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01 走進(jìn)物理世界 ?知識點1物理學(xué)及其作用 1.物理學(xué) 物理學(xué)是研究聲、光、熱、力、電等各種物理現(xiàn)象的規(guī)律和物質(zhì)結(jié)構(gòu)的一門科學(xué)。 2.物理學(xué)的作用 遠(yuǎn)古人類，刀耕火種簡單機(jī)械發(fā)明應(yīng)用人類創(chuàng)造諸多文明奇跡 蒸汽機(jī)的發(fā)明應(yīng)用人類進(jìn)入“蒸汽時代”發(fā)電機(jī)電動機(jī)的發(fā)明應(yīng)用 人類步入“電氣時代”原子能的利用、計算機(jī)的普及、互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展人類進(jìn)入智能化、信息化高科技時代物理學(xué)的每一次重大發(fā)現(xiàn)與發(fā)明，都極大的推動人類文明的進(jìn)步。 例1在物理學(xué)習(xí)中，相信你不僅學(xué)會了很多物理知識，還從科學(xué)家身上學(xué)會了發(fā)現(xiàn)、探究問題的方法。如下圖是物理學(xué)發(fā)展史中出現(xiàn)的三位里程碑式人物，你認(rèn)識他們嗎？他們的貢獻(xiàn)是什么？請寫在橫線上。 A：_________,貢獻(xiàn)：____________________；B：_________,貢獻(xiàn)：____________________ C：_________,貢獻(xiàn)：____________________ 【答案】伽利略；擺的等時性原理；牛頓；萬有引力定律；愛因斯坦；相對論。 【點評】本題考查對重要物理學(xué)代表人物的了解及認(rèn)識。 例2如圖，屬于物理現(xiàn)象的是______________,屬于物理知識應(yīng)用的是_________________. 【答案】acf；bde。 【點評】考查大家對生活中現(xiàn)象的觀察和思考。 知識點2學(xué)好物理學(xué)的方法 1.伽利略：（1564-1642）意大利科學(xué)家，發(fā)現(xiàn)擺的等時性原理及許多重要規(guī)律。近代物理學(xué)的研究方法就是他開創(chuàng)的。 觀察和實驗是進(jìn)行科學(xué)探究的基本方法，也是認(rèn)識自然規(guī)律的重要途徑。 2.牛頓：（1643-1727）英國科學(xué)家，在伽利略的科學(xué)基礎(chǔ)上，建立了科學(xué)的物理概念，運用歸納和數(shù)學(xué)分析的方法，發(fā)現(xiàn)萬有引力定律，統(tǒng)一運動學(xué)，構(gòu)架經(jīng)典力學(xué)體系。 我們不僅要知道物理概念的來源，經(jīng)歷物理規(guī)律的探究過程，還要學(xué)習(xí)用科學(xué)的方法進(jìn)行探究；在此基礎(chǔ)上，進(jìn)一步弄清楚概念和規(guī)律的含義，并會運用它們解釋和解決一些問題。 3.愛因斯坦：（1879-1955）德國科學(xué)家，理性思維的代表，建立的相對論使人們對時空有了新的認(rèn)識。被公認(rèn)為“他現(xiàn)在是并且將來也還是人類宇宙中有頭等光輝的一顆巨星”。 學(xué)習(xí)物理學(xué)，既離不開觀察與實驗，也離不開理性思考。要敢于超越常人的思維習(xí)慣，樂于在廣袤無垠的未知世界中自由馳騁。 例1著名科學(xué)家牛頓從蘋果落地現(xiàn)象出發(fā)，發(fā)現(xiàn)了萬有引力定律，他的發(fā)現(xiàn)來源于（） A.觀察B.實驗C.調(diào)查D.閱讀 【答案】A 【解析】牛頓從別人熟視無睹的蘋果落地現(xiàn)象，聯(lián)想到地球和蘋果之間的力的作用，并進(jìn)一步實驗和計算，最終發(fā)現(xiàn)萬有引力定律，其重大發(fā)現(xiàn)來源最初的觀察。 