机械运动是自然界中最简单、最基本的运动形态。在物理学里,一个物体相对于另一个物体的位置,或者一个物体的某些部分相对于其他部分的位置,随着时间而变化的过程叫做机械运动。
同学一看就知道,在判断一个物理是否发生机械运动时,应该是相对位置,这就存在一个标准物理,研究对象的位置是跟标准物质比较的。这个标准物质,在初中我们教参照物,在高中我们教参考系。也是我们在研究物体运动时,先假定一个不动物体,把这个物体当做标准物体,看它的位置是否发生改变。
首先,我们判断一个物体是运动还是静止的,我们方法是:第一步确定研究对象,也就是判定物质。第二步选定一个参照物。第三步,看这个物体与标准物体物质是否改变,如果没有就是静止的,如果改变就是运动的。
自然界中一切物体都在运动,因为地球本身在自转,所以绝对静止的物体是不存在的。通常所描述的物体的运动或静止都是相对于某一个参照物而言的。同一个物体是运动还是静止,取决于所选的参照物,这就是运动和静止的相对性。运动其实是绝对的,完全不运动物体是不存在的。而静止具有相对性。所谓相对静止的条件:两个物体运动方向,速度大学相同。同步通信卫星绕地球在公转,我们看同一颗卫星好像是禁止的,其实主要原因是同步卫星绕地球运动的方向和速度跟地球自转方向和速度相同,所以以地球作为参照物,卫星是相对地球静止的。
从机械运动性质来分,机械运动的三种基本形式:平动、转动和振动。
实际上,许多物体都同时参与几种形式的运动。这可以从行驶在公路上的汽车观察到。
一种是汽车上的货物和车厢的运动,叫做平动。货物无论放在车厢上层还是下层,车厢前面或者后面都和车厢一起沿汽车前进的方向上作平行移动。它们不仅通过的距离相等,而且运动快慢和方向也都相同,如在一秒钟内都向前平行移动10米的距离。这种形式的运动叫平动。木工刨木板时刨子的运动,钳工锉工件时锉刀的运动,把抽屉从桌子里拉出来的运动等,都属于平动。
刨子、锉刀、抽屉的运动是沿直线进行的,这种平动是直线运动。有些物体的平动也可以沿曲线进行。当你把一只直立放在地面上的皮箱,直立地提到桌面上来,皮箱各部分的运动情况都相同,只是沿着曲线运动。另一种是汽车轮子的运动叫转动。除车轴外,轮子上各点都绕着车轴作圆周运动;汽车方向盘的运动,门、窗、钟表表针的运动等,都是转动。
第三种是汽车发动机的汽缸里活塞的运动,叫振动。这类运动的特点是物体总是来回经过某一中心位置往复运动。钟摆的运动,秋千的运动,刨床上刨刀的运动等都是振动。
但是如果我们按照速度来分(大小和方向),我们可以把速度分为匀速直线运动和变速运动(当然速度大小相同,方向不同也是变速运动。)匀速直线运动是一种理想化模型,在生活很难完全吻合。首先它运动轨迹是直线,其次速度大小和方向是不变的。因此,我们就出现两种速度,一种是瞬时速度,一种是平均速度。对于匀速直线运动,它每时每刻的瞬时速度相等,与路程和时间无关。而通常变速运动我们用平均速度来描述,粗略表示整个过程快慢。不过平均速度有两种:相对于路程平均速度,还有一个相对时间平均速度。
其实,物理学在三种运动采用方法完全不同。不过新高考只重点要求力对运动影响这一类型。但是在初中,对于转动问题还是做了要求的。不再同一个点两个以上力作用,我们建立一个模型,叫做杠杆问题。不过大多数地区中考只要求掌握两个不在同一个点力平衡问题,通过成为杠杆原理,其实杠杆平衡可以拓展到很多力,那是杠杆平衡是所以顺时针方向上的力和力臂乘积之和等于逆时针方向的力和力臂乘积的和,此时杠杆是平衡的。
现在一般要求掌握运动就是两种,直线运动和曲线运动。学过力学后我们都知道,物体之所以怎么样运动,是因为它收受到的力原因。这个对于平动、转动和振动都是正确的。直线运动中,物体做匀速直线运动,有两种情况:要么不受力。这个牛顿第一定律已经说很清楚,当一切物体不受力时,总保持匀速直线运动和静止状态。对了,物体保持静止和匀速直线运动,我们把让叫做平衡状态,因为此时它受到合外力为0。很多孩子以为,一个物速度为0,这个物体就是静止,这是一个错误观点。其实静止满足两个条件:速度为零,还有物体合力也为零。比如我们向上抛出一个物体,物体到达最高点时,速度为零,但是并不是静止,因为此时受到重力,速度刚好减小为零。对于高中同学,静止条件为速度为零,加速度也为零。物体之所以做匀加速运动物体,是因为物体受到合外力与初速度方向相同,却合外力不变。如果只是方向与初速度方向相同,此时物体做非匀加速运动。同样的,如果物体受到的合外力与初速度方向相同,大小也不变,物体做匀减速直线运动。高一同学在匀变速运动学习刚好就是这两种。物体合外力跟初速度方向不在一条直线上,物体就做曲线运动,必修(2)平抛运动和匀速圆周运动就是这样两个最后佐证。
同一个物体,相对不同参照物,物体运动情况是不同的。这里指运动不同,包括三个含义:运动性质,速度方向和大小是不同的。比如从一个匀速直线运动飞机投掷炸弹,如果以地面为参照物,每个炸弹都在做抛物线运动。如果以飞机作为参照物,那么炸弹在做自由落体运动。如果以一个炸弹为参照物,其他炸弹在做匀速直线运动。看看,我们现在参照物不同,物体运动性质不同,我们计算方法也不同。因此参照物是研究运动最核心问题。
我们再来看看速度方向问题,当一个汽车以10m/s速度向右运动,人也以1m/s速度向右运动。如果我们以人为参照物,汽车依然以4m/s速度向右运动,而路边树就以-1m/s速度向左运动。所以速度有方向,是矢量。记住-20m/一定大于5m/s,因为速度正负只表示方向不表示大小。
初中同学学过s-t图像,记住在图像中一条斜线一定表示匀速直线运动,如果斜线向上,表示正速度,斜线方向向下,一般是负速度。当时与我们选择参照物有关。
谈了这么多,要掌握机械运动,重点在选择参照物。我们分析一定物体运动,记住速度是矢量,既有方向又有大小。头。同时物体做什么运动,与受到的力有关。
2018年9月16日根据王卫名师工作室要求于宜昌夷陵区吾同斋
初二物理,机械运动:物体的位置变化叫做机械运动。宇宙中一切物体都是运动的,绝对静止的物体是没有的。每个同学都理解。
但是,但是研究物体相对于参照物是运动还是静止,以及怎么运动,部分初中学生就茫然了。
我们人自从降生到这个地球上,就习惯了以地面为参照物,来观察其他物体的运动和静止。不然,地心说(地球是宇宙的中心,是静止的,其它星球绕地球运动) 也不会被当成神学信条,统治了一千多年啊。
所以要让学生以高速行驶的汽车为参照物,来看其它物体的运动与静止,部分学生感到非常不习惯。
参照物:事先假定不动的物体。这让初二学生费神。
我是这样讲的,参照物,就是你的眼睛,用参照物上的眼睛,看另外一个物体,被观察的物体的位置是不是有变化。如果位置变化,说明这个物体是运动的;如果位置没有变化,则说明这个物体是静止的。