运动与能量

运动与能量知识总结，包括对运动的理解、微观世界的分子运动、运动的描述、能量的概念、测量物体运动的速度等内容。

运动与能量

• 运动的描述
  • 什么是参照物？
    • 假期到了，班上的几个同学宋晓明乘火车回家。火车徐徐的开动了，小明坐在窗边，却看到同学们渐渐向后退去。奇怪，究竟是谁在运动呢？什么是参照物呢？
      • 火车相对于站台是运动，小明相对于朋友也是运动的朋友，相对于站台是没有运动的朋友，相对于火车是运动的，小明相对于火车是静止的
    • 参照物的定义
      • 判断物体是否运动和如何运动，首先要选一个标准物，这个标准物叫作参照物
      • 如果物体相对于参照物的位置没有发生变化，则称这个物体静止，如果物体相对于这个参照物位置发生了变化，则称这个物体是运动的
    • 动与静根据风洞实验可知
      • 子主题
        • 判断一个物体是运动还是静止的，以及它运动情况如何，取决于所选的参照物，这就是运动和静止的相对性
      • 汽车相对于流动的空气是运动的，相对于地面是静止的
  • 快与慢
    • 跑步比赛如何区分谁跑得快
      • 裁判员适用相同路程比时间来判断的，而同学们试用用相同时间比路程来分析的
  • 速度计算题
    • 速度的定义
      • 在物理学中，物体通过路程与所用时间的比，叫做物体运动的速度，这个物体在过程中运动的快慢
    • 用S表示物体所经过的路程，T表示物体通过这段路程所用的时间，用V表示物体的运动速度
    • 公式
      • V=S/t
    • 限速牌的意义
      • • 如图可知，它表示，经过该路段的车速不允许超过四十千米每小时
• 认识运动
  • 对运动的理解
    • 自然物一切物体都在运动，物质世界是个运动的世界
    • 探究物质世界的组成、相互作用和运动变化规律是物理学的基本任务
    • 探究物质世界的组成、相互作用和运动变化规律是物理学的基本任务
  • 机械运动
    • 宏观物体的机械运动
      • 把物体位置的变化叫做机械运动
      • 物体从一个位置运动到另一个位置，总要经过一定的路线。根据运动路线的形状，可以把机械运动分为直线运动和曲线运动
  • 微观世界的分子运动
    • • 物质是由分子组成的，而且组成物质的分子在不断的运动
    • 我们能闻到花香的原因就是因为花香分子在空气中不停的运动。物质分为固态、液态和气态三种状态，而物质不同状态与分子的运动情况有关，如下图
    • 科学研究发现，分子是由原子组成的
      • 原子的中心有原子核和周围有一定数目的电子在绕着原子核运动，就像太阳系中行星绕着太阳运动
      • 原子核由质子和中子构成
• 测量物体运动的速度
  • 实验探究气泡的速度
    • .实验装置：取长约 80cm，内径约 10mm 的均匀玻璃管，管内注满水，留一个小气泡两端密封。
    • 实验操作：迅速倒转玻璃管，保持竖直，观察气泡在管内的运动，从某一位置开始用停表计时， 每 2s 在玻璃管上用记号笔记录小气泡的位置，最后用米尺测量，将数据填入表格中.
      • 子主题
      • 实验的原理是: v=s/t ；需要的测量工具是 米尺 和 停表 .
        • 实验结论：气泡做匀速直线运动，且速度为
        • 写出获得结论的过程： 计算出每段的速度：（通常速度一栏自己算） 比较发现：v1=v2=v3=v4=v5=5cm/s 气泡在直玻璃管中沿直线运动； 所以气泡做匀速直线运动且速度为 5cm/s
    • • s-t 图像是一条过坐标原点的倾斜直线（气泡通过的路程与时间成正比）可知气泡做匀速 运动。
      • 该实验用图像记录数据的好处.
      • 直观、形象地表示一个量随另一个量的变化过程。
      • 注意：
      • 数据运算和依据图像都不能得到直线运动，只能得到运动速度大小不变.
      • 直线运动的判断依据是“气泡在直玻璃管中运动”.
    • 练习题
      • 小文选用 10cm 长的试管做实验是否合理？说出理由。
        • 实验不合理.用 10cm 长试管做实验，气泡运动的路程短、时间短，不便于观察记录多组气 泡通过的路程和对应所用时间，实验误差较大。
      • 从某一位开始用停表计时，可以是气泡起始位置么?说明理由
        • 不可以，气泡初始阶段不是匀速运动，应该让气泡运动一段距离， 气泡做匀速运动时开始计时.
      • 实验中改变气泡速度的方法有：改变气泡大小
      • 请写出另一种测气泡速度的方法。并指出该种方法误差的主要来源
        • 迅速倒转玻璃管竖直放置后，从某一位置开始计时，取相同路程，分别用停表测量通过 对应路程所用时间，利用 v=s/t ，计算出对应路程内的速度，并进行分析比较归纳出小气泡在整个 运动过程中速度变化规律。
        • 误差主要来源：启动和停止停表需要一定的反应时间.
      • 小文知道多次测量求平均值可以减小误差，于是实验时用注射器 分三次向玻璃管内注入大小不同的气泡，获取相关的数据后，画 出图像如图所示，并求出速度的平均值.请对小文的做法合理评价.
        • 不合理，图像显示不同气泡的速度各不相同，速度不同 不是由误差引起的，求平均值没有意义
  • 匀速直线运动的定义
    • 一个物体沿着直线运动，在任意相同时间内通过，路程始终相等。这样的运动叫匀速直线运动
    • 匀速直线运动是最简单的运动，是速度不变的运动
    • 表示物体通过某段路程，或在某一段时间内的平均快慢程度，叫做平均速度
    • 子主题
• 能量
  • 能量是与物体运动有关的微量不同运动形态对应着不同的能量形式。描述物质世界的运动离不开对能量的研究。从宏观到微观，物质运动的多样性决定了能量形式的多样性
  • 追溯能量的来源，你将会发现我们生活中大部分能量来自太阳
  • 能量不仅可以从一个地方转移到另一个地方，不同形式能量之间还可以相互转化利用能量过程，就是能量转移和转化的过程