1.1長度和時間的測量-2021-2022學(xué)年八年級物理上冊舉一反三（人教版）

1.1長度和時間的測量（解析版）本節(jié)學(xué)習(xí)目標1.了解物質(zhì)世界的尺度；2.知道長度的單位，以及國際單位與常用單位之間的換算關(guān)系；3.知道時間的單位，以及國際單位與常用單位的換算關(guān)系；4.會使用刻度尺進行長度的測量；5.了解秒表使用與讀數(shù)；6.初步了解誤差的概念；7.能根據(jù)日常生活經(jīng)驗估測長度和時間。要點一長度與時間的概念1.長度：長度是物理學(xué)中的基本物理量。（1）長度單位：在國際單位制中，長度的單位是米（用m表示）。常用的長度單位還有千米（km）、分米（dm）、厘米（cm）、毫米（mm）、微米（μm）、納米（nm）等。千米（km）、米（m）、毫米（mm）、微米（μm）、納米（nm）相鄰之間都是千進位（103），1km=103m，1m=103mm=106μm=109nm；米（m）、分米（dm）、厘米（cm）相鄰之間都是十進位，1m=10dm=100cm。（2）長度的估測：在平時，大家應(yīng)多積累生活方面的知識，估測物體長度也是生活積累的一個方面。如黑板的長度大概2.5m、課桌高0.7m、課本高30cm,籃球直徑24cm、鉛筆芯的直徑1mm、一只新鉛筆長度20cm、手掌寬度1dm、墨水瓶高度6cm等等。2.時間：時間也是物理學(xué)中的基本物理量。(1)在國際單位制中，時間的單位是秒（s），常用單位還有分鐘（min）、小時（h）等。1h=60min=3600s(1h=60min)。（2）時間的測量常用工具是鐘表、秒表。在現(xiàn)代生活中，通常用鐘表測量時間，實驗室和運動場常用秒表測量時間。3.國際單位制（1）單位：是用來比較某個物理量大小的標準量。（2）國際單位制：國際計量組織制定的一套國際統(tǒng)一的單位，叫國際單位制（簡稱SI）。是國際上統(tǒng)一使用的單位。（3）我國的法定計量單位是以國際單位制為基礎(chǔ)的，物理學(xué)中各物理量的單位都采用國際單位制?！纠可砀?60cm的小明，利用自己的身體特征進行了以下估測，接近真實值的是（）。A．教室寬5臂展，約8m（臂展：兩臂左右平伸時，兩手中指尖之間的距離）；B．教室長10步幅，約30m（步幅：走路時，兩腳尖之間的距離）；C．課桌長4拃，約2.8m（拃：張開手，拇指尖到中指尖之間的距離）；D．物理課本厚1指寬，約10cm【答案】A。【解析】教室的寬一般接近10m；故8m符合生活實際；故A正確；教室的長度一般在15m左右，達不到30m；故B錯誤；單人課桌長在1m以內(nèi)，雙人課桌長在1.5m左右，不會達到2.8m；故C錯誤；物理課本厚約1cm，達不到10cm；故D錯誤?！究键c分析】題目考查了學(xué)生對生活中常見物體長度的估測，結(jié)合對生活的了解和對長度單位的認識，選出符合實際的選項即可。【變式1】圖中，物體的長度為cm?！敬鸢浮?.55?！窘馕觥坑蓤D知：刻度尺上1cm之間有10個小格，所以一個小格代表的長度是0.1cm=1mm，即此刻度尺的分度值為1mm；物體左側(cè)與0刻度線對齊，右側(cè)在3.5cm和3.6cm之間，估讀為3.55cm，所以物體的長度為L=3.55cm?！军c睛】使用刻度尺時要明確其分度值，起始端從0開始，讀出末端刻度值，就是物體的長度；起始端沒有從0刻度線開始的，要以某一刻度線為起點，讀出末端刻度值，減去起始端所對刻度即為物體長度，注意刻度尺要估讀到分度值的下一位?！究键c分析】解答這道題目要注意三點：1、被測物體沒有和零刻度線對齊，而是和整刻度對齊，讀數(shù)時要注意；2、看清楚分度值，必須估讀到分度值的下一位；3、最后記錄數(shù)據(jù)時要帶上單位?！咀兪?】如圖所示，工作人員手托的是“越王勾踐劍”。這把劍歷經(jīng)兩千多年，出土?xí)r仍鋒利無比，劍身絲毫不見銹斑，令世人對古人的鑄造技術(shù)驚嘆不已。根據(jù)圖片信息，對這把劍的長度估測合理的是（）。A．0.5m B．1.5m C．2m D．2.5m【答案】A。【解析】根據(jù)圖片信息，這把劍的長度接近人身體的寬度，大約是0.5m。