2.小鸟到底飞了多远?
甲、乙两地相距10km,A船以10km/h的速度从甲地开出,向乙地匀速前进,同时B船以15km/h的速度从乙地开出,向甲地匀速前进.在两船匀速开出的同时,一只小鸟从甲地出发,以60km/h的速度向乙地匀速飞行,当它遇到B船后立即以同样大小的速度反向飞行,遇到A船后再次反向飞行,如此反复,直到两船相遇时,小鸟一共飞行了多少距离?
这是三个物体同时匀速运动的问题.小鸟在两船之间往返飞行,且两船也在靠近.如果将小鸟每次来回通过的路程依次求出再相加,这样计算不仅繁琐,且没有尽头.你有什么好的方法来解决这个问题吗?
思路点拨 从两船开始相向运动到相遇的这段时间内,小鸟一直在飞,即小鸟飞行的时间t1,等于两船开始运动到相遇所用的时间t2,只要求出t2,就能很简单地求出小鸟一共飞行了多少距离.
1.在太阳系中人什么时候的运动速度较快
巴黎某报纸曾登载过一则广告,内容是:“只要你寄出25生丁(Centime,法国及瑞士的钱币单位,相当于1%法郎),你就可到星际去旅行。” 有位老实人一看了这则广告,立刻寄去了25生丁,结果他收到了这样的一封回信:
“请你静静地躺在床上,脑中想象着地球自转的情形,按巴黎的纬度(北纬49度),你一昼夜可走2.5万千米以上,好好地享受吧!如果还想观赏风景,那就拉开窗帘,你可以看到物换星移的奇妙景象。”
这位刊登广告的人,显然是个骗子,最后,他被控以欺诈罪,罚款了事。被判刑的时候,他还用幽默的语气引用伽利略的名言说:“可是,地球确实在转动啊!” 从另一个角度来看,被告说得也挺有道理的啊!生活在地球上的人,的确是随时都在作“星际旅行”。地球一面绕着太阳公转,一面又以每秒30千米的速度自转,这是众所周知的事。
这里还有一个问题不知各位是否想过,那就是地球究竟是白天转得快,还是晚上转得快呢?两种运动-起作用的结果,会因我们身处于地球的迎光面或背光面的不同而有所不同。由图11-7可知,地球在半夜的运动速度等于自转速度加公转速度,中午则恰巧相反,要从公转速度中减掉自转速度。换言之,人在太阳系中运动的速度,半夜要比中午快。
赤道上的各点,以每秒 0.5千米的速度自转,因此,赤道上中午和半夜的速度差为0.5×2千米/秒=l千米/秒。凡是学过几何的人都知道,在北纬60度的圣彼得堡,昼夜的速度差为1千米/秒的一半,也就是半千米每秒,这是很容易就能算出来的。就是说,住在圣彼得堡的人,在太阳系中的运动速度,半夜比中午每秒快0.5千米。
4.堆积法
这种测量法我们在前面介绍过.如果让你测一张纸的厚度,你怎么办?我想你一定已经会做了.你使用的就是堆积法.
测出100张相同纸的总厚度,再除以100,就是一张纸的厚度.
测量长度的方法一定还有很多,你可以在实践中多探究,希望你能归纳出更多测量的方法.
3.滚动法
你已经会测硬币的直径了,它的周长你能想办法不通过计算直接测出吗?
我们可以在硬币边上找一点做出记号,做为起点,找一张白纸,画上一条射线,将硬币边的记号与射线的端点重合,再将硬币沿着射线滚动一周,记下终点.用刻度尺量出射线端点到终点的长度,就是硬币的周长.
这种方法采用的是滚动的方法,称为滚动法.
2.平移法
你能测出一个硬币的直径吗?其实,测硬币的直径也好,测球的直径也好,都可以使用同一种方法--平移法.
测量方法如图11-9所示.测硬币的直径,除了用刻度尺外,还要配用两个直角三角板.如图11-9甲所示,分别用直角三角板的一条直角边贴在刻度尺上,另一条直角边贴在硬币上,这样,两直角三角板直角顶点在刻度尺上所对的读数值之差,就是硬币的直径.
图11-9
如图11-9乙所示,测球的直径也可使用类似的方法,将球放在水平桌面上,刻度尺与桌面垂直,放在桌边上,用一个直角三角板的一条直角边贴在球体上,另一直角边贴在刻度尺上,可以在相应的位置上读出数值,得出球的直径是多少.
1.附着法
给你图11-8所示的一段曲线,你能想办法测出这段曲线的长度吗?
