八年级物理大单元设计
第一单元 机械运动
2.长度和时间的测量
知识点一、长度的测量：
1.工具：刻度尺，指各种直尺、三角尺、卷尺等。若要进行较精密的测量，则需选用游标卡尺、螺旋测微器。
2.刻度尺的使用：
（1）“一选”：根据测量的需要，选用合适的测量工具。
（2）“二看”：观察选用刻度尺的量程和分度值，零刻度线是否磨损，为测量和读数做准备。量程：即工具能测量的最大范围；分度值：即工具能测量的最小值，体现了工具的精度。
（3）“三放”：正确放置刻度尺。零刻度线（零刻度线磨损的，以后面某一清晰的整刻度线）与被测物体一端对齐，刻度线紧贴被测物体，刻度尺与被测长度平行。（或表述为“尺要放正，不能歪斜”）。
（4）“四读”：读数时，视线正对刻度线，读出准确值，估读到最小刻度的下一位。
（5）“五记”：测量结果包含数值和单位，其中数值的最后一位为估计值，其余为准确值。
基础自测：
1．成年人拇指至中指之间一拃的长度约为，下列物体的长度估测合理的是（ ）
A．一张纸的厚度 B．一只铅笔的长度
C．教室灯管的长 D．粉笔的长度
【答案】B
【解析】A．根据生活实际可知，一张纸的厚度在0.008mm左右，故A不符合题意；
B．根据生活实际可知，一只铅笔的长度在20cm左右，故B符合题意；
C．根据生活实际可知，教室灯管的长度在110cm左右，故C不符合题意；
D．根据生活实际可知，粉笔的长度在8cm左右，故D不符合题意。
故选B。
2．下列仪器不能用来测量长度的是（ ）
A． B．
C． D．
【答案】A
【解析】A．日晷是根据光沿直线传播原理用来测量时间的工具，故A符合题意；
B．钢尺是生活中常用测量长度的工具，故B不符合题意；
C．游标卡尺是测量物体长度的精密仪器，故C不符合题意；
D．千分尺是实验室和工程机械领域测量微小长度的精密仪器，故D不符合题意。
故选A。
3．为了检验人躺着和站立时身体长度是否有差异，选用下列哪种尺最合适（ ）
A．量程 3m，分度值 1mm B．量程 10m，分度值 1cm
C．量程 30m，分度值 1cm D．量程 30cm，分度值 1mm
【答案】A
【解析】要满足测量人的身高的要求，应选择量程大于人体身高的刻度尺。
D．我国成年男性的平均身高在1.70m左右，女性的在1.60m左右。D选项中量程小于人体身高，故D不符合题意；
ABC．人站立与躺着时的身高相差不大，为了测量结果很精确，刻度尺的分度值越小越好，故BC不符合题意，故A符合题意。
故选A。
4．采用如图所示的甲、乙两把刻度尺测量同一物块的长度，下列说法正确的是（ ）
A．采用甲刻度尺读数更精确些
B．乙刻度尺的分度值是0.1mm
C．采用乙刻度尺，物块长度应记录为2.80cm
D．甲刻度尺零刻度线没有对齐物块的一端，故测量方法是错误的
【答案】C
【解析】AB．由图可知，甲刻度尺上1cm之间有2个小格，其分度值为0.5cm，乙刻度尺上1cm之间有10个小格，其分度值为1mm，使用乙刻度尺测量较准确，故AB错误；
C．物块左侧与乙刻度尺的零刻度线对齐，右侧与2.80cm对齐，所以物块的长度为L=2.80cm，故C正确；
D．使用刻度尺测量长度时，尺的刻度线要贴紧待测物体，甲刻度尺的整数刻度线对齐物体的左段，能够测出物体的长度，方法正确，故D错误。
故选C。
5．在使用刻度尺测量物体长度时，下列说法中正确的是（ ）
A．若刻度尺的零刻度线磨损，则不能用它来测量物体长度了
B．用皮尺测量物体长度时，一定要用力把皮尺拉得直直的才能测量
C．用量程为10cm的三角板也可以测量我们所使用的八年级物理课本的长度
D．读数时，视线要与刻度尺尺面垂直并且与物体末端所对的刻度线对齐
【答案】D
【解析】A．刻度线的零刻度线如果磨损了，可以从其它的刻度开始测量，读数时减去前面的刻度就可以了。故A错误；
B．用皮尺测量物体长度时，用力拉皮尺会使皮尺拉长变形，测量的长度会比真实值小。故B错误；
C．八年级物理课本的长度约有25cm，超过三角板的量程。故C错误；