故BCD錯誤、A正確。故選：A?！咀兪?】某同學(xué)測得一物體的長度為1.8dm，這物體可能是（）。A．“220V，40W”的日光燈管B．一只普通的熱水瓶高度C．課桌的高度D．物理課本的寬度【答案】D?！窘馕觥緼、“220V，40W”的日光燈管約為60cm到70cm，遠大于1.8dm，故A錯誤；B、一只普通的熱水瓶高度：30cm到40cm，與題中數(shù)據(jù)不相符，故B錯誤；C、課桌的高度約為：70cm到80cm之間，不符合題意，故C錯誤；D、物理課本的寬約為：18cm到20cm之間，符合題意，故D正確。故選D。要點二長度與時間的測量1.長度測量（1）測量工具：長度的測量是最基本的測量。測量長度的常用測量工具有刻度尺、三角板、卷尺等。用于精密測量的，還有游標卡尺、千分尺等。（2）正確使用刻度尺a.使用前要注意觀察零刻度線、量程和分度值。量程是指測量工具的測量范圍；分度值是指相鄰兩刻度線之間的長度，零刻線是否被磨損。如圖（1）所示。圖(1)刻度尺b.正確放置刻度尺。零刻度線對準被測長度的一端，有刻度線的一邊要緊靠被測物體且與被測長度保持平行，不能歪斜；如因零刻度線磨損而取另一整刻度線作為零刻度線時，切莫忘記最后讀數(shù)中減掉所取代零刻線的刻度值。c.讀數(shù)時，視線應(yīng)與尺面垂直。d.記錄數(shù)據(jù)要由數(shù)字和單位組成，沒有單位的記錄是毫無意義的；要估讀到最小刻度的下一位（如圖（3）所示，上圖讀數(shù)為3.80cm,下圖讀數(shù)為3.38cm）。圖(2)標尺的讀取圖（3）刻度尺的讀數(shù)2.時間的測量：時間的測量常用工具是鐘表、秒表。在現(xiàn)代生活中，通常用鐘表測量時間，實驗室和運動場常用秒表測量時間?！疽c詮釋】1.憑感覺判斷物體的長度往往是不準確的，甚至可能是錯覺。因此就要借助長度的測量工具來測量物體的長度。2.對于無法直接測量的長度，需要采用特殊方法。①化曲為直法(棉線法)測量曲線長度時，可讓無伸縮性的棉線與曲線完全重合，作好兩端的記號，然后把線輕輕拉直，用刻度尺測量出長度，就等于曲線的長度。②累積法：對于無法直接測量的微小量的長度，可以把數(shù)個相同的微小量疊放在一起測量，再將測量結(jié)果除以被測量的個數(shù)，就可得到一個微小量的長度。③滾輪法：用已知周長的滾輪在待測的較長的直線或曲線上滾動，記下滾動的圈數(shù)，則被測路段的長度等于圈數(shù)乘以周長，例如測量池塘的周長，某段道路的長度等。④截取法(化整為零)：被測物體的長度很大時，可先測出其中一小段，然后找出它們之間的倍數(shù)關(guān)系，從而算出物體的總長度。⑤替代法：當(dāng)一個物體的長度無法直接測量時，可用與它長度相等的物體來代替。3.長度測量結(jié)果必須由準確數(shù)字和一位估讀數(shù)字組成?！纠肯铝懈骺潭瘸咧胁荒苁褂玫目潭瘸呤?)。A．分度值為1cm的刻度尺；B．零刻度線已經(jīng)磨損的刻度尺；C．量程只有10cm的刻度尺；D．刻度不均勻的刻度尺【答案】D。【解析】選用刻度尺時分度值的大小與測量要求有關(guān)，故A可以使用；零刻度線已磨損的刻度尺可以從其他刻度量起，故B也可使用；量程的選擇取決于被測物體的長短，故C也可使用；刻度不均勻的刻度尺是不能使用的。【變式1】小文用刻度尺測量鉛筆的長度（如圖），請指出讀數(shù)時的錯誤，如按照正確讀數(shù)方法讀數(shù)，則鉛筆的長度為cm?！敬鸢浮恳暰€沒有正對刻度線；2.55?！窘馕觥孔x數(shù)時視線沒有與鉛筆右側(cè)所對刻線相垂直；圖中刻度尺一個大格是1cm，一個大格里面有10個小格，所以分度值是1mm，該鉛筆的長度是2.55cm。故答案為：視線沒有正對刻度線；2.55。【點睛】刻度尺是初中物理中基本的測量工具，使用前要觀察它的量程和分度值，使用時刻度要緊貼被測物體，讀數(shù)時視線與刻度垂直，估讀到分度值的下一位?！究键c分析】本題考查了刻度尺的使用和讀數(shù)，是一道基礎(chǔ)題．【變式2】如圖所示，圓形物體的直徑是cm；秒表的讀數(shù)為s?！敬鸢浮?.20；140?！驹斀狻?1)

