
初中物理第1节 长度和时间的测量学案
展开第1节 长度和时间的测量
1.长度的单位
(1)国际单位制中,长度的主单位米(m),常用单位有千米(km)、分米(dm)、厘米(cm)、毫米(mm)、微米(μm)、纳米(nm)。
(2)主单位与常用单位的换算关系:
1 km=103 m,1 m=10 dm=100 cm=103 mm=106 μm=109 nm
(3)单位换算的口诀:“系数不变,等量代换”。
2.长度的测量
(1)长度的测量是物理学最基本的测量,也是进行科学探究的基本技能。
(2)长度测量的常用的工具是________。
(3)长度估测:黑板长2.5 m、课桌高0.7 m、篮球直径24 cm、指甲宽度1 cm、铅笔芯直径1 mm、新铅笔长1.75 dm、手掌宽1 dm、墨水瓶高6 cm
3.特殊长度的测量方法
(1)累积法——把多个相同的微小长度的物体叠放在一起,测出叠放后的总长度L,用总长度除以叠放物体的个数n,得到单个物体的微小长度l=L/n。如测量一张纸的厚度、测量细铜丝的直径、测量一枚硬币的厚度等。
(2)平移法——借助于一些简单的辅助器材(如三角板、刻度尺)把不可直接测量的长度“平移”到刻度尺上,从而可直接测出该长度。如测小球、硬币、圆柱形物体的直径,测量人的身高等。
(3)化曲为直法——借助于一些辅助器材(如不易拉长的细软线)把不能直接测量的曲线变为直线,再用刻度尺测量。如测量图示曲线的长度时,可以小心地让细线与曲线重合,在细线上标记出起点和终点,再将细线拉直,用刻度尺直接测量起点到终点的距离。
(4)化直为曲法——用已知周长的滚轮在较长的路程(如操场跑道、某段道路等)上滚动,用滚轮的周长乘以滚动的圈数得出路程的长度。如用自行车测一段马路的长度。
4.刻度尺的使用规则
(1)“选”:根据实际需要选择刻度尺。
(2)“观”:使用刻度尺前要观察它的________、______、______。
(3)“放”:用刻度尺测长度时,尺要沿着所测直线(紧贴物体且不歪斜)。不利用磨损的零刻线。(用零刻线磨损的刻度尺测长度时,要从整刻度开始)
(4)“看”:读数时视线要与尺面______。
(5)“读”:在精确测量时,要估读到_______________。
(6)“记”:测量结果由数字和单位组成(也可表达为:测量结果由准确值、______和单位组成)。
5.时间的测量
(1)时间的单位:秒(s)、分钟(min)、小时(h)
(2)换算关系: 1h=60 min,1 min=60 s
(3)测量工具
古代:日晷、沙漏、滴漏、脉搏等。
现代:机械钟表、石英钟、电子表等。
6.误差
(1)定义:_______和_______的差异叫误差。
(2)产生原因:测量工具、测量环境、人为因素。
(3)减小误差的方法:_________________、使用更精密的仪器。
(4)误差只能______而不能避免,而错误是由于不遵守测量仪器的使用规则和主观粗心造成的,是能够______的。
一、长度单位的换算
【例题1】PM2.5是指空气中直径很小的颗粒,其直径还不到人的头发丝粗细的二十分之一。PM2.5中的“2.5”是表示颗粒直径的数值,关于它的单位,下列选项中正确的是
A.米 B.分米 C.厘米 D. 微米
二、正确使用刻度尺
(1)看刻度尺的零刻度线是否磨损,如已磨损应从其他清晰刻度线量起。
(2)看刻度尺的量程(测量范围)。
(3)看刻度尺的分度值,量程和分度值应从实际测量的要求出发兼顾选择。
【例题2】小丽用刻度尺测物体A的长度,如图所示,则物体的长度是________;她用另一把刻度尺测物体B的长度时记录的数据为14.51 dm、14.50 dm、14.53 dm,14.65 dm,该刻度尺的分度值为_______,物体长度测量值应记为_______dm。
三、机械停表的使用
1.量程和分度值:机械停表的外圈(大圈)以秒为单位,内圈(小圈)以分为单位,不同停表量程和分度值会不同,量程以小圈为准。如左图中量程为30 min,内圈分度值为0.5 min,外圈为0.1 s;右图中量程为15 min,内圈分度值为0.5 min,外圈为0.1 s。
2.读数:内圈示数+外圈示数。左图中内圈示数不足1小格(30 s),所以只需读出外圈示数19.6 s即可;如果内圈指针在1、2小格之间,则示数为30 s+19.6 s=49.6 s。右图中外圈有两排刻度,分别为0~30 s、30~60 s,要由内圈指针位置来确定读哪一圈的示数,如果没超过半个大格,按0~30 s读数,如果超过半个大格,按30~60 s读数。右图中内圈指针超过了3和4中间的刻线,内圈读为3 min,即180 s,外圈按30~60 s读数,为38.3 s,所以停表示数为180 s+38.3 s=218.3 s。