【點評】用心觀察，善于總結(jié)思考是牛頓取得偉大成就的關(guān)鍵。 例21530年波蘭科學(xué)家哥白尼提出_____________,成為了建立自然科學(xué)體系的先驅(qū)。現(xiàn)在偉大的物理學(xué)家_____________提出了“相對論”，成為了科學(xué)的發(fā)展建立了新的時空體系。 【答案】日心說；愛因斯坦。 【點評】了解這些科學(xué)巨人的偉大貢獻(xiàn)不僅可以拓展視野也可增長知識。 【17青島中考】1.下列做法中，文明的是（） A. 用節(jié)能燈代替白熾燈照明 B. 用手電筒照同學(xué)的眼睛 C. 汽車在高速路上超速行駛 D. 夏天空調(diào)溫度調(diào)得很低 【答案】A 【解析】節(jié)能燈代替白熾燈可以節(jié)約電能，照明效果好，A屬于文明行為；手電筒發(fā)出的光較強(qiáng)，照射眼睛，會使其受到傷害；為了人身安全，禁止超速行駛；夏天空調(diào)溫度很低，會消耗電能較多，浪費資源，B、C、D都屬于不文明行為。 【點評】節(jié)約資源，保護(hù)環(huán)境的行為均屬文明行為。 【13嘉興中考】2.當(dāng)一位科學(xué)家通過實驗宣稱在某領(lǐng)域獲得一項重要發(fā)現(xiàn)時，判斷這項發(fā)現(xiàn)是否可信的做好理由是（） A. 該領(lǐng)域其他專家的意見 B. 實驗報告撰寫的詳細(xì)程度 C. 該科學(xué)家是否為這一領(lǐng)域的權(quán)威 D. 他人能否重復(fù)其實驗并得到相同的結(jié)果 【答案】D 【點評】實踐是檢驗真理的標(biāo)準(zhǔn)。 知識點3長度的測量 1． 長度單位及換算 (1) 國際單位：米（m） (2) 常用單位：千米（km）、分米(dm)、厘米(cm)、毫米(mm)、微米(um)、納米(nm)等 (3) 單位換算： (4) 光年：光在真空中沿直線傳播一年的距離。 常作為天文學(xué)中一種計量天體間距離的單位。 例1下列單位換算正確的是（） A.6.5米=6.5x100=620厘米 B.7.2米=7.2米x100=720厘米 C.4.2米=4.2x100厘米=420厘米 D.1.2米=1.2米x100厘米=120厘米 【答案】C 【解析】A選項6.5米=6.5x100=620厘米中6.5x100無單位錯；B選項7.2米=7.2米x100=720厘米中7.2米x100錯誤應(yīng)該是7.2x100厘米；C選項4.2米=4.2x100厘米=420厘米正確；D選項1.2米=1.2米x100厘米=120厘米中1.2米x100厘米應(yīng)該是1.2x100厘米。 【點評】掌握單位換算的進(jìn)率和方法。 例2請進(jìn)行單位換算： 0.26km=______m_______cm=_______dm________mm 0.85um=______mm=_______nm 【答案】260；2.6x104；2.6x103；2.6x105；8.5x10-4；850。 【解析】 【點評】記住各長度單位之間的進(jìn)率是解決單位換算的關(guān)鍵。 2.刻度尺及其使用 (1)測量長度的基本工具是刻度尺，常用的刻度尺有：毫米刻度尺、皮尺、卷尺、三角板等。 (2)刻度尺使用前要做到“三看” 一看刻度尺的零刻度線是否磨損，如有磨損應(yīng)從其他清晰刻度線量起。 二看刻度尺的量程（測量范圍），原則上測量長度一次測量，如果量程小于待測物體長度，勢必要移動刻度尺測量多次，這樣會產(chǎn)生較大的誤差。 三看刻度尺的分度值，分度值反映了刻度尺逇精確程度和結(jié)果的有效性。 (3)刻度尺使用方法 選：根據(jù)測量要求，選擇適當(dāng)量程及分度值的刻度尺。 放：刻度尺要與被測物體平行，刻度尺緊貼被測物體，；零刻度線與被測物體一段對齊。 