刻度尺上1cm之間有10個小格，所以一個小格代表的長度是0.1cm＝1mm；即此刻度尺的分度值為1mm；圓形物體左側(cè)與2.00cm對齊，物體右側(cè)與3.20cm對齊，則圓形物體的直徑d＝3.20cm﹣2.00cm＝1.20cm；(2)在秒表的中間表盤上，分針指示的時間為2min；在秒表的大表盤上，分鐘表盤沒有過半，所以秒針示數(shù)不可能多余30秒，指針在20s處，所以秒針指示的時間為20s，即秒表的讀數(shù)2min20s＝140s?！咀兪?】小亮在“長度的測量”實驗中：（1）圖1中圓的直徑是cm。（2）一條紙帶厚薄均勻，他把紙帶緊密地環(huán)繞在圓柱形鉛筆上，直至恰好能套進一個圓環(huán)中，如圖2所示，紙帶環(huán)繞了n圈，則紙帶厚度是（選填“A”或“B”）。A.B.【答案】（1）1.54；（2）B?！窘馕觥浚?）由圖知：刻度尺上1cm之間有10個小格，所以一個小格代表的長度是0.1cm=1mm，即此刻度尺的分度值為1mm；圓的左側(cè)與1.00cm對齊，右側(cè)與2.54cm對齊，所以圓的直徑為d=2.54cm1.00cm=1.54cm；（2）由于紙帶的厚度太小，所以無法直接用刻度尺來進行測量，因此要用累積法來完成實驗；可將紙帶緊密繞在鉛筆上，直到剛好套入圓環(huán)中，然后數(shù)出紙帶的圈數(shù)n；n圈紙帶的厚度為圓環(huán)內(nèi)徑與圓柱形鉛筆的內(nèi)徑差的二分之一，即，故B正確。要點三誤差測量值和真實值總會有些差異，這種差異叫做誤差。要點詮釋：（1）引起誤差的原因：測量工具不夠準確、測量方法不夠完善、觀察不夠細致等，都會影響測量結(jié)果，所以誤差是不可避免的。（2）減小誤差的方法：可以通過選用精密儀器，改進測量方法來減小誤差，而多次測量取平均值是我們常用的減小誤差的方法。（3）錯誤不叫誤差，誤差也不是錯誤；錯誤可以避免，但誤差是不可以避免的。【例】判斷下列說法的正確與錯誤：（1）不遵守測量的操作規(guī)則會造成誤差（）（2）零刻線磨損的尺也可以使用（）（3）測量中，誤差和錯誤都是不允許的（）（4）求平均值時，小數(shù)點后保留的位數(shù)越多越好（）【答案】①×；②√；③×；④×。【解析】（1）不遵守測量的操作規(guī)則會造成錯誤，而不是誤差。故（1）錯誤。（2）零刻線磨損的尺也可以使用，只是在測量的時候，從其它的整數(shù)刻度測起。故（2）正確。（3）測量中，錯誤都是不允許的，誤差，是不可避免的。故（3）錯誤。（4）求平均值時，小數(shù)點后面的位數(shù)和測量值相同，多余的用四舍五入的方法取舍，而不是越多越好。故（4）錯誤?！军c睛】不遵守測量的操作規(guī)則會造成錯誤，錯誤不叫誤差，誤差也不是錯誤；錯誤可以避免，但誤差是不可以避免的。多次測量取平均值是我們常用的減小誤差的方法?！究键c分析】本題主要考查學(xué)生對減小誤差的方法以及刻度尺的正確使用的了解和掌握，是一道基礎(chǔ)題。【變式1】關(guān)于誤差，下列說法正確的是()。A．選用精密儀器測量可以避免誤差；B．認真細致地測量可以避免誤差；C．多次測量取平均值可以減小誤差；D．測量時未遵守操作規(guī)則會引起誤差【答案】C?！窘馕觥繙y量時不遵守操作規(guī)則引起的是錯誤，而非誤差。誤差是無論怎樣細致測量、選用精密儀器也不能避免的，而錯誤是可以避免的，但誤差可以通過多次測量取平均值的方法來減小?！咀兪?】某同學(xué)用同一把刻度尺對同一物體的長度進行了4次測量，結(jié)果如下：12.34cm、12.36cm、12.35cm、12.95cm，則該物體的長度應(yīng)記為（）。A．12.35cmB．12.34cmC．12.50cmD．12.36cm【答案】A?！窘馕觥繌念}中提供數(shù)據(jù)可知，12.95cm與其它數(shù)據(jù)相差較大，所以12.95cm是錯誤的，應(yīng)該去掉；為減小長度測量的誤差，通常采用的方法是取多次測量的平均值；故物體的長度最終應(yīng)記錄為：L=；故選A?！咀兪?】用一把尺子測量某物體的長度，一般要測量三次或更多次。這樣做的目的是（）。A.減小由于估測而產(chǎn)生的誤差；B.避免測量中可能出現(xiàn)的錯誤；C.避免由于刻度尺不