资源简介

第一单元 机械运动
在本单元学习中：
1.你将学会借助生活经验粗略估测长度和时间，会选用适当的工具测量长度和时间，并能说出误差和错误的区别。
2.你还认识了生活中的运动类型，知道可以用速度来描述物体的运动的快慢，并且学会利用速度公式进行简单的计算。
3.通过测量物体平均速度，进一步规范了平均速度公式在实际生活中的应用，明白了公式应用过程中物体运动路程及对应时间要对应等注意事项。
【课时建议】
单元名称 学习内容 总课时
机械运动 1.长度和时间的测量 4
2.运动的描述：参照物、直线运动
3.测量平均速度
【学法指导】
1. 养成良好的学习习惯，不死记硬背，学会用自己的语言科学表述物理知识和物理现象。通过机械运动、参照物、速度概念的学习，重视了解知识的来龙去脉，而不仅是字面意义。
2. 要逐步形成图像素养。本单元涉及路程图像（s-t）和速度图像(v-t)，要理解图像中坐标轴的意义，特别是如何用s-t图像、v-t图像表示匀速直线运动。
长度和时间的测量
长度
1.长度的单位
做一做 观察图1中的甲、乙两幅图，在图甲中帽檐直径AB、帽子高CD哪个较长？乙图的中心两个圆面积一样大吗？不用尺子，如何证实自己的目测结果是否正确？
备注：物理学中所涉及的每一个量我们都把它叫做物理量，而要比较物理量的大小就需要给它们加上一个统一的单位。1960年，国际上通过了一套人们公认的单位，叫做国际单位制，简称SI。
想一想 想一想在小学时学过的长度单位有哪些？它们之间的换算关系是怎样的？除此之外你还知道哪些长度的常用单位？
2.长度的测量
做一做 请借助刻度尺测量身边物理课本的长度、宽度、厚度，读出刻度尺的示数填入下表，并算出其平均值。
实验序号 1 2 3 4 5 平均值/cm
长度/cm
宽度/cm
厚度/cm
议一议 通过以上实验请你归纳出刻度尺使用方法及读数的方法。
做一做 如图所示，用刻度尺测量铅笔的长度，该刻度尺的分度值为_______，所测铅笔的长度为_______，准确值为________，估计值为________。
想一想 在实验中我们发现不同的同学测量出来的物理课本的长度、宽度、厚度会略有不同，这是为什么呢？由此你能说出什么是误差吗？误差与错误的区别是什么？在长度测量中我们应该如何减小误差？
注意：错误与误差不同：错误是指不按实验操作的有关规定的做法，是不正确的测量方法产生的，所以只要严格按要求去做，错误是可以避免的，而误差是不可避免的。
做一做 在生活中，除了需要用刻度尺测量长度以外，人们还经常需要估测长度。人体的哪些部位可以作为“尺”，用来估测长度？利用你的“人体尺”，估测出教室的长和宽。
二、时间的测量
做一做 机械停表表盘如图，按一按机械停表按钮观察表针变化。练习使用停表测量1min你脉搏跳动的次数。
议一议 有时可用身体随身携带的“生物钟”来估测时间。请你用数脉搏跳动的次数来估测时间，并将估测的时间与刚才用停表测得的时间相比较，评价自己的估测水平。
问题解决
读出下列物体的长度：
读数： 读数：
读数： 读数：
2. 在我们身边很多物体的长度甚至比刻度尺的分度值还小，无法直接测量，例如硬币的直径、硬币的周长、物理课本一张纸的厚度和铜丝的粗细等，你能想出什么办法测量它们吗 简要叙述你的方案。
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时间秒的由来
汉朝以前，“时”指季节，“一时”相当于现在的一季。一年有四季，所以一年又叫“四时”。汉朝以后，“时”不再表示季节，而是用来表示计算时间的单位了。当时，人们把一天平均分成12个“时”，“一时”等于现在的两个小时，人们习惯把这个“时”称为“时辰”。
在一些古典书籍中，我们也经常会看到“时辰”这两个字，有不少人误认为一个时辰就是现在的一个小时，其实这是不正确的。像古代表示夜间时间的“一更天”、“二更天”的“更”就是指时辰，一更到二更，二更到三更都是相隔两个小时。后来，人们又把一天平均分成24份，每份仍用“时”来表示。这时的“一时”就是现在的一个小时，只相当于过去(汉朝以后)“一时”或“一个时辰”的一半，所指的时间缩短了。接着，人们又把一小时分成60等份，每份的时间叫1分，把1分又分成60等份，每份的时间叫1秒。这样，时、分、秒就确定下来了。
2 运动的描述及快慢
一、运动的描述
做一做 观察图片，为什么行人说乘客运动得“真快”，而司机却说乘客“没动”，乘客到底是运动的还是静止的？
想一想 （1）行人的研究对象是谁？他们以什么为参照物？根据什么来判断跑得快？
（2）司机的研究对象是谁？他以什么为参照物？根据什么来判断乘客“没动”？
议一议 女孩以汽车为参照物的运动情况怎样的？以男孩为参照物她的运动情况又是怎样的？由此你可以得到说明结论？
做一做 请归纳出判断物体运动情况的关键点是什么？
因此，对于同一个物体，选择的参照物不同，物体的运动情况可能不同。同一个物体相对于某个物体是静止的，相对于另一个物体可能是运动的，这就是运动和静止的相对性。
二、运动的快慢
1.比较物体运动快慢的两种方法
想一想 学校运动会上，短跑比赛正在紧张的进行着。在比赛过程中，裁判员通常用两种方法来比较物体运动快慢（如图甲、乙），说说甲、乙分别是如何比较物体运动的快慢的？
