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第一章 机械运动（知识清单）
第1节 长度和时间的测量
一、长度的单位
1. 单位：测量某个物理量时用来进行比较的标准叫单位。2. 长度单位
（1）国际单位是米，符号m。
（2）常用单位有：千米（km）、分米（dm）、厘米（cm）、毫米（mm）、微米（μm）、纳米
（nm）。
（3）单位换算
1km= 10 3 m= 10 6 mm= 10 9 μm= 10 12 nm
1m=10dm= 10 2 cm= 10 3 mm
二、长度的测量
1. 测量工具：刻度尺、皮尺、三角板、游标卡尺、螺旋测微器等。
2. 使用刻度尺测量物体长度
（1）使用前要注意观察零刻度线、量程和分度值。
（2）放置刻度尺时，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，最后读数中要减掉
所取代零刻线的刻度值。
（3）读数时，视线应与尺面垂直。除读出分度值以上的准确值外，还要估读出分度值的下一位数
值（估读值）。
（4）记录数据要由数字和单位组成，没有单位的记录是毫无意义的。
三、时间的测量
1. 时间单位
（1）国际单位是秒，符号s。
（2）常用单位有：小时（h）、分钟（min）。
（3）单位换算： 1h=60min 1min=60s
2. 时间的测量工具：钟表、手表、停表等。
3. 停表的读数方法
（1）看清停表的量程与分度值：量程以小表盘为准；分度值看大表盘的刻度值。
（2）停表的读数=分针读数（min）+秒针读数（s）。小表盘指针不过半刻度线时，大表盘按照0
～ 30 s（黑色数字）读数；若小表盘指针过半刻度线，按照 31 ～ 60s （红色数字）读数。
四、误差
1. 定义：测量值与真实值之间的差别。
2. 产生的原因：测量工具的精密度不高、测量人估读能力不同、测量方法不完善。
3. 减小误差的方法：多次测量求平均值、选用 精密测量 工具 和改进测量方法。4. 误差与错误不同：错误可以避免，误差不能避免。
第2节 运动的描述
一、机械运动
1. 定义：把物体位置随时间的变化叫机械运动。
2. 机械运动的特点
（1）机械运动是最普遍的运动形式。宇宙中所有的物体都在运动，绝对静止的物体是不存在的。
（2）机械运动是最简单的一种运动形式。
二、参照物
1. 描述物体运动时，选做标准的物体叫参照物。
2. 参照物的选择
（1）除研究对象本身外其他任何物体都可以选作参照物。
（2）一般情况下，我们默认选地面为参照物。
（3）参照物选取不同，物体的运动和静止情况也不同。
3. 判断物体是运动还是静止的方法
一看选哪个物体作为参照物，二看被判断物体与参照物之间的位置是否发生变化。如果位置变化
了，是运动的；如果位置没有变化，是静止的。
三、运动和静止的相对性
1. 运动和静止的相对性
在讨论物体的运动和静止时，选择的参照物不同，物体的运动情况就可能不同。可见物体的运动
和静止是相对的。
2. 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，它们相对于地面是运动的），这两个物体就叫做相对静止。
3. 物体运动是绝对的，静止是相对的。
第3节 运动的快慢
一、比较物体运动的快慢
（1）相同时间，比较路程；路程越长，运动的越快；
（2）相同路程，比较时间；时间越短，运动的越快。
二、速度
（1）物理意义：表示物体运动快慢的物理量。
（2）定义：路程与时间之比叫做速度。
（3）公式： v ＝ s/t ，速度在数值上等于物体在单位时间内通过的路程。（4）单位：速度的单位由路程单位与时间单位组合而成。
①国际单位制： 米 / 秒 ，符号m/s或m·s-1
②交通运输中： 千米 / 小时 ，符号是km/h或km·h-1
1 m/s=3.6km/h.
三、匀速直线运动
1. 机械运动的分类
（1）物体做机械运动，按照运动路线的曲直可分为：直线运动和曲线运动。
（2）在直线运动中，按照速度是否变化分为：匀速直线运动和变速直线运动。
2. 匀速直线运动
（1）定义：物体沿着直线且速度不变的运动叫做匀速直线运动。
（2）特点：
①匀速直线运动是最简单的机械运动。
②物体做匀速直线运动时，速度保持不变，即路程和时间的比值不变，速度与路程和时间无关；
不能将v＝s/t理解为v与s成正比，与t成反比。
③做匀速直线运动的物体，在任何一段相等的时间内，通过的路程相等。
3. 匀速直线运动的s-t、v-t图像
（1）路程—时间（s-t）图象。用横坐标表示时间，纵坐标表示路程，就得到了路程—时间（s-t）
图象，如图甲所示。
该图像是过原点的 倾斜 直线 ，它说明做匀速直线运动的物体通过的路程与时间成正比，即s/t的值
不变。在同一坐标图中，斜率越大，速度越大。
（2）匀速直线运动的速度—时间图像（v-t），如图乙所示。匀速直线运动的v-t图像，是一条与t
轴平行的直线，说明做匀速直线运动的速度是不变的。在同一坐标图中，截距越大，速度越大。
四、变速直线运动
1. 定义：物体做直线运动时，其速度的大小常常是变化的，即在相等的时间内通过的路程不相等，
这种运动叫做变速直线运动。
2. 平均速度（1）定义：在变速运动中，只做粗略研究，也可以用v=s/t 来描述运动的快慢，即做变速运动的
物体通过某段路程跟通过这段路程所用时间之比，这样算出来的速度叫做平均速度。
（2）计算公式：v=s/t.