3.使用注意事项:检查指针是否正对零刻度,如不准,应记下其读数,并对结果作修正;实验中切勿摔碰,以免震坏;实验完毕,应让停表继续走动,使发条完全放松。
【例题3】如图所示停表显示的时间为____s。
四、误差与错误的区别
| 误差 | 错误 |
产生原因 | 测量工具的精密程度有关; 测量人读取得估计值不同有关 | 不遵守测量仪器的使用规则; 读取、记录结果时粗心 |
减小或避免 | 不能避免,只能减小。 减小方法:采用精密的测量工具;改进测量方法;多次测量求平均值 | 采用正确的方法就可以避免 |
【例题4】下列关于误差的说法,正确的是( )
A.测量时出现了误差,则说明一定出现了错误 B.测量时,多测量几次取平均值可以减小误差
C.误差是由于操作不规范造成的 D.改进实验方法,采用精密仪器,去测量长度,可消除误差
1.( )下列说法中错误的是
A.没有零刻度线的刻度尺也能用来测量长度 B.测量时必须从刻度尺的左端量起
C.读数时视线应垂直于刻度尺 D.记录测量结果时,必须在数值后面注明单位
2.( )“纳米(nm)”是一种长度单位,1 nm=10–9 m,纳米技术是以0.1~100 nm这样的尺度为研究对象的前沿科学,目前我国对纳米技术的研究已经跻身世界前列。1.76×109 nm最接近下列哪个物体的长度
A.一个人的身高 B.物理课本的长度 C.课桌的高度 D.一个篮球场的长度
3.( )下列估测数据,最接近实际情况的是
A.你使用的物理课本的宽度约为16 cm B.教学楼每一层的高度是20 m
C.一张课桌高度1.4 m D.小明的鞋长度为43 cm
4.( )下列有关误差的说法中正确的是
A.多次测量取平均值可以减小误差 B.误差就是测量中产生的错误
C.只要认真测量,就可以避免误差 D.选用精密的测量仪器可以消除误差
5.请填上合适的单位或完成单位换算:
(1)人的头发直径约为70 _______;
(2)人眼能分辨的最小物体为0.1mm= ____________nm。
6.使用刻度尺前要注意观察它的零刻度线、量程和_________,如图所示被测物体的长度是_______。
7.( )某同学用刻度尺测量钢球的直径,测得的四次结果是1.82 cm,1.87 cm,1.68 cm,1.81 cm,则小球的直径应取
A.1.83 cm B.1.833 cm C.1.80 cm D.1.759 cm
8.如图所示是用刻度尺测量一金属片长度的情形,该金属片的长度为________,该刻度尺的分度值为_______。
9.如图所示,用刻度尺测量铅笔的长度,方法正确的是_______,读数为____cm。
10.如图所示,测量得到所用时间为_______s。
11.人身上有很多测量长度的“尺”,比如人的步长。
(1)请你说出测量你的步长的方法。
(2)如果你的步长为0.5 m,围绕教学楼走完一周共用了240步,则教学楼一周的长度是多少?
12.( )琼岛四季瓜果香,下列四种海南瓜果成熟后,一般情况下,单个瓜果体积最接近2 cm3的是
A.木瓜 B.菠萝 C.龙眼 D.椰子
13.( )历史上把图中示意的长度定为1英寸。1英寸约为
A.2.5 km B.2.5 m C.2.5 dm D.2.5 cm
14.( )小明用刻度尺测得一支水性笔长度的数值为15.10,但漏写了单位,这个单位应是
A.cm B.km C.m D.mm
15.如图所示,要正确测出物体A的长度,应选_______(填“甲”或“乙”)图,物体A的长度为_________。
16.图中停表的示数为______s。
17.单位换算
36km = cm 54m =______________cm
546mm = m 108dm =_____________mm
珠穆朗玛峰的高度为8844.43m=______ km
18.如下图用两把分度值不一样的刻度尺测量同一物体的长度,用_______把刻度尺测量精确度更高(填A或B) 物体长度是____________。用A刻度尺测物体长度是______________。
19.用两把不同的直尺测量同一物块的长度,如下图所示
规律:___________________________________________