D．刻度尺的正确使用方法：测量时，要将物体边缘与零刻度线对齐；读数时，视线要与刻度尺尺面垂直并且与物体末端所对的刻度线对齐。故D正确。
故选D。
6．学校跳远比赛中，裁判员测量成绩时要将卷尺拉直，若拉不直，则（ ）
A．测量成绩会比真实成绩大 B．测量成绩会比真实成绩小
C．测量成绩与真实成绩相同 D．以上情况都有可能
【答案】A
【解析】测量跳远成绩时，应该让卷尺的刻度和跳远距离等长，如果卷尺拉不直，在一定长度内，卷尺卷缩了更多的示数，会使得测量的结果偏大，测量成绩会比真实成绩大，故BCD不符合题意，A符合题意。
故选A。
7．单凭人的感官来比较、判断事物间的差异，有时既不准确也不可靠。测量的目的就是进行可靠的______比较。在进行测量时，首先要有一个公认的比较标准，叫做______。其次，要有合适的测量______或仪器。
【答案】 定量 单位 工具
【解析】[1][2][3]测量的目的是为了进行可靠的定量比较，因此测量首先要有一个公认的比较标准，这个标准叫作单位；根据实验所测量的物理量的大小，选择量程合适的测量工具，最小分度值以及量程。
8．如图所示，小宇在用刻度尺测量一截铅笔的长度时，首先观察零刻度线、量程和分度值，该刻度尺的分度值是______。特意从三个不同角度进行读数，发现三种读数结果并不一样。你认为正确的读数角度应该是图中的______（甲/乙/丙）。按正确方法读数时，该铅笔的长度是______cm。
【答案】 1mm 乙 3.50
【解析】[1]由图知，刻度尺上1cm之间有10小格，所以1个小格代表1mm，即该刻度尺的分度值为1mm。
[2]根据刻度尺的读数方法可知，甲和丙读数时视线都没有与刻度线垂直，所以都是错误的，只有乙读数是正确的。
[3]铅笔左端与0刻线对齐，右端与3.5cm对齐，估读为3.50cm，所以铅笔的长度为
9．如图所示，木块A的长度是______cm，木块B的长度是______cm。
【答案】 1.80 2.6
【解析】[1]由左图知：刻度尺上1cm之间有10个小格，所以一个小格代表1mm，即刻度尺的分度值为1mm；木块左侧与4.00cm对齐，右侧示数为5.80cm，所以木块A的长度为
L＝5.80cm﹣4..00cm＝1.80cm
[2]由右图知：刻度尺上1cm之间有1个小格，所以一个小格代表1cm，即刻度尺的分度值为1cm；物体左侧与2.0对齐，右端读为4.6cm，所以木块B的长度为
L＝4.6cm﹣2.0cm＝2.6cm
知识点二、时间的测量
1.测量工具
（1）古代：日晷、沙漏、滴漏、燃香、脉搏等。
（2）现代：钟、表，实验室常用停表（分机械停表和电子停表）。
2.机械停表
（1）认识停表
如图，正面是一个大表盘，上方有一个小表盘，秒针在大表盘上转动，分针在小表盘上转动。顶上有两个按钮，左侧按钮是开始计时和停止计时，右侧按钮的作用是使指针归零。
（2）正确使用停表
一调：先调零。按动归零按钮，使停表的指针指在“0”刻度处。
二按：按动停表的启动（暂停）按钮开始计时。
三停：计时结束时，再按动停表的暂停（启动）按钮。
四读：读出停表上指针对应的时间值。
（3）停表的读数
小表盘上的分钟数加上大表盘上的秒数即为计时时间。如上图中小表盘中指针转一周为30min，一小格为1min，大表盘指针转一周为60s（即为1min），一个为1s，一小格为0.2s。现小表盘指针为18min，大表盘指针为36s，故停表读数为18min36s或1116s。
基础自测
10．在如图所示的工具中不能用来计时的是（ ）
A． 打点计时器 B． 刻度尺
C． 秒表 D． 沙漏
【答案】B
【解析】A．打点计时器的打点时间间隔固定，可以根据打的点数算出所用时间长短，所以可以用作计时器，故A不符合题意；
B．刻度尺能用于测量长度，不能计时，故B符合题意；
C．秒表是测量时间的工具，故C不符合题意；
D．可以根据沙漏的漏沙速度来判断时间长短，在生活中，沙漏也常被用于测量时间长短，故D不符合题意。
故选B。
11．如图所示的测量仪器可直接用于测量（ ）