（3）理解：
①平均速度用来粗略地描述做变速运动的物体的平均快慢程度，但不能精确地知道它的运动情况.
②我们说一个物体的平均速度时，必须指出在哪段时间内，或在哪段路程中，因为在不同的时间
或路程中，平均速度一般不同.
第4节 测量平均速度
一、测量平均速度
1. 设计实验
（1）实验原理：v＝
（2）需要测量的物理量： 路程 s 和 时间 t。
（3）实验器材：斜面、木块、小车、刻度尺、停表、金属挡板等。
（4）实验装置图：
（5）实验器材的作用
①斜面的作用：使小车获得动力，能够自由下滑。
②刻度尺的作用：测量小车通过的路程。
③停表的作用：测量小车运动的时间。会读停表的示数：示数=小表盘示数（min）+大表盘示数
（s），根据小表盘分针是否过半加30s。
④金属片的作用：让小车停止运动，便于测量时间。
（6）实验注意事项：
①斜面的坡度太小，小车可能达不到底部；斜面的坡度太大，小车运动的速度大，所用时间短，
导致测量难度大、实验误差大。
②实验过程中，斜面的倾斜程度不能变。
③测量小车下滑路程时，起点从车头算起，终点也应该是车头。
2. 进行实验
（1）测量全程平均速度如图所示，将小车放在斜面顶端，金属片放在斜面底端。用刻度尺测出小车通过的路程s，同时
1
用停表测量小车从斜面顶端滑下到撞击金属片的时间t，把数据记入下表中。利用公式v= s/t 算出小
1 1 1 1
车通过斜面全程的平均速度v。
1
（2）测量上半段的平均速度
如图所示，将金属片移至斜面的中部，测出小车到金属片的距离s；同时测出小车从斜面顶端滑
2
过斜面上半段s 所用的时间t，把数据记入下表中。利用公式v= s/t 算出小车通过上半段路程的平均
2 2 2 2 2
速度v。
2
（3）计算下半段的平均速度
方法是：根据前面的两次实验，可计算出小车通过下半段的路程：s=s-s ；计算出通过下半段路
3 1 2
程所用时间：t=t-t ；根据公式v＝ 算出小车通过下半段的平均速度v。
3 1 2 3 3
3. 分析与论证
（1）实验数据处理。分别计算出全程、上半段、下半段的平均速度。
路段 路程（cm） 运动时间（s） 平均速度（m/s）
全程
s＝__ t＝__ v＝__
1 1 1
上半段
s＝__ t＝__ v＝__
2 2 2
下半段
s＝__ t＝__ v＝__
3 3 3
根据计算结果初步得出：上半段的平均速度最小，下半段的平均速度最大，全程的平均速度处在
两者之间。
（2）分析数据，归纳实验结论：
①小车沿斜面下滑做加速（加速/减速/匀速）直线运动。
②各段路程的平均速度不相等（相等/不相等）。所以讲平均速度或计算平均速度时，必须强调是
物体在哪一段时间内或哪一段路程中的平均速度。4. 交流讨论
（1）实验成功的关键是测时间。小车开始运动的同时开始计时，小车撞击金属片的同时停止计时。
正式实验之前应该多练习几次，熟练之后会使测量数据更准确。
（2）斜面垫起的一端不要太高，也不要太低（过高会使小车速度过大，不易记录时间，过低时可
能会使测出的平均速度太接近）。
（3）误差分析（实验误差主要来自于时间测量产生的误差）
①当小车过了起始位置才开始计时或未达终点就停止计时，会导致测量时间偏小，平均速度偏大；
②当小车到达终点后才停止计时或未开始运动提前计时，会导致测量时间偏大，平均速度偏小；
③小车没有从静止开始下滑，所测平均速度偏大。
（3）增大小车平均速度的方法：增大斜面的倾斜程度。
（4）你的数据和其他同学相同吗?为什么?
各组实验数据不一定相等，因为斜面的倾斜程度不一定相同，小车运动的速度会不同；还有测量
中会有误差，也会导致实验结果不同。
