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第6章　机械运动
【本章课标要求及素材】
内容要求 2.1.1 知道机械运动，举例说明机械运动的相对性。
2.1.3 举例说明自然界存在多种多样的运动形式。知道物质在不停地运动。
2.2.1 会选用适当的工具测量长度和时间，会根据生活经验估测长度和时间。
例1 会利用自身的尺度(如步长)估测教室的长度。
例2 了解我国古代测量长度和时间的工具，体会古人解决问题的智慧。
2.2.2 能用速度描述物体运动的快慢，并能进行简单计算。会测量物体运动的速度。
活动建议
(1)观察生活中的机械运动现象，说明机械运动的相对性。
(2)以神舟九号载人飞船与天宫一号目标飞行器成功交会对接为例，讨论机械运动的相对性。
(3)查阅资料，了解我国高速列车的运行速度，以及铁路交通的发展进程。
(4)查阅资料，了解中国空间站在太空中飞行的速度大小。
情景素材建议
与运动相关的素材：从星系、天体的运动，到汽车、火车的运动，再到分子的运动等都是运动的例证
学生必做实验
4.1.4 用刻度尺测量长度，用表测量时间。
例1 用刻度尺测量物理教科书的长和宽，利用具有秒表功能的设备测量自己脉搏跳动30次所用的时间。
4.1.5 测量物体运动的速度。
例2 用秒表和刻度尺，测量小球通过某段距离的速度。
实验器材建议
在测量物体运动的速度时，可测量人步行的速度。
【本章知识结构】
知识点一　长度的测量（10年3考，2021、2018、2016年考）
1．长度的单位
（1）基本单位：______，符号：______。
（2）常用单位及换算关系：如图1所示。
米
m
图1
注意　光年是长度单位。
2．刻度尺的使用与读数
观 观察刻度尺的测量范围、__________和零刻度线
选 所测长度不超过刻度尺的____________，选择分度值合适的刻度尺
放 零刻度线对准被测物体的一端，将有刻度的一边紧靠被测物体且与被测边平行
读 视线正对刻度线读数，估读到__________________
记 测量结果包括准确值、估读值以及________
分度值
测量范围
分度值的下一位
单位
长度的特殊测量方法 累积法 平移法 化曲为直法
1．【单位换算】
2.5 km＝___________m；
7.2 mm＝___________m；
15 m＝___________μm；
3×106 cm＝_________m；
2.4×108 nm＝________m。
2.5×103
7.2×10－3
1.5×107
3×104
0.24
2．【长度的估测】（填合适的单位）
成年人的步长约为0.75______；
中学生的身高约为160_______；
指甲盖的宽度约为10________；
一“拃”的长度约为18_______；
手掌的宽度约为1_______；
物理课本的长度约为26_______。
m
点拨　在进行长度估测时，可利用身体上的“尺子”作为标准，如用“拃”估测圆珠笔、筷子的长度。
cm
mm
cm
dm
cm
3．【刻度尺的读数】如图3所示，该刻度尺的分度值为_______ cm；读数时正确的视线为______（选填“A”“B”或“C”）；铅笔的长度为________cm。
图3
0.1
B
5.00
注意　当被测物体末端正对整刻度时，估读值“0”不能省略。
1．时间的单位
（1）基本单位：______，符号：______。
（2）常用单位及换算关系：如图2所示。
2．实验室常用的时间测量工具：秒表。
知识点二　时间的测量（10年1考，2021年考）
秒
图2
s
点拨　秒表的读数方法：


使用大盘一圈表示30 s的秒表读数时，若小盘内分针过半格，则大盘内秒针读30～60 s的刻度。
3．时间的估测
中学生跑完100 m用时约15 s；正常成年人在安静状态下，每分钟脉搏跳动的次数约70次、呼吸一次的时间约为3 s；眨一次眼的时间约为0.2 s；文具从桌面落到地面的时间约为0.5 s；做一遍眼保健操的时间约为5 min。