看：視線正對刻度尺的刻度線，不能斜視。 讀：精確的測量需要估讀，即在讀數(shù)時，除讀到分度值的準(zhǔn)確值外，還要估讀到分度值的下一位（估讀值）。如15.38cm中，15.3cm是準(zhǔn)確值，0.08cm是估計值。 記：記錄的測量結(jié)果要有準(zhǔn)確值、估計值和單位。 例1廣州中考對測量的要求是：只要求對長度進(jìn)行估讀。如圖1-2-3所示，測量鉛筆長度刻度尺的分度值是________,圖中鉛筆的長度是_________mm；測量物體A長度的刻度尺的分度值是__________,物體A的長度是_________m. 【解析】 【答案】1mm；50.0mm；01m；1.65。 【點評】 考查是刻度尺的使用及正確讀數(shù)。 例2如圖所示，關(guān)于刻度尺的使用或讀數(shù)正確的是（） A.該木塊的長度為2.0cmB.用刻度尺測量木塊的長度 C.該木塊的長度為2.00cmD.視線與尺面的位置 【答案】C 【點評】本題考查學(xué)生對刻度的使用及注意事項的掌握程度。 知識點4時間的測量 1. 測量工具：停表、機(jī)械表、石英鐘、日晷、沙漏等。停表能方便地用手啟動和停止，常在實驗室中用來測量時間。 2. 單位及換算：在國際單位制中，時間的單位是秒(s),常用的時間單位還有小時(h)、分（min）等。 1h=60min,1min=60s,1h=3600s 例1如圖所示，停表所指的時間為_______分________秒，合_____________秒。 【答案】3；15.4；195.4。 【解析】觀察圖中分盤指針位置在3和4之間即讀數(shù)為3min,秒盤的指針在15.4s或45.4s處，又因為分盤的指針未過3和4之間的中間半格，故秒盤讀數(shù)為15.4s,則停表的讀數(shù)為3min15.4s。 【點評】本題考查停表的讀數(shù)和時間單位的進(jìn)率換算。 例2下圖是小明同學(xué)精確測量得到的某次活動的時間。下面讀數(shù)正確的是（） A.1min10.8sB.1min40.8sC.2min9.8sD.2min10.8s 【答案】B 【點評】本題考查停表的讀數(shù)方法，小盤表示分，大盤表示秒，停表讀數(shù)是分盤與秒盤的讀數(shù)之和。若分盤指針沒有過中間半格，則秒盤應(yīng)在0-30s之間讀數(shù)；若小盤指針過中間半格，則秒盤指針應(yīng)在30-60s讀數(shù)。 知識點5誤差與錯誤 1. 誤差：由于測量儀器不準(zhǔn)確、實驗方法粗略、環(huán)境因素對測量儀器的影響等客觀原因，加上測量者自身的主觀原因的影響，使得測量值與真實值之間總會有差別，這就是誤差。 2. 錯誤：由于測量時不遵循儀器的使用規(guī)則、測量方法錯誤、讀數(shù)時粗心大意等造成的。 3. 減小誤差的方法：選用精確度更高的測量工具；采用更合理的實驗方法；多次測量求平均值。 4. 區(qū)別:誤差不可避免，不是錯誤；錯誤是不該發(fā)生的，是可以避免的。 例1關(guān)于長度測量和誤差的說法中，下列正確的是（） A.測量時為了減小誤差可以多估讀幾位 B.測量時通過多次測量求平均值的方法可以減小誤差 C.測量的數(shù)值和真實值可能完全相同，所以誤差是可以避免的 D.由于眼睛不可能估計得非常準(zhǔn)，所以沒有必要估讀 【答案】B 【解析】測量時應(yīng)該估讀到分度值的下一位，再多估讀幾位沒有意義，A、D錯誤；多次測量求平均值是減小誤差的有效方法之一；故B正確；誤差是不可避免的，只能盡量減小，C錯誤。 【點評】掌握長度測量的正確讀數(shù)準(zhǔn)確值+估計值+單位；知道誤差和錯誤的區(qū)別。 例2有六名同學(xué)，使用同一刻度尺測量同一作業(yè)本的長度，六次測量記錄是：L1=18.82cm,L2=18.83cm,L3=17.28cm,L4=18.81cm,L5=18.80cm,L6=18.805cm.