A．时间 B．温度 C．质量 D．体积
【答案】A
【解析】图中是一块停表，停表是测量时间的工具。故A符合题意，BCD不符合题意。
故选A。
12．如图所示的钟表，显示的时刻为15h___________min___________s。
【答案】 9 25
【解析】[1][2]从图中可以看到，分针接近刻度2，而秒针指在刻度5，说明分针的时间接近10min，为第9min，秒针的时间为第25s，说明显示的时刻为15h9min25s。
13．清晨，王爷爷绕小区花园步行锻炼身体，利用秒表测量了自己步行一圈的时间，如图所示，秒表的分度值为_______s，此时秒表读数为_______s。
【答案】 0.1 217.5
【解析】[1]如图所示，秒表外圈示数的单位为s，分度值是0.1s。
[2]由图可知，小表盘表示的是分，分度值为0.5min，分针指在3min和4min之间，且已过半格，分针指示的时间为3min；大表盘表示秒，秒针指的时间是37.5s，故秒表的读数为3min37.5s，即217.5s。
14．小明在一条长线的一端系一个螺母做成了一个如图所示的单摆，并发现螺母往返摆过程中，每摆一个来回所用的时间几乎相等。于是小明想到这样一个问题：螺母来回摆动一次所用的时间t跟哪些因素有关呢？
猜想A：可能跟螺母摆动的最大角度θ有关
猜想B：可能跟绳子的长度L有关
（1）为了验证猜想，除了铁架台、细线和螺母外，还需要的测量仪器有 ___________、量角器和 ___________；
（2）小明在不同条件下，测出螺母来回摆动一次所用的时间t后，得到一些数据，如表：
序号 绳子的长度L/cm 螺母摆动的最大角度θ/° 螺母来回摆动一次的时间t/s
1 100 20 2.0
2 140 20 2.4
3 140 30 2.4
对比2、3两次实验，可验证猜 ___________（填字母），得出的结论：螺母来回摆动一次的时间t与螺母摆动最大的角度θ___________（填“有关”或“无关”）；
（3）综合分析实验数据可知，同一地点的单摆，螺母来回摆动一次的时间t与绳子的长度L有关，绳子越长，螺母来回摆动一次的时间t越 ___________，摆钟就是根据这个原理制成的；有一次小明发现家里的摆钟变慢了，要把它调准，小明应将摆钟的摆长调 ___________；（均填“长”或“短”）
（4）在探究“螺母来回摆动一次所用的时间t跟哪些因素有关”的实验中，用到的科学方法是 ___________法。
【答案】 停表 刻度尺 A 无关 长 短 控制变量
【解析】（1）[1][2]实验要测量单摆摆动周期与螺母摆动的最大角度、摆长的关系，所以要用到测量周期，即测量时间的工具，如停表；用到测量角度的工具，如量角器；用到测量摆长的工具，如刻度尺。
（2）[3][4]对比2、3两次实验可知，在摆长相同、螺母摆动的最大角度不同的情况下，螺母摆动一次的时间（周期）相同，则可知：螺母来回摆动一次的时间t与螺母摆动最大的角度θ无关。
（3）[5][6]对比1、2两次实验可知，在螺母摆动的最大角度相同的情况下，螺母的摆长越长，螺母摆动一次的时间（周期）越长，则可知：螺母来回摆动一次的时间t与螺母的摆长有关，摆长越长，螺母摆动一次的时间越长。摆钟变慢了，说明其摆动一次的时间变长了，所以需要缩短摆长来缩短摆钟摆动一次的时间。
（4）[7]在探究“螺母来回摆动一次所用的时间t跟哪些因素有关”的实验中，我们分别控制了摆长和螺母摆动的最大角度，使多变量的问题变为单变量的问题，最后又综合得出了实验结论。这种方法叫控制变量法。
知识点三、误差：
1.概念：测量值与真实值之间的差异叫误差。
2.误差与错误的区别：
（1）产生的原因不同：
误差：①测量工具不精密；②测量者估读有偏差；③测量方法不完善。
错误：①不遵守测量仪器的使用规则；②读数、记录结果时粗心。
（2）减小或避免的方法不同：
误差：只能减小，不能避免。其减小的方法为①选用精密的测量工具；②改进测量方法；③多次测量取平均值。