图11-8
教你一个办法,先去找一段棉线,在一端做一个记号,然后将它放在图中曲线的一端,让棉线的形状沿着曲线的形状附着在曲线上,在曲线另一端处的棉线上做记号.最后将棉线取下,伸直,用刻度尺测出棉线上两个记号间的长度,就是曲线的长度.
这种方法是用棉线附着在曲线上,因此称为附着法.我要提醒你一点,附着用的线必须是柔软的,如用硬度高的线来附着(例如铁丝)测出的结果是不准确的.
6.刻度尺的使用方法
关于刻度尺的使用,你一定觉得这是很简单的问题.长度测量是最基本的测量,在此我们应该扎扎实实地学好刻度尺的使用.
刻度尺的外形如图11-2所示.使用刻度尺前我们应先观察:
图11-2
(1)它的零刻线在哪里,是否磨损?
(2)它的量程是多少?
(3)它的分度值是多少?
在图示的刻度尺中,其零刻线在最左端,没有磨损,它的量程为20 cm,也就是说它最多能测20 cm的长度,它的分度值是0.1 cm.
使用刻度尺测长度时,要注意以下几个问题:
(1)要将刻度尺有刻度的一面贴在所测长度上,如图11-3甲所示.
图11-3
(2)要将刻度尺与被测长度重合或是平行,不能将刻度尺斜放,这样结果不准确.如图11-4甲是正确的,乙是错误的.
图11-4
(3)零刻线磨损时,要从其他刻线作为起始刻度测起,测量结果应该等于读出的刻度值减去作为起始的刻度值.如图11-5所示.
零刻线磨损的尺也可使用 读数时视线与尺面垂直
图11-5 图11-6
(4)正确读数
这一部分应包括两方面内容,一是读数时视线要与尺面垂直.如图11-6所示.否则读出的数值是极不准确的.
二是我们在读数时总会有一个估读值.当物体长度正好卡在刻线上时,我们读的估读值为零,记录时也不能省略,如图11-7甲所示,其读数应为2.50 cm,不能读作2.5 cm,若长度在两刻线之间,我们读数时的估读值就不为零,记录时要把估读值记上,如图11-7乙所示,物体的长度为2.42 cm.读估读值时,要读到分度值的下一位,不能再向下读了,因为估读值本身已经不准确了,因此再读出的值是没有意义的,不应读取.
图11-7
(5)记录测量结果时,要将数字和单位都写上,只写数字或只写单位是没有用的.这一点你特别要注意,不仅在写长度结果时,只要是有单位的物理量,都应在表述时写明单位.
在这里,我还要讲清一个问题,就是关于误差的问题.因为估读的问题,我们测量的值和真实值之间必然存在着差异,这个差异就是误差.因为操作和估读等现象的存在,误差是必然存在的,不可消灭的.但误差可以被减小,方法就是多次测量求平均值.这一点我们在以前的探究实验中都是这么做的,只是没点明而已.
[学习方法指导]
长度的特殊测量法
5.长度的单位及换算关系
在国际单位制中,长度的单位是米,符号为m,1 m被定义为光在真空中 s内所经路径的长度.除米以外,常用长度单位还有千米(符号为km)、分米(符号为dm)、厘米(符号为cm)、毫米(符号为mm)、微米(符号为μm)、纳米(符号为nm).它们同米的换算关系为:
1 km=1000 m=103 m
1 dm=0.1 m=10-1 m
1 cm=0.01 m=10-2 m
1 mm=0.001 m=10-3 m
1 μm=0.0000001 m=10-6 m
1 nm=0.0000000001 m=10-9 m
各单位之间的换算关系你能自己写出来吗?
我想你一定能行的.
4.长度的测量工具
最常用的长度测量工具是刻度尺,在没有刻度尺以前,人们也有好多种方法来测长度.例如,用手掌的长度,拇指和中指间的最大伸展距离,伸开两臂的长度等,都做为测量长度的标准.不知道你注意没有,有些裁缝在量衣或改衣服时还沿用着这种测量方法.这种方法虽然方便使用,可以做到“个人心中有数”,但测量的人彼此间没有共同的衡量标准,往往在交流结果时出现差异.当长度单位有了明确的规定标准后,各种各样的刻度尺被人们广泛地使用.有便于作图时使用的直尺,有携带方便的卷尺,有测量值精确的游标卡尺等等.
3.秒表的使用方法
秒表的外形如图11-1所示,A为归零按钮,B为计时秒针控制按钮.使用时,你应该先进行调节,就是按下归零按钮,使秒针指在“0”处.再按动秒针控制按钮开始计时.计时结束时,要按动秒针控制按钮,这时秒针会停在最后计时处,你可以读出时间值,就是你的测量值.
图11-1
在此我要提醒你的是,使用秒表计时前,一定要先调节指针归零,才能开始使用.
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