則： （1） 這把刻度尺的分度值是____________； （2） 測量結(jié)果錯誤的一次記錄是______________； （3） 測量結(jié)果不合理的一次記錄是______________； （4） 這本作業(yè)的長度是______________； 【答案】1mm；L3=17.28cm；L6=18.805cm；18.82cm。 【點評】考查長度測量的注意事項和減小誤差的方法。 知識點6長度的特殊測量方法 生活中有些物體的長度太長或太短，或待測物體沒有規(guī)則的幾何外形，則直接無法測量待測物體的長度。這時就要用到一些特殊的測量方法。 1． 累積法：測量出多個相同物體的總厚度或長度，然后除以相應(yīng)的個數(shù)。如測量一張紙的厚度。 2． 平移法：當(dāng)待測物體長度不能直接測測量師時，想辦法把它等值平移到物體的外部，然后用刻度尺測量。如測硬幣的直徑、圓柱的直徑等。 3. 以直代曲法：即用無伸縮的軟線與待測曲線重合，然后把軟線拉直，再用刻度尺測出軟線的長度。 4. 滾輪法：用已知周長的滾輪在待測的較長的直線或曲線上滾動，記下滾輪滾動的圈數(shù)，則待測長度為圈數(shù)*滾輪周長。如測量圓形跑道的周長。 5. 化暗為明法：對于隱藏在物體內(nèi)部或凹部，無法直接測量，我們可以借助其他工具或方法，使其長度顯露出來測量。 6. 測少算多法：待測物體的長度很長時，可以先測出一小段的長度，然后找出他們的倍數(shù)關(guān)系，從而求出總長度。 例1為了測出細(xì)銅絲的直徑，某同學(xué)把銅絲在鉛筆上緊密排繞32圈，如圖所示，用分度值是1mm的刻度尺測得這32圈的總寬度為cm，可算出細(xì)銅絲的直徑約為mm。 【答案】4.95；1.55。 【點評】這種方法我們稱為“變小為大法”，也叫“累積法”，常用于微小物理量的測量，用此法還可以測量一張紙的厚度。 例2測量一個乒乓球的直徑，如圖所示的幾種測量方法中，正確的是（） A．B．C．D． 【答案】D 【點評】本題考查刻度尺的使用及常用的特殊測量方法--輔助工具法。 知識點7用量筒或量杯測量物體的體積 1. 量筒和量杯的用途：量筒和量杯可以直接測量液體的體積。對于形狀不規(guī)則的固體測量其體積，可以采用“排水法”進(jìn)行測量（先測出量筒或量杯中適量水的體積V1，再測出完全放入固體后，水和固體的總體積V2，則兩次體積差（V2-V1）即待測固體的體積）。 2. 量筒或量杯的使用方法： （1）在測量前應(yīng)根據(jù)被測物體的尺度和測量精度的要求來選擇合適的量筒。使用前，首先要認(rèn)清量其量程和分度值。其中“mL”表示“毫升”。 （2）使用時，應(yīng)該放在水平桌面上，讀數(shù)時，視線要與液面相平。大多數(shù)液面是凹液面（如水、煤油等）此時視線應(yīng)與凹形的底部保持相平；若液面呈現(xiàn)凸形，視線應(yīng)與凸形的頂部保持相平（如水銀面）。 總結(jié)為：“一選，二放，三讀數(shù)”。 3. 體積的單位： 國際單位制中，體積的單位為立方米（m3），還有立方分米（dm3）、立方厘米（cm3）、升（L）、毫升（mL）等。 1L=1dm3、1mL=1cm3、1m3=103dm3=106cm3、1L=1000mL。 4. 注意事項： A． 排水法使用時要是不易吸水且不溶于水的固體；固體的大小尺寸和合適，能夠完全侵沒。 B． 水要適量，固體放入后，水面不會超過量筒或量杯的最大刻度，同時水又能完全侵沒固體。 C． 對于漂浮的固體，可采用“針壓法”“懸墜法”。 例1如圖所示的量筒的量程（測量范圍）是________，分度值是________， 小石塊的體積是_______． 【答案】0～100ml；2ml；10cm3． 【解析】 【點評】 此題主要考查量筒的使用方法，不僅要注意量筒的量程、分度值，還要注意正確的讀數(shù)方法，用量筒測量液體的體積是初中物理實驗的一項基本技能。 