主觀造成的，能夠消除。減小誤差的方法：①選用精度更高的測(cè)量工具，如用游標(biāo)卡尺代替直尺測(cè)量細(xì)金屬絲的直徑；②改進(jìn)測(cè)量方法，如測(cè)量圓形物體周長(zhǎng)時(shí)，用“滾動(dòng)法”（讓物體在直尺上滾動(dòng)一周）代替“繞繩法”，減少誤差；③多次測(cè)量求平均值，通過(guò)多次測(cè)量，將各次測(cè)量值相加后除以測(cè)量次數(shù)，得到的平均值更接近真實(shí)值，可有效減小偶然誤差。例如：測(cè)量某物體長(zhǎng)度，三次測(cè)量值分別為2.35cm、2.36cm、2.37cm，平均值為(2.35+2.36+2.37)/3=2.36cm，該平均值比單次測(cè)量值更準(zhǔn)確。四、本章重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)1.測(cè)量平均速度實(shí)驗(yàn)?zāi)康模簻y(cè)量小車在斜面上運(yùn)動(dòng)的平均速度，理解平均速度的含義。實(shí)驗(yàn)原理：v=s/t，通過(guò)測(cè)量小車運(yùn)動(dòng)的路程s和對(duì)應(yīng)的時(shí)間t，計(jì)算出平均速度v。實(shí)驗(yàn)器材：斜面、小車、刻度尺、秒表、金屬片（用于阻擋小車，確定終點(diǎn)）。實(shí)驗(yàn)步驟：①按要求組裝實(shí)驗(yàn)裝置，將斜面一端墊高，使小車能沿斜面勻速下滑（斜面坡度不宜過(guò)大，否則小車速度過(guò)快，時(shí)間測(cè)量誤差大；也不宜過(guò)小，否則小車可能靜止）；②用刻度尺測(cè)量斜面頂端A到斜面中點(diǎn)B的距離s?，以及A到斜面底端C的距離s?（s?=2s?），并記錄數(shù)據(jù)；③讓小車從斜面頂端A由靜止釋放，同時(shí)啟動(dòng)秒表，當(dāng)小車到達(dá)中點(diǎn)B時(shí)，停止秒表，記錄時(shí)間t?，根據(jù)v?=s?/t?計(jì)算小車在AB段的平均速度；④重新將小車放回A點(diǎn)，啟動(dòng)秒表，當(dāng)小車到達(dá)底端C時(shí)，停止秒表，記錄時(shí)間t?，根據(jù)v?=s?/t?計(jì)算小車在AC段的平均速度；⑤計(jì)算BC段的路程s?=s?-s?，時(shí)間t?=t?-t?，根據(jù)v?=s?/t?計(jì)算小車在BC段的平均速度。實(shí)驗(yàn)結(jié)論：小車在斜面上運(yùn)動(dòng)時(shí)，速度越來(lái)越大，即BC段的平均速度大于AB段的平均速度，說(shuō)明小車做變速直線運(yùn)動(dòng)。實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)：①小車每次必須從同一位置由靜止釋放，保證初始速度相同；②秒表的啟動(dòng)和停止要與小車的運(yùn)動(dòng)同步，避免人為延遲或提前；③刻度尺讀數(shù)時(shí)要估讀到分度值的下一位，記錄數(shù)據(jù)時(shí)要包含單位。五、知識(shí)梳理與易錯(cuò)點(diǎn)提醒1.知識(shí)網(wǎng)絡(luò)機(jī)械運(yùn)動(dòng)：物體位置的變化，運(yùn)動(dòng)和靜止具有相對(duì)性（取決于參照物）。運(yùn)動(dòng)的快慢：用速度描述，v=s/t，單位m/s、km/h（1m/s=3.6km/h）；分為勻速直線運(yùn)動(dòng)（速度不變）和變速直線運(yùn)動(dòng)（用平均速度描述）。測(cè)量：長(zhǎng)度（單位m，刻度尺使用“選、放、讀、記”）、時(shí)間（單位s，秒表讀數(shù)）；誤差不可避免，可通過(guò)多次測(cè)量求平均值等方法減小。2.易錯(cuò)點(diǎn)提醒參照物的選擇：容易忽略“參照物不能選自身”，或在描述運(yùn)動(dòng)時(shí)未明確參照物。例如：“太陽(yáng)東升西落”，是以地球?yàn)閰⒄瘴铮弧暗厍蚶@太陽(yáng)公轉(zhuǎn)”，是以太陽(yáng)為參照物。速度單位換算：容易混淆m/s和km/h的換算關(guān)系，記住“m/s轉(zhuǎn)km/h乘3.6，km/h轉(zhuǎn)m/s除以3.6”。例如：5m/s=5×3.6=18km/h，72km/h=72÷3.6=20m/s。平均速度的計(jì)算：容易錯(cuò)誤地將不同階段的速度取平均值作為全程平均速度，必須用“總路程÷總時(shí)間”計(jì)算。例如：小車前半段路程速度2m/s，后半段路程速度3m/s，若路程為s，則總時(shí)間t=(s/2)/2+(s/2)/