长度和时间的测量
知识梳理
该专题的知识主要出现在选择题和填空题,中考出现频率高的知识点分别为:1.长度和时间单位的换算2.刻度尺的使用和读数(特别注意正确的估读)。3.停表的读数。4.生活中常见物体长度的估测。5.正确记录测量所得数据,知道测量存在误差,如何减小误差。关于该专题在中考的题,作答难度较低,但要注意审题,细心作答。
一、测量单位
1.国际单位制
1960年10月十一届国际计量大会确定了国际通用的国际单位制,简称SI制。在国际单位制中,长度基本单位是米(m),时间基本单位是秒(s)。
2.长度、时间单位及换算关系
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=1 000 m= m;1 dm=0.1 m= m;1 cm=0.01 m= m;
1 mm=0.001 m= m;1 μm=0.000 001 m= m;1 nm=0.000 000 001 m= m
常用时间单位有时(h)、分(min)、秒(s)、毫秒(ms)、微秒(μs)。他们之间的换算关系为:
1 h=60 min=3 600 s;1 min=60 s;1s= ms;1ms=μs
二、测量活动
(一)使用刻度尺测量长度
1.认识刻度尺上的零刻度线、量程、分度值的含义
零刻度线:刻度尺的起始刻度(如零刻线磨损,可选用其它清晰刻度作用测量起点);
量程:刻度尺的测量范围(如0~20 cm)
分度值:两条相邻刻度线之间的距离,也是刻度尺的准确度(常用的为1 mm)。
2.使用时做到五会
会选:根据测量的实际需要选取适当分度值和量程的刻度尺;
会放:使用时应将刻度尺放正,不要歪斜,要把刻度尺有刻度的一边紧贴被测物;
会看:读数时视线应尺面垂直;
会读:根据刻度尺的分度值读出准确数值,并估读到分度值的下一位。
会记:记录测量数据,应记录准确数字,估读数字和所记录数据的单位。
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(二)使用机械停表测量时间
1.使用方法:
一走:按一下,指针开始走动;
二停:按第二下,指针停止走动;
三归零:按低三下,指针归零。
2.读数方法:
机械秒表的读数基本方法是:t=短针读数+长针读数。
读数为小盘的分钟数+大盘的秒数。先读小盘的读数,它的单位是分钟,看上面的示数可知每分钟分为前半分钟和后半分钟,要注意看它是指向哪半分钟。接着读大盘的读数,它的单位是秒,如果是前半分钟就则读0-30s,若为后半分钟读31-60s。
(三)特殊测量方法
(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。
三、测量误差
测量的数值和真实值之间必然存在的差异就叫误差。
(一)误差的来源(测量工具、测量方法、测量者)
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1.测量时,要用眼睛估读出最小刻度值的下一位数字,是估读就不可能非常准确;
2.仪器本身不精确 。
3.环境温度、湿度变化对器材的影响。
(二)减小误差的办法:
1.多次测量取平均值;
2.使用精密的测量工具;
3.改进测量方法。
(三)误差与错误的区别:
区别
误差
错误
产生
原因
(1)跟测量人读取估计值不同有关
(2)跟测量工具的精确程度有关
(1)不遵守测量仪器的使用方法
(2)读数、记录测量结果时粗心大意
如何减小或避免
不可避免,只能减小。
(1)多次测量求平均值;
(2)用精确度更高的测量工具;
(3)运用合理的实验方法
采用正确的测量方法即可避免错误产生
重难点突破
重难点01 单位的换算
典例在线
下列长度的单位换算正确的是
A.2.5 m=2.5 m×100 cm=250 cm
B.75 mm=75×m=7.5×10-2m
C.42 cm=42÷100 m=0.42 m
D.24 m=24 m÷1000=0.024 km
【参考答案】B
【详细解析】本题考查单位换算,要注意进率和单位。A项中将原单位代入运算,最终单位是m*cm,故不正确;C项中,运算实质是,这样最终单位是,故不正确;D项过程单位未变化。
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【名师点睛】单位换算一般规律是:待换算数及单位=原数去单位×进率及最终单位=结果及单位。解题时注意分析换算单位大小的顺序,然后确定进率。
即时巩固
1.下列长度的单位换算正确的是
A.9.6 nm=9.6×=9.6×μm
B.9.6 cm=9.6×10 mm=96 mm
C.9.6 cm=9.6 cm×10=96 mm
D.9.6 cm=9.6÷100 dm=0.096 m
【答案】B
2.下列时间的单位换算中,正确的是
A.180 min=180×60 s=10 800 s
B.180 min=180 min×60 s=10 800 s
C.180 min=180 min÷60=3 min
D.180 min=180 min× s=3 s
【答案】A
【解析】B项换算过程单位重复;C、D两项进率错误,且换算过程单位也错误,正确换算为A。
重难点02 刻度尺的使用
典例在线
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。
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【参考答案】3.50 cm 1 cm 14.51
【详细解析】由题图知:刻度尺上1 cm之间有10个小格,所以一个小格代表的长度是0.1 cm=1 mm,即此刻度尺的分度值为1 mm;物体A左侧与6.00 cm对齐,右侧与9.50 cm对齐,所以物体A的长度为L=9.50 cm–6.00 cm=3.50 cm;由物体长度记录数据14.51 dm,可知测量结果准确到cm,则刻度尺的分度值是1 cm;某学生测得物体B长度的四次记录分别为14.51 dm、14.50 dm、14.53 dm、14.65 dm,因为测量结果准确到cm,所以这四个值中的14.65 dm与其他三个值偏差较大,这不是读数误差造成的,而是读数错误,即该数据错误,应去掉;物体B长度的真实值最接近L=(14.51 dm+14.50 dm+14.53 dm)/3≈14.51 dm。
即时巩固
1.如图所示,用刻度尺测量铅笔的长度,测量方法正确的是
【答案】D
2.为了测出细铜丝的直径,某同学把铜丝在铅笔上紧密排绕32圈.如图所示,用分度值是1 mm的刻度尺测得这32圈的总宽度为 cm,可算出细铜丝的直径约为 mm。
【答案】4.95 1.55
【解析】细铜丝的直径很小,如果用刻度尺直接测量,或者测不出或者误差太大,如图所示,把细铜丝在铅笔上紧密排绕n圈,测出线圈长度L,则细铜丝直径d=。由图可知L=4.95 cm,n=32,故d= cm=0.155cm=1.55 mm;这种方法我们称为 “累积法”,常用于微小物理量的测量,用此法还可以测量一张纸的厚度。
培优训练
1.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
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C.一张课桌高度1.4 m
D.小明的鞋长度为43 cm
【答案】A
2.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
【答案】A
【解析】由题目所给记录结果可知,数据1.68 cm是错误的,应去掉;钢球的直径d=(1.82 cm+1.87 cm+
1.81 cm)/3≈1.83 cm,故选A。
3.关于误差,正确的说法是
A.两次测量值之间的差异叫误差
B.多次测量取平均值可以减小误差
C.选用精密仪器就可以避免误差
D.只要正确做实验就不会产生误差
【答案】B
【解析】测量值和真实值之间的差异就是误差,误差与错误是截然不同的,误差只能减小,是不能避免的,而错误是由于实验者粗心或不遵守实验规则等原因造成的,是可以避免的,再者测量仪器不可能制造的十分精确,环境的温度、湿度对测量仪器都有影响,这些都可以造成误差;多次测量求平均值可以减小误差,这是减小误差的方法,所以选项A、C、D错误;选项B正确。
4.如图所示停表显示的时间为____s。
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【答案】99.5
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