4．【单位换算】
1.5 h＝______min＝_________s；
7 200 s＝_______min＝_____h。
5．【秒表的读数】
图4中秒表的读数为_______s。
90
图4
5 400
120
2
278
知识点三　误差和错误（10年1考，2016年考）
产生原因 特点 减小（避免）的方法
误差 ①受测量仪器及测量方法的限制；②估读数值有偏差 只能减小， 不能避免 ①多次测量求平均值（减小测量和读数带来的误差）；
②选用精密的测量工具；
③改进测量方法
错误 不遵守仪器的使用规则、读数时粗心等 能够避免 正确使用测量工具，正确读数和记录
6．某同学用同一把刻度尺对某物体的长度进行了4次测量，结果如下：14.34 cm、14.36 cm、14.35 cm、14.75 cm，其中错误的数据是_________cm ，该物体的长度应记为_________cm。
14.75
14.35
1．机械运动：物体________随时间的变化。
2．参照物：判断一个物体是运动还是静止时，作为判断标准的物体。
3．运动和静止的判断：
4．物体的运动和静止是相对的，选择的参照物不同，描述同一物体的运动情况时，结论一般不同。
知识点四　运动的描述（10年7考，除2021、2019、2016年）
位置
运动
静止
7．关于参照物，下列说法正确的是 （　　）
A．只有静止的物体才能作为参照物
B．只有地面上的物体才能作为参照物
C．不能选择研究对象自身作为参照物
D．选择的参照物不同，物体的运动情况的描述一定不同
C
1．比较物体运动快慢的方法
（1）时间相同时，比较路程，路程越______，物体运动越快。
（2）路程相同时，比较时间，时间越______，物体运动越快。
知识点五　运动的快慢（10年10考）
长
短
2．速度
（1）定义：在物理学中，把________与________之比叫作速度（比值定义法）。速度是表示物体运动快慢的物理量。
（2）公式：__________。
变形公式：路程s＝_______；时间t＝______。
路程
时间
vt
（3）单位：
物理量 基本单位 常用单位
路程（s） m km
时间（t） s h
速度（v） m/s km/h
3.6
50
3．匀速直线运动、变速直线运动
甲
乙
等于
8．【速度的估测】（填合适的单位）
（1）中学生正常步行的速度约为1.2__________；
（2）汽车在高速公路上正常行驶的速度约为100____________。
9．【对速度的理解】
（1）判断正误：速度与路程成正比，与时间成反比 （　　）
m/s
km/h
×
不是
不能
1．（1）小明在校运会100 m赛跑中勇夺冠军，成绩是12.5 s，则他的平均速度是_____m/s。
（2）骑马是古人的出行方式之一。骑马的平均速度为5 m/s，合______km/h。已知乌鲁木齐到吐鲁番的路程约为180 km，若古人骑马走完此段路，则大约需要______h。
8
图5
（3）若汽车以图5所示的速度行驶90 min，则通过的路程为_______km。
18
10
135
实验　★测量小车运动的速度【10年未考】
实验梳理表（课标要求必做类实验）
实验 思路 1．实验原理：测量小车运动的路程s、通过这段路程所用的时
间t，依据公式__________，就可以算出小车在这段时间内运动的平均速度
实验过程及注意点 2．实验装置：斜面、木块、小车、金属片，还需要的测量工具是__________和________。金属片的作用：使小车在固定位置停下来，便于测量时间
3．实验过程：（1）如图所示，把小车放在斜面顶端，金属片固定在斜面底端，测出s1以及小车通过s1的时间t1，计算出小车通过s1的平均速度v1；
刻度尺
秒表
实验过程及注意点 （3）将实验中的相关数据填入下表中
路程 s1＝ s2＝
运动时间 t1＝ t2＝
