第1章 机械运动

1 第一章 机械运动

第1节 长度和时间的测量

知识梳理

知识点1 长度的单位

在国际单位制中，长度的基本单位是 ，符号是 。长度单位之间的换算关系是1km= m，1m= cm，1m= mm，1m= μm，1nm= m。

知识点2 长度的测量

（1）选择和使用刻度尺之前要观察刻度尺的 、 和 。

（2）正确使用刻度尺的方法：选、观、放、看、读、记。

（3）读数：正确读取测量数据，视线要正对刻度线，读数时要读到 的下一位，一个完整的数据=准确值+估计值十单位。

知识点3 时间的测量

（1）在国际单位制中，时间的基本单位是 ，符号是 。还有小时，符号是 ；分钟，符号是 。

（2）机械停表的使用方法：一调（归零）；二按（启动）；三停；四读。

（3）读数=小盘的分钟读数+大盘的秒读数。

知识点4 误差

（1）误差是测量值与 之间的差异，误差是 （填“可以”或“不可以”）消除的。

（2）减小误差的测量方法一般有：① ；② ；③ 。

点拨：误差不是错误，错误是能够避免的。

课堂练习1．[知识点2]测量金属块的长度，如下图所示的四种方法中，正确的是（ ）

2．[知识点4]误差产生的原因与（ ）

A．测量工具有关，但与测量人无关 B．测量人有关，但与测量工具无关

C．被测物体有关 D．测量工具有关，也与测量人有关

3．[知识点1]某同学身高是167.4 ，课本每张纸的厚度是73 ，一支新铅笔的长度是0.175 ，我国最长的河流长江长约6400 。

4．[知识点2]如图所示，用甲、乙两刻度尺测量同一木块的长度，其测量结果分别为：甲测量的结果是 ，甲尺的分度值是 ；乙测量的结果是 ，乙尺的分度值是 。 尺测量较准确。

第一章机械运动第2节运动的描述

第 1 页 共 3 页 第一章机械运动第2节运动的描述

学习目标

知识与技能

1、通过观察和回忆再现初步认识机械运动的现象．

2、知道机械运动是指物体位置的变化。

3、知道参照物．

4、会选择参照物描述机械运动，会根据对运动的描述指明参照物．

5、知道运动和静止是相对的。

过程与方法

1、通过观察和回忆再现的方法认识什么是机械运动．

2、通过亲身体验的方法认识选择不同的参照物描述运动的结果会不相同．

3、通过学习活动，培养学生的观察能力、想象能力和分析能力，掌握研究问题的

情感、态度、价值观

1、通过教师的引导和学生的观察、想象、讨论等双边活动，激发学生的学习兴趣和探究欲望，使学生乐于探索自然现象和日常生活中涉及的物理学知识．

2、通过对“物体的运动和静止是相对的”这一观点的认识，培养学生辩证唯物主义的认识方法论，养成科学的学习态度．

重点 第一章机械运动第2节运动的描述

第 2 页 共 3 页 1、机械运动的概念

2、研究物体运动的相对性

难点

1、参照物的概念

2、认识物体运动的相对性

3、用实例解释机械运动。

教学过程

一、机械运动

1、定义：在物理学中，我们把物体位置的变化叫做机械运动。

2、说明：

（1）运动具有普遍性。宇宙中一切物体都是运动的。

（2）机械运动是指宏观物体的相对位置变化。

二、参照物

1、定义：描述一个物体是在运动还是静止，必须选择另一个物体作为标准，这个被选作标准的物体叫做参照物。

2、参照物选取原则

（1）任意性原则：参照物的选择可以是任意的，但不能将研究物体本身作为参照物。

（2）方便性原则：通常情况下，为了研究的方便，一般选取地面或相对地面静止的物体作为参照物。可以不必说明。若选取其他物体作为参照物，则必须说明。 第一章机械运动第2节运动的描述

第 3 页 共 3 页 （3）说明：参照物选择不同，研究对象的运动状态有可能不同，但都是正确的。

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第一章 平面机构及其运动简图

案例导入：通过硬纸片是否钉在桌面上及常见的推拉门、活页等例子，引入自由度、铰链、铰接、约束条件和运动副、运动链、机构等概念，介绍运动副的分类；以牛头刨床为例子导入运动简图，介绍用简单的符号和图形表示机器的组成和传动原理。