错误：采用正确的测量方法，遵循测量仪器的使用规则，就可以避免错误的产生。
3.在采用多次测量求平均值的方法减小误差时，应注意两点：
（1）先将测量数据中的错误数据剔除掉；
（2）求得的结果保留有效数字的位数与测量值保持一致，并不是保留的位数越多越精密。
基础自测：
15．下面关于误差的说法正确的是（ ）
A．测量值和另一个测量值之间的差异，叫误差
B．测量工具越精密，实验方法越合理，可以避免误差
C．误差可以减少，也可以避免
D．用多次测量取平均值的方法可以减小误差
【答案】D
【解析】A．测量值与物体的真实值之间的差异，叫误差，故A错误；
B．错误可以避免，误差不可以避免，测量工具越精密，实验方法越合理，也不可以避免误差，故B错误；
C．误差可以减少，但是不可以避免，故C错误；
D．多次测量取平均值可以减小实验误差，但不能消除误差。故D正确。
故选D。
16．下列关于误差和错误的说法，正确的是（ ）
A．多测几次求平均值，可以消灭误差
B．测量中的误差和错误都是不可避免的
C．选用精密的测量工具，可以减小误差
D．测量中的误差是由于未遵守操作规则而引起的
【答案】C
【解析】A．多测几次求平均值，使用精密仪器和改进实验方法可以减小误差，但不能消灭误差，故A错误；
B．测量中的错误是可以避免的，而误差是不可避免的，故B错误；
C．改进实验方法，选用精密的测量工具，可以减小误差，故C正确；
D．误差就是在正确测量的情况下，测量值与真实值之间的差异，由于未遵守操作规则而引起的是错误，而不是误差，故D错误。
故选C。
17．测量时，测量工具越精密，误差就越_________，但是误差是_________避免（填“可以”或“不可”）的，为了减小误差，可以采用多次测量的_________作为测量结果。
【答案】 小 不可 平均值
【解析】[1][2][3]真实值和测量值之间的差异叫做误差，误差的产生与测量工具和测量人的操作有关，是不可避免的；测量时，测量工具越精密，可以减小误差，多次测量求平均值，也可以减小误差。
18．陈彩婷同学用同一根刻度尺测一个正方体的边长，先后测量五次，测得的数值分别是：13.46cm、13.44cm、13.43cm、13.62cm、13.45cm，在以上测量值中，错误的是____________cm，该同学使用的刻度尺的分度值是____________mm，该物体的长度应记录为____________cm。
【答案】 13.62 1 13.45
【解析】[1][2]长度测量时，要估读到分度值的下一位，根据题中数据可知，估读到了厘米的后两位，所以该同学使用的刻度尺的分度值是1mm；测量时，毫米位应该是准确值，应是相同的，故错误的数据是13.62cm。
[3]将错误数据剔除后，将其余数据求平均值，即为该物体的长度，长度为八年级物理大单元设计
第一单元 机械运动
2.长度和时间的测量
知识点一、长度的测量：
1.工具：刻度尺，指各种直尺、三角尺、卷尺等。若要进行较精密的测量，则需选用游标卡尺、螺旋测微器。
2.刻度尺的使用：
（1）“一选”：根据测量的需要，选用合适的测量工具。
（2）“二看”：观察选用刻度尺的量程和分度值，零刻度线是否磨损，为测量和读数做准备。量程：即工具能测量的最大范围；分度值：即工具能测量的最小值，体现了工具的精度。
（3）“三放”：正确放置刻度尺。零刻度线（零刻度线磨损的，以后面某一清晰的整刻度线）与被测物体一端对齐，刻度线紧贴被测物体，刻度尺与被测长度平行。（或表述为“尺要放正，不能歪斜”）。
（4）“四读”：读数时，视线正对刻度线，读出准确值，估读到最小刻度的下一位。
（5）“五记”：测量结果包含数值和单位，其中数值的最后一位为估计值，其余为准确值。
基础自测：
1．成年人拇指至中指之间一拃的长度约为，下列物体的长度估测合理的是（ ）
A．一张纸的厚度 B．一只铅笔的长度
C．教室灯管的长 D．粉笔的长度
2．下列仪器不能用来测量长度的是（ ）
A． B．
C． D．
3．为