平均速度 v1＝ v2＝
实验过程及注意点 4．注意事项：（1）斜面坡度要适中。坡度过小，小车会静止在斜面上或各段平均速度太接近，不易判断速度变化；坡度过大，小车下滑速度过大，不便测量________；
（2）小车运动路程的测量：要“车头对车头，车尾对车尾”进行测量；
（3）实验中应多次测量，目的是______________________，每次测量时必须让小车从________位置由静止开始下滑
时间
求平均值，减小误差
同一
交流评估 5．实验误差分析（均选填“偏大”“偏小”或“准确”）
（1）小车撞上金属片之后才停止计时，会导致所测时间________，平均速度________；
（2）若小车过了起点才开始计时，则测得的平均速度________；
（3）测量路程时，若测的是起点车尾到终点车头的距离，则测得的路程________，平均速度________；若测的是起点车头到终点车尾的距离，则测得的路程________，平均速度________
偏大
偏小
偏大
偏大
偏大
偏小
偏小
精选考法通关练
例题　小明用图6所示的实验装置来测量小车运动的速度。
图6
【基础新设问】
（1）（操作细节）实验时，为了便于测量时间，应使斜面保持________（选填“较大”或“较小”）的坡度。
较小
（2）实验时，小明让小车从斜面上的A点由静止开始下滑，分别记录小车在A点、B点和C点的位置和时刻，如图6所示。小车通过AB段的路程为________cm，小车通过AC段的平均速度为_______m/s。
（3）（分析论证）由实验数据可知：vBC______vAB（选填“＞” “＜”或“＝”），小车在斜面上做________（选填“匀速”或“变速”）直线运动。
40.0
0.2
＞
变速
【创新与提升】
（4）下列图像中，能大致反映小车运动情况的是______（选填字母）。
C
（5）在测量小车到达B点的时间时，如果小车过了B点才停止计时，测得AB段的平均速度vAB会偏______。
（6）为使测得的速度更准确，请你给小明提出一条建议：_______ _________________________。
小
多次测量求平均值（合理即可）
（7）为了测量小车运动过程中下半程的平均速度，某同学让小车从B点由静止释放，测出小车到达C点的时间，从而计算出小车运动过程中通过下半程的平均速度。他的做法正确吗？__________，理由：______ _____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
不正确
所测时间不是小车运动过程中通过下半程的时间（或小车从A点运动到C点的过程中通过B点时的速度不为0；或小车通过AC段的时间与通过AB段的时间之差才是小车通过下半程BC段的时间，合理即可）
考点　 　长度和时间的测量（10年3考）
例1　如图7甲所示，在测量某物体的长度时，为了让读数更精确，应该选用______（选填“A”或“B”）刻度尺，用该刻度尺测得物体的长度是________cm；小琳借助秒表记录了自己从家骑行到学校所用的时间，如图乙所示，此时秒表所表示的时间是_______s。
B
图7
2.70
335
考点　 　运动的描述（10年7考）
例2　（RJ素材）中国空间站的梦天实验舱与天和核心舱成功对接，转位后形成空间站“T”字基本构型，如图8所示。对接完成后，梦天实验舱相对于地面指挥中心是________的；梦天实验舱相对于______________是静止的。由此可见，物体的运动和静止是________的。
运动
图8
天和核心舱
相对
1．（1）（2023河南，20题节选）水平匀速飞行的无人机在喷洒农药的过程中，无人机相对于________是运动的。
（2）（2020河南，3题节选）公安交通管理部门要求驾驶员和乘客必须使用安全带。汽车匀速行驶时，坐在座位上的乘客相对于汽车是________的。
地面
静止
考点　 　速度及其相关计算（10年10考）