第一节 平面运动副

一、平面运动构件的自由度

平面机构是指组成机构的各个构件均平行于同一固定平面运动。组成平面机构的构件称为平面运动构件。

两个构件用不同的方式联接起来，显然会得到不同形式的相对运动，如转动或移动。为便于进一步分析两构件之间的相对运动关系，引入自由度和约束的概念。如图1-1所示，假设有一个构件2，当它尚未与其它构件联接之前，我们称之为自由构件，它可以产生3个独立运动，即沿x方向的移动、沿y方向的移动以及绕任意点A的转动，构件的这种独立运动称为自由度。可见，作平面运动的构件有3个自由度。如果我们将硬纸片（构件2）用钉子钉在桌面（构件1）上，硬纸片就无法作独立的沿x或y方向的运动，只能绕钉子转动。这种两构件只能作相对转动的联接称为铰接。对构件某一个独立运动的限制称为约束条件，每加一个约束条件构件就失去一个自由度。

二、运动副的概念

机构是具有确定相对运动的若干构件组成的，组成机构的构件必然相互约束，相邻两构件之间必定以一定的方式联接起来并实现确定的相对运动。这种两个构件之间的可动联接称为运动副。例如两个构件铰接成运动副后，两构件就只能绕轴在同一平面内作相对转动，称为转动副，见图1-2a)、b)所示。又如图1-2d)所示，一根四棱柱体1穿入另一构件2大小合适的方孔内，两构件就只能沿轴线X作相对移动，称之为移动副；图1-2c)所示为车床刀架与导轨构成的移动副。我们日常所见的门窗活叶、折叠椅等均为转动副，推拉门、导轨式抽屉等为移动副。

图1-1 自由构件

图1-2 平面低副

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三、运动副的分类

两构件只能在同一平面作相对运动的运动副称为平面运动副。构成运动副的点、线或面称为运动副元素，根据运动副元素的不同，平面运动副可分为低副和高副。

年7月23日星期二吉林大学物理教学中心第1章机械运动的描述

年7月23日星期二吉林大学物理教学中心概述机械运动：物体之间（或物体各部分之间）相对位置的变动。研究对象：机械运动的规律及其应用。参考系：描述机械运动首先要选择参考物，并在其上建立坐标系。参考物和坐标系统称为参考系。返回

年7月23日星期二吉林大学物理教学中心本章目录第1节描述机械运动的基本概念第2节描述质点运动的线量第3节几种典型的运动形式第4节描述刚体转动的角量返回

年7月23日星期二吉林大学

物理教学中心1.1 描述机械运动的基本概念1.1.1 质点与刚体一、质点具有一定质量，而大小、形状可以忽略的物体。这种大小形状可以忽略不计的理想模型，称为质点（materialpoint）。质点是一个相对概念，能否视为质点，并非单纯地看它的大小，而是看它的大小形状在所研究的问题中是否起显著的作用。研究质点的运动是研究物体运动的基础。电子与质点地球与质点例如：返回

年7月23日星期二吉林大学物理教学中心二、刚体在外力作用下保持其大小形状不变的物体，这种理想模型，称为刚体（rigidbody）。刚体是由大量质点组成的，在力作用下，组成物体的所有质点之间的距离始终保持不变。1.1.2 参考系与坐标系物理学中把被选作标准的物体或彼此不做相对运动的物体系称之为参考系（referencesystem）。一、参考系参考系的选择不同，对同一物体的运动描述也就不同。返回

年7月23日星期二吉林大学物理教学中心二、坐标系为了定量表示物体在空间的位置，固定于作为参考系物体上的坐标系（coordinatesystem）。（1）常用的坐标系有直角坐标系、自然坐标系、球坐标系等。（2）应该明确的是，参考系一经确定，所描述的物体的运动性质也就确定了。对物体而言，静止是相对的、有条件的，而运动却是绝对的、无条件的。参考系的选择具有任意性。返回

年7月23日星期二吉林大学

物理教学中心1.2 描述质点运动的线量线量：位置矢量、位移矢量、速度矢量和加速度矢量等描述质点运动的基本物理量。1.2.1 位置矢量（position vector）P (x, y, z)yxOzrkij由坐标原点指向质点所在位置的矢量，称为位置矢量，也叫矢径。P点的坐标（x,y,z）就是位置矢量在三个坐标轴上的投影，那么(1.1)rxiyjzkabg返回