例2量筒的使用 （1）用量筒測不規(guī)則固體體積的步驟如下：在量筒中注入適量的水，讀出此時水面所對應(yīng)的示數(shù)V1；把固體浸沒在盛有適量水的量筒中，讀出此時水面所對應(yīng)的示數(shù)V2，則待測固體的體積V=______ （2）小明有一枚質(zhì)量為0.3cm3的金幣，小明準(zhǔn)備用量筒準(zhǔn)確測出金幣的體積。于是，小明選用了如下量筒（金幣能夠放入）。你認(rèn)為小明能準(zhǔn)確測出金幣的體積嗎？為什么？ 【答案】 （1）V2-V1。 （2）不能，因為金幣的體積小于量筒的分度值，使用該量筒無法準(zhǔn)確的測出金幣的體積。 【解析】 【點評】了解排水法的原理；量筒的使用先看它的量程、分度值，做題時一定要細(xì)心觀察。 知識點8探究擺的奧秘 1. 探究的方法：由于擺動的快慢與擺的長短、偏離豎直方向的角度都可能有關(guān)，所以實驗過程中應(yīng)采用控制變量法。 2. 時間的測量：測量單擺擺動多次（10次、20次...）所需要的總時間，再除以相應(yīng)的次數(shù)，即是單擺擺動一次所需要的時間。 3. 結(jié)論： A. 懸線長度相等時，擺球的擺動快慢與擺球的輕重（材料）、偏離豎直方向的角度無關(guān)。 B. 擺球擺動的快慢只跟懸線的長度有關(guān)，懸線越長，擺球擺動越慢；懸線越短，擺球擺動越快。 例1小玲、小紅和小麗在操場上玩蕩秋千．小麗把小紅、小玲分別輕輕推一下，小麗發(fā)現(xiàn)，她倆往返擺動一次的時間幾乎一樣．那么，秋千往返擺動一次的時間與哪些因素有關(guān)呢？ 三人對此問題進(jìn)行了研究，提出如下猜想 猜想1：秋千往返擺動一次所用的時間可能與人的質(zhì)量有關(guān)． 猜想2：秋千往返擺動一次所用的時間可能與秋千的繩長有關(guān)． 猜想3：秋千往返擺動一次所用的時間可能與秋千擺動時離開中心線最大距離有關(guān)． 為了驗證上述猜想，她們來到實驗室，找來刻度尺、細(xì)線、秒表、小球，依照物理學(xué)習(xí)中的科學(xué)方法，按圖進(jìn)行實驗，得到下表中數(shù)據(jù)． 實驗序號 小球質(zhì)量m/g 從O點到小球中心的距離L/m 小球擺動距中心線最大距離S/m 小球往返擺動10次所用時間t/s 小球往返擺動1次所用時間t/s 1 20 0.8 0.10 18.0 1.80 2 20 1.0 0.14 20.0 2.00 3 20 1.2 0.10 22.0 2.20 4 30 1.0 0.14 20.0 2.00 5 30 1.0 0.10 20.0 2.00 請你通過分析回答下列問題： （1）為驗證猜想1，應(yīng)選用序號為______兩組實驗進(jìn)行對比分析． （2）為驗證猜想2，應(yīng)選用序號為______兩組實驗進(jìn)行對比分析． （3）為驗證猜想3，應(yīng)選用序號為______兩組實驗進(jìn)行對比分析． （4）實驗結(jié)論：小球往返一次所用的時間與_________有關(guān)，與___________________無關(guān)． 【答案】 （1）2、4（2）1、3（3）4、5（4）繩長；小球的質(zhì)量和小球擺動距中心線最大距離。 【解析】 【點評】 本題考查單擺的有關(guān)知識、有效提取信息的能力及控制變量法的應(yīng)用。 例2某同學(xué)做“探究擺球擺動的周期與哪些因素有關(guān)”實驗時，他們采用兩個質(zhì)量不同的 小球（A球的質(zhì)量L2）的擺，準(zhǔn)備以兩種不同 的擺幅（θ<α）進(jìn)行如圖甲、乙、丙、丁所示的四次實驗． （1）選用甲、乙兩次實驗進(jìn)行比較，是為了探究_________． （2）要探究擺動的周期與擺線長度的關(guān)系：應(yīng)選用______和______兩次實驗進(jìn)行比較． （3）要探究擺動的周期與擺球質(zhì)量的關(guān)系：應(yīng)選用______和______兩次實驗進(jìn)行比較． 