例3　（RJ素材）一辆汽车在平直公路上匀速行驶时，进入某超声测速区域，如图9所示。当该车运动到距测速仪555 m时，测速仪向该车发出一超声波信号，3 s后收到从车返回的信号。已知超声波在空气中的传播速度为340 m/s。试问：
图9
（1）超声波经过的路程是多少？
解：s＝v声t＝340 m/s×3 s＝1 020 m
（2）汽车的车速是多少？
②超声波与汽车相遇时经过的路程：
s声＝v声t遇＝340 m/s×1.5 s＝510 m
③这段时间汽车经过的路程：
s车＝s测－s声＝555 m－510 m＝45 m
④汽车的车速：
①超声波与汽车相遇所用的时间：
2．（BS素材）图10是用频闪相机拍摄的甲、乙两球的运动照片，频闪相机每隔0.02 s曝光一次。从a点竖直下落至b点的过程中（　　）
A．甲球做匀速直线运动
B．乙球的运动速度越来越大
C．乙球所用的时间是0.08 s
D．甲球的平均速度比乙球的大
D
图10
3．[2024河南，20题（2）]蜜蜂有时要到很远的地方采蜜。若一只蜜蜂从蜂巢出发，飞行5 km到达某采蜜点，采蜜后再原路返回蜂巢，一天如此采蜜15次，飞行速度为24 km/h，则该蜜蜂一天飞行时间为多少？
4．[2023河南，20题（3）]无人机在农田上方持续喷洒农药时，以5 m/s的速度沿水平方向做匀速直线运动，无人机载满农药时所载农药的质量为20 kg，每分钟喷洒的农药量为2 kg，则无人机从开始喷洒农药到喷洒完毕，飞行的路程是多少？
5．[2020河南，20题（3）]河南素有“中原粮仓”之称。随着农业机械化水平的提高，收割机已成为河南省收割小麦的主要工具。若收割机的收割宽度为2 m，如图11所示，正常收割时前进速度为 1 m/s，则每小时能收割小麦多少亩？（1 m2＝0.001 5亩，不考虑收割机调头及卸粮时间）
图11
考点　 　运动的图像（10年1考）
例4　甲、乙两车同时同地向东出发，它们的运动图像分别如图12a、b所示。
（1）0～4 s内，甲车做________
图12
（选填“加速”“减速”或“匀速”）直线运动，平均速度为_____ m/s；乙车做____________运动。
（2）0～8 s内，甲车的平均速度为_______m/s。4～8 s内，甲车________（选填“做匀速直线运动”或“静止”）。
匀速
3
匀速直线
1.5
静止
（3）0～8 s内，乙车运动的路程为______m；8 s 时，甲、乙两车相距_____m。
（4）0～4 s内，乙车相对于甲车向______（选填“东”或“西”）运动。
16
4
西
方法指导　运动图像的分析
图像 s－t图像 v－t图像
方法指导　运动图像的分析
s－t图像 v－t图像
分析 （1）0～t1内，乙图线倾斜程度较大，故乙的速度大于甲； （2）t1～t2内，乙图线平行于横轴，故乙保持静止； （3）t2时刻，两图线相交，表示甲追上乙，甲、乙相遇 （1）0～t1内，丙从静止开始运动，速度逐渐增加；
（2）t1～t2内，丙的速度保持不变；
（3）t2～t3内，丙的速度逐渐减小，直至静止
6．（2022河南，8题）在某校举办的机器人模拟救援比赛中，甲、乙两机器人同时从同一地点出发，沿直线匀速运动到10 m远的目的地，它们运动的路程随时间变化的图像如图13所示。下列说法正确的是 　
　　　（　　）
A．甲的速度大小为4 m/s
B．乙的速度大小为2 m/s
C．甲的运动时间比乙多1 s
D．甲的运动时间比乙少2 s
B
图13
7．图14为甲、乙两物体在同一直线上向东运动的图像，从t＝0时刻开始计时，则关于它们的运动情况，下列描述正确的是 　（　　）
A．甲、乙是从同一地点同时出发的
B．2 s后，如果以乙为参照物，则甲向东运动
C．0～4 s，甲运动的平均速度是2.5 m/s
D．甲比乙提前2 s出发，乙运动2 s后与甲相遇
D
图14

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