议一议 在实际问题中，多数情况下时间或路程都不相同，如参加百米赛跑的运动员甲跑完全程用时14s，而参加万米赛跑的运动员乙跑完全程用时28min，怎么比较运动员甲和乙的快慢呢？
2.速度
物体运动的快慢可用速度来表示。在使用速度公式的过程中应注意以下几个问题：
①三个物理量必须对应于同一物体的同一运动过程，切记张冠李戴。
②字母使用统一规定：v表示速度，s表示路程，t表示时间。当有多个物体时，他们的速度、路程、时间要用不同的下标区分，如s甲、v甲、t甲；s1、v1、t1。
③运算中单位要统一，并且单位参与计算过程。当路程的单位为米（m）时，时间的单位要用秒（s）,则速度单位一定是米/秒（m/s）；当路程的单位为千米（km）时，时间的单位要用小时（h）,则速度单位一定是千米每小时（km/h）。
议一议 1m/s的速度与1km/h的速度比较，哪个大？如果各个速度的单位不同时如何比较它们的大小？
做一做 短跑运动员5秒跑了50米，羚羊奔跑速度是20米/秒，汽车的行驶速度是54千米/时，三者速度从小到大的排列顺序是什么？
3.匀速直线运动与变速直线运动
做一做 观察甲图，如图记录了一辆汽车在平直的公路上行驶，在汽车行驶中取4段路程，并记录其运动时间，根据甲图的信息完成表格：
第1段 第二段 第三段 第四段
路程/m
时间/s
速度/（m/s）
议一议 根据表格中的信息，讨论一下：甲图中汽车在各段时间内的速度有什么特点？并且画出匀速直线运动的s-t 、v-t图像。
做匀速直线运动的物体的速度是不变的，不要认为速度v跟路程s成正比或速度v与时间t成反比，即在匀速直线运动中，速度与路程、时间无关。
做一做 观察乙图，如图记录了一辆汽车在平直的公路上行驶，在汽车行驶中取4段路程，并记录其运动时间，根据乙图的信息完成表格：
第1段 第二段 第三段 第四段
路程/m
时间/s
速度/（m/s）
议一议 根据表格中的信息，讨论一下：乙图中汽车在各段时间内的速度相等吗？
注意：变速直线运动中常用平均速度来描述运动物体在某一段路程或某一段时间内运动的平均快慢程度，只作粗略研究，可以用公式 求平均速度，由于变速运动的速度是不断变化的，所以在计算时要注意速度、时间和路程对应的是同一个过程。
问题解决
1. 观察下图，关于甲、乙两车相对于房子的运动情况有几种可能？并说明发生该现象的条件。（左西右东）
2.“五一”假期，小明一家驾车外出旅游。一路上，所学的运动学知识帮助他解决了不少实际问题。经过某交通标志牌时，小明注意到了牌上的标示如图，在遵守交通规则的前提下，试计算从标志牌到济南最快需要用几分钟？
3 测量平均速度
一、实验：测量物体运动的平均速度
做一做 ⑴为了研究小车的运动情况，把小车放在斜面顶端，金属片放在斜面底端，用刻度尺测出小车将要通过的路程s1，把s1和后面测得的数据填入下表中。
（2）用停表测量小车从斜面顶端滑下到撞击金属片的时间t1。
（3）根据测得的s1、t1，利用公式算出小车通过斜面全程的平均速度。
（4）将金属片移至斜面的中部，测出小车到金属片的距离s2。
（5）测出小车从斜面顶端滑过斜面上半段路程s2所用的时间t2，算出小车通过上半段路程的平均速度v2。
路程 运动时间 平均速度
s1＝ t1＝ v1＝
s2＝ t2＝ v2＝
想一想 实验依据的原理是什么？在实验中用到了刻度尺、停表、金属片，各自的作用是什么？
议一议 如何得出小车在整段路程的后半段的平均速度？
因此，做变速运动的同一物体，在各段路程的平均速度并不相等，平均速度描述的是做变速运动的物体，在s这段路程或在t这段时间内的平均快慢程度。严格地来讲离开了某段路程或某段时间，平均速度是没有意义的。
强调：求解物体通过某段路程的平均速度时，一定要用物体通过的这段路程除以通过这段路程所用的时间，注意对应关系。
问题解决
1. 自从上次龟兔赛跑乌龟大胜兔子以后，它就成了动物界的体育明星，可是偏偏有一只蚂蚁不服气，于是它给乌龟下了一封挑战书．比赛结束后，蚂蚁并没有取胜，已知乌龟的速度是蚂蚁的1.2倍，它比蚂蚁提前1分钟跑到终点，请你求出它们各自的速度。
2. 甲、乙两地的距离是900km，一列火车从甲地早上8：30出发开往乙地，途中停靠了几个车站，在当日17：30到达乙地，列车行驶途中以144km/h的速度匀速通过长度为400的桥梁，列车全部通过桥梁的时间是25s，求：
（1）火车从甲地开往乙地的平均速度是多少？
（2）火车的长度是多少？
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区间测速
在高速路上，“区间测速”是最常见的抓拍系统。主要是在同一路段上前后设置2个监控点，根据车辆经过这2个监控点之间的时间，计算处车辆在经过该路段时的平均车速，从而判断车辆有无存在超速行为。
区间测速”无法做到对路面上每一辆车都进行拍照，其抓拍原理为：在测速开始时，若有车超速行驶的，就会先拍照，并在测速结束时进行测速，然后抓拍在路段中超速的车辆，要是2个点都出现同一辆车，就会时间测算，用预设距离除以2张照片拍照的间隔时间，最终判断车辆有无超速。

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