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專題 2 物質科學領域
第 8 講 物體的運動
一、位置與方向變化
（一）固定物體的位置和方向
使用前后左右、東南西北、遠近等描述固定物體的位置和方向。
1、在描述物體的位置之前要選擇一個參照物。
2、可以用東南西北等方位詞加距離的方法進行科學的描述。
（二）運動物體的位置和方向
1、判斷一個物體是否在運動，可以看這個物體相對于另一個物體的位置有沒有發生變化。
2、運動的物體在某個時刻的位置，可以用相對于另一個物體的方向和距離來描述。
3、物理學把物體位置的變化叫作機械運動，常稱之為運動。
二、運動的快慢
通常用速度描述物體運動的快慢。速度等于物體在單位時間內通過的路程。單位時間內通過的路程越長，速度越大。
（一）測量距離和時間
1、測量距離：距離是指兩個物體空間上相隔的長度。根據物體運動的路線，物體之間的距離可能是直線長度，也可能是曲線長度。測量距離的常用工具有直尺、軟尺、專業測距儀等，表示距離的單位是長度單位，常用的長度單位有厘米、分米、米、千米等。
2、測量時間：度量兩個時刻間隔長短的物理量叫作時間。時間的基本單位是秒，常用的時間單位還有分、時、日、月、年等。從古至今測量時間的工具有很多，如太陽鐘、古代水鐘（利用容器中水的滴水速度保持不變的原理來計時的裝置，可分為“泄水型”水鐘和“受水型” 水鐘。）、機械鐘表、石英鐘、原子鐘等。通常測量物體運動的時間會使用秒表（又叫停表）。
（二）速度
1、速度是表示物體運動快慢的物理量，即單位時間內物體運動的距離，單位是米／秒（m / s )、千米／時（km / h ）等。
2、比較物體運動快慢的方法：
（1）相同時間：比路程；
（2）相同路程：比時間。
（三）常見物體的速度
三、運動的形式
（一）直線運動和曲線運動
1、直線運動：運動路線是一條直線的運動。如電梯上下運動、樹上的蘋果自然落地等。
2、曲線運動：運動路線是曲線的運動。如擺鐘（擺鐘的擺一分鐘擺動 30 次，在此過程中，擺運動的方向不變，速度不變，幅度越來越小。不同的擺自由擺動時的速度是不一樣的。擺的速度與擺長有關，擺長越長，擺的速度越慢。）的運動、車輪的轉動、鳥類的飛行路線等。
（二） 不同的運動形式
1、平動：也稱平移，運動物體在整個運動過程中，始終保持平行，運動軌跡是一條直線。如在一條筆直的道路上行駛的小汽車從 A 點運動到 B 點、推拉抽屜等。
2、轉動：物體以一點為中心或以一條直線為軸做圓周運動。如時鐘指針的運動、陀螺原地旋轉、轉動方向盤等。
3、滾動：指一個物體（多為球形或圓柱形）在另一個物體的接觸面上不斷改變地移動。如車輪在地面上的運動、玻璃球在地面上的運動等。
4、振動：指物體的全部或一部分沿直線或曲線往返顫動，有一定的時間規律和周期。如彈簧搖馬的運動、汽車啟動時車身的振動等。
5、擺動：是以一個點為軸點搖擺。如鐘擺的運動、踩油門時汽車儀表針的左右擺動等。
四、常見的力
（一）重力
重力是物體由于地球吸引而受到的向下的力。重力的方向是豎直向下的。
（二）彈力
當物體受到外力作用時，形狀或體積會發生改變，撤去外力后，又恢復原來的形狀或體積，這種性質叫作彈性，使物體恢復原來的形狀或體積的力叫作彈力。它的方向跟使物體產生形變的力的方向相反。衣褲松緊帶、票夾、弓箭、拉力器和各式各樣的彈簧都是利用了物體的彈力。
（三）反沖力
氣球里的氣體噴出時，會產生一個和噴出方向相反的推力，這個力叫反沖力。噴氣式飛機、火箭和煙花都是靠反沖力運動的。