【答案】 （1）擺動周期與擺動幅度的關(guān)系。 （2）乙；丙。 （3）丙；丁。 【解析】 （1）由圖示實驗可知，甲、乙兩次實驗的擺球質(zhì)量與擺線長度相同而擺球擺動幅度不同可以用甲、乙兩次實驗探究擺動周期與擺動幅度的關(guān)系． 【點評】結(jié)合有關(guān)單擺的知識及控制變量法，針對本題得出相應(yīng)的結(jié)論。 知識點9科學(xué)探究的主要環(huán)節(jié) 1.提出問題2.猜想和假設(shè)3.設(shè)計實驗與制訂計劃4.進(jìn)行實驗與收 集證據(jù)5.分析與論證6.評估7.交流與合作。 例1小向買了一種叫“吹泡泡”的玩具，發(fā)現(xiàn)有時能吹出泡泡，有時又吹不出泡泡．愛動腦筋的他產(chǎn)生了一個疑問：這泡泡的產(chǎn)生究竟與哪些因素有關(guān)呢？ （1）同桌的同學(xué)猜想：泡泡的產(chǎn)生可能與吹泡泡用的管子粗細(xì)有關(guān)，于是她設(shè)計并科學(xué)地實施了實驗，記錄了如下實驗結(jié)果： 液體 肥皂液 管子直徑（mm） 3 5 10 20 50 泡產(chǎn)生的情況 容易 較易 較難 難 不產(chǎn)生 分析以上實驗結(jié)果，你得到的結(jié)論是：___________________________________________。 （2）對此問題，請你另外提出一種猜想：________________________________________。 （3）設(shè)計一個方案，驗證你的猜想。 【答案】 （1）相同條件下，管子直徑越大，越難產(chǎn)生氣泡。 （2）泡泡的產(chǎn)生可能與液體濃度有關(guān)。 （3）以液體濃度為猜想的設(shè)計方案： ①往盛有相同多水的兩杯中分別加入少許和較多的洗衣粉并攪拌均勻。 ②用一根管子在其中一只杯中蘸一下，用力吹氣，觀察氣泡產(chǎn)生情況。 ③用相同的管子，在另一杯中蘸同樣多的液體，用同樣大小的力吹氣，觀察氣泡產(chǎn)生情況。 【解析】 （1）由表格知：管的直徑越來越大，泡泡的產(chǎn)生越來越難。 （2）泡泡的產(chǎn)生可能與管的直徑、液體的濃度、液體的種類、用力的大小、液體的溫度蘸液體的多少有關(guān)，所以答案不唯一。 【點評】結(jié)合科學(xué)探究的7個環(huán)節(jié)，根據(jù)現(xiàn)象提出問題及控制變量法的應(yīng)用。 例2在探究降落傘在空中滯留時間與什么因素有關(guān)實驗中，小聰和小明議論：A、可能與降落傘的重量有關(guān)，B、可能與降落傘的面積有關(guān)，C、可能與降落傘的開狀有關(guān)． （1）小聰和小明等同學(xué)探究的問題是___________________________________________。 （2）他們的議論屬于科學(xué)探究的__________________________________。 （3）探究降落傘在空中滯留時間可能與降落傘的形狀有關(guān)，實驗時每次只變化_________，而保證其他因素不變，這種研究物理的方法叫做______________。 【答案】 （1）影響降落傘在空中滯留時間的因素； （2）猜想與假設(shè)； （3）降落傘的形狀；控制變量法． 【解析】 （1）由題意可知，小聰和小明等同學(xué)探究的問題是：影響降落傘在空中滯留時間的因素。 （2）根據(jù)科學(xué)探究的七個環(huán)節(jié)知，小聰和小明議論屬于科學(xué)探究環(huán)節(jié)中的：猜想與假設(shè)。 【點評】本題考查了影響降落傘在空中滯留時間的因素的實驗，涉及到科學(xué)探究的環(huán)節(jié)和控制變量法的應(yīng)用，知道控制變量法的含義并能在實際問題中應(yīng)用或識別是關(guān)鍵。