(共20张PPT)
第一章 走进物理世界
一、知识结构
知识点1 物理学
二、知识梳理
(1)定义:物理学是研究 等各种现象的规律和 的一门科学。
(2)学习物理,即离不开 与 ,也离不开 。
(3)物理学家:近代物理学的研究方法是 开创的; 发现了万有引力,构建了经典力学体系; 建立了相对论使人们对时空有了全新的认识。
声、光、热、力、电
物质结构
观察
实验
理性思考
伽利略
牛顿
爱因斯坦
例1 物理学是研究声、光、热、力、电等各种物理现象的 和物质结构的一门科学。
规律
例2 观察和 是进行科学探究的基本方法,也是认识自然规律的重要途径。近代物理学的研究方法是物理学家 开创的(选填“伽利略”、“牛顿”、“爱因斯坦”)。
实验
伽利略
例3 在物理学的发展过程中,许多物理学家作出了杰出贡献。创立经典力学理论体系并发现万有引力定律的科学家是( )
A.伽利略 B.牛顿 C.爱因斯坦 D.亚里士多德
B
知识点2 单位、长度的单位和长度的测量
(1)国际单位制:测量是一种 , 测量某个物理量时用来进行比较的标准量叫做 。国际计量组织制定了一套国际统一的单位,叫国际单位制,简称SI。
(2)长度的单位:
1km= m= dm cm mm um nm
比较
(3)长度的测量工具: .
(4)长度的精确测量工具: 、 。
单位
103
104
105
106
109
1012
刻度尺
游标卡尺
螺旋测微器
例4 下列数字中,单位应该是cm的是( )
A.手掌的宽度约为10 B.课桌的高度约为0.8
C.一张试卷的厚度约为70 D.小明身高约为1.68
解析:手掌的宽度约为10cm;课桌的高度约为0.8m;一张试卷的厚度约为70μm;小明身高约为1.68m。
A
例5 用刻度尺测一根木杆长度为3.564m,此刻度尺的分度值为( )
A.1mm B.1cm C.1dm D.1m
解析:用此刻度尺测量的物体长度是3.564m,数据的倒数第二位6对应的长度单位是cm,所以此刻度尺的分度值是1cm,最后一位4是估读数字。。
B
例6 如图所示,某同学用刻度尺A和B分别测量同一物体的长度。则两把刻度尺的读数分别是A: cm;B: cm。
解析:刻度尺A的分度值是1cm,测量时是从4.0cm开始测起的,末端示数6.0cm,物体的长度为6.0cm-4.0cm=2.0cm;刻度尺B的分度值是0.1cm,测量是从4.00cm开始测起的,末端示数为6.00cm,物体的长度为6.00cm-4.00cm=2.00cm。
2.00
2.0
知识点3 误差及减小误差的方法
(1)误差:一个物体的长度 真实值,测量值与真实值之间总存在 。物理学中把测量值与真实值之间的 叫做测量误差。
(2)减小误差的方法:
一是 ;
二是 。
只有一个
多次测量,取平均值
差异
选择更精密的测量仪器
差异
(3)注意:误差不是错误,错误可以避免,误差不可避免,只能减小。
例7 下列关于误差的说法,正确的是( )
A.通过使用更精密的测量工具,就可以避免误差的产生
B.只要认真测量,就可以避免误差的产生
C.误差是由于测量者操作错误而产生的,因此误差总是存在的
D.通过多次测量求平均值可以减小由测量者估读而产生的误差
解析:误差是在测量过程中产生的测量值与真实值之间的差异,错误是由于测量时不遵守测量仪器的使用规则或不认真造成的;误差只可以减小,却不能避免,错误可以避免;改进测量方法、选用更加精密的测量工具、多次测量求平均值可以有效的减小误差。
D
例8 小强同学在一次测量某物体长度时,记录了五次测量结果,即18.12cm、8.13cm、18.12cm、18.14cm、18.23cm,则该物体的实际长度应记为( )
A.18.1275cm B.18.15cm C.18.13cm D.18.12cm
解析:在五次测量的数据中,8.13cm、18.23cm与其他三个数据的准确值不同,故8.13cm、18.23cm是记录错误,应去掉;物体的长度为:
C
知识点4 时间的单位和测量
(1)国际单位制中,时间的基本单位是 .
(2)单位换算:1 h=60 min= s;1 ms= s 。
(3)测量工具: 、 。
(4)时间估测:正常人的脉搏跳动75次所需时间约为1 min;中学生跑完100米所需时间约为15 s
秒( s )
3600
10-3
机械停表
电子停表
停表的读数
( 1 )刻度
①小盘记录单位是分钟,指针转一圈是 min,分度值是 min。
②大盘记录单位是秒,指针转一圈是 s,分度值是 s。
15
0.5
( 2 )读数注意:
①若小盘的非整分钟数小于半分钟,则大盘读0、1、2…若小盘的非整分钟数大于半分钟,则大盘读31、32、33…
②如图所示的测量结果是 s。
30
0.1
275
(2)科学探究的过程:科学探究的过程一般包括: 、做出猜想与假设、制定计划、设计实验、 、收集证据、分析与论证、得出结论。
知识点5 尝试科学探究
(1)摆的奥秘:悬线长度相等时,摆球的摆动快慢与球的轻重 ;摆球摆动一次的时间只跟悬线的 有关;悬线越 ,摆球的摆动越慢。
提出问题
无关
长度
长
进行实验
例9 在一条长绳的一端系一个小铁块就做成了一个摆,某同学测出它摆动一个来回所用的时间(周期)是0.9s,下列做法中能使这个摆的周期刚好为1s的是( )
A.减小摆绳的长度 B.增加摆绳的长度
C.将铁块换小一点 D.将铁块换大一点
B
解析:单摆的摆动周期的大小只与摆长有关,摆长越长,周期越大,摆长越短,周期越小,与摆的质量无关;所以要使摆的摆动时间(周期)由0.9s变为1s,应该将摆绳的长度加长一些,故B符合题意。
例10 小明想知道自己脉搏跳动一次需要多长时间,由于脉搏跳动速度较快,一次跳动的时间难以直接测量,于是他打算“先测出自己1min内脉搏跳动的次数,然后计算出脉搏跳动一次的时间”。这一过程属于科学探究过程中的( )
A.提出问题 B.猜想与假设
C.设计实验与制订计划 D.进行实验与收集证据
C
解析:“先测出自己1min内脉搏跳动的次数,然后计算出脉搏跳动一次的时间”,这一过程属于科学探究过程中的“设计实验与制订计划”。
三、实验探究
实验1 用刻度尺测量长度
(1)测量方法:
看:使用前要观察刻度尺的测量范围(量程)、0刻度线和 .
说明:测量工具的分度值是指相邻两条刻度线之间的长度,它决定测量的精度
分度值
0
放:被测物体一端对准刻度尺的 刻度线,被测物体紧贴刻度尺的一端,刻度尺的尺身放正。
读:读数时视线要与尺面 。
记:记录结果由准确值、 值、单位组成
垂直
估计
例11 小段在家中找到一圈细钢丝,他想测出钢丝的直径。下面是他设计的实验方案,请你帮他填写完整。
实验器材:细钢丝、铅笔、 。
实验步骤:
(1)将钢丝紧密排绕在铅笔上,如图,钢丝绕圈的总长度为 cm;
(2)通过计算得,钢丝的直径约为 mm;
(3)如果在绕圈时没有注意,使得绕出的线圈有重叠,测量结果 ;
(4)如果在绕线圈时没能做到线圈与线圈紧密靠拢,测量结果 。
刻度尺
5.00
偏小
1.3
偏大
实验 2 用量筒和量杯测量体积
(1)用量筒测量液体体积读数时,先要明确 和 ,视线与凹液面 (或凸液面的 )保持相平;
(2)量筒的上下口径相同,因此刻度 ;量杯上下口径不同,因此刻度 ,并且越往上刻度线越密集,故液体越多,用 测量时的误差越大。
量程
分度值
底部
顶部
均匀
不均匀
量杯
例12 如图所示的量筒是以 为单位标度的,最小分度值是 测量时如果如图那样读数,则读出的液体体积与真实值相比 (填“偏大”、“偏小”或“相等”)。
mL
偏大
2mL
解析:如图所示的量筒是以mL为单位标度的;一大格表示10mL,中间有5个小格,一个小格代表2mL,即量筒的分度值为2mL;读数时如果视线没有与凹液面的底部相平,若俯视读数时,测量结果会偏大。