（四）摩擦力和阻力
1、一個物體在另一個物體表面運動時，在兩個物體的接觸面會產生一種阻礙物體運動的力，這種力叫作摩擦力。物體在液體或空氣中運動時，也會產生摩擦力，這種摩擦力同樣是一種阻力。
2、影響摩擦力大小的因素：
（1）摩擦力的大小與接觸面的粗糙程度有關，接觸面越粗糙，摩擦力就越大；反之，摩擦力就越小。
（2）摩擦力的大小與物體的重量有關，物體的重量越大，摩擦力就越大，反之就越小。
（3）一個物體在另一個物體的表面上運動，有滑動摩擦和滾動摩擦，滾動摩擦比滑動摩擦的摩擦力要小得多。
提示：生活中增加摩擦力的做法有加深輪胎花紋、運動員抹鎂粉、給輪胎套防滑鏈等。減少摩擦力的做法有給車軸上油、冰壺比賽中刷冰等。
（五）浮力
1、浸入水中的物體會受到水豎直向上托舉的力，這種力叫作浮力。浮力的方向：豎直向上。正因為有浮力，物體才能漂浮在水面。
2、研究下沉的物體是否受到浮力時，先用彈簧測力計測出物體在空氣中的重力，再放人水中測得物體在水中的重力，浮力=物體在空氣中的重力-物體在水中的重力。當將物體全部浸人水中時，排開的水量最大，受到的浮力最大，所以下沉物體受到的浮力大小也與物體排開的水量有關，體積大的石塊受到的浮力大于體積小的石塊。
3、影響物體沉浮的因素：
（1）體積、質量：
當物體的體積相等時，質量大的物體容易下沉，質量小的物體谷易上浮，如同體積的鐵球與木球相比較，鐵球容易下沉，木球容易上浮。當物體的質量相等時，體積小的物體容易下沉，體積大的物體谷易上浮，如同質量的實心鐵球與空心鐵球相比較，實心鐵球容易下沉，空心鐵球容易上浮。
（2）比重：
比重大的物體容易沉在下面，比重小的物體容易浮在上面。如：馬鈴薯在清水中下沉，在濃鹽水中上浮；蠟燭在清水中上浮，在酒精中下沉。
（3）排開的水量：
我們把物體在水中排開水的體積叫作排開的水量。物體在水中排開的水量越大，受到的浮力就越大。
4、沉浮規律：
（1）浮力＞重力，物體上浮。
（2）浮力＜重力，物體下沉。
（3）浮力＝重力，物體懸浮或漂浮。
五、力的測量
（一）力的單位
1、力的單位：牛頓，簡稱“牛”。
2、符號表示：N。
3、換算：1N≈100 克力。
（二）測量工具
1、常用工具：彈簧測力計。
2、工作原理：在彈簧的彈性限度內，拉力越大，彈簧伸得越長。
（三）測量力時的注意事項
1、調零：使用彈簧測力計前應先進行調零，使指針正對“0”刻度線。
2、測量：要讓彈簧測力計內的彈簧軸線方向跟所測力的方向在一條直線上，且彈簧不能接觸刻度盤。
3、讀數：等彈簧測力計的示數穩定后再讀數，并且讀數的時候視線要與指針相平。
4、限度：被測的力不能超過彈簧測力計的最大刻度值。
（四）浮力的測量
1、上浮的物體：浮力＝重力＋拉力。
2、下沉的物體：浮力＝重力-拉力。
六、力與運動狀態的變化
力可以使靜止的物體運動，也可以使運動的物體靜止，還可以改變物體運動的快慢與方向。物體運動狀態的改變離不開力。
（一）改變物體的運動狀態
1、物體有“運動”和“靜止”兩種狀態，力可以使靜止的物體運動，也可以使運動的物體靜止。
2、改變物體的運動方向：如果對一個運動中的物體施加一個與運動方向不同的力，這個物體會改變原來的運動方向，向著新的方向運動，如足球運動員改變足球的運動方向等。
（二）改變物體的運動快慢
1、使物體運動的力常稱為動力，阻礙物體運動的力常稱為阻力。
2、動力越大，物體運動得越快；阻力越大，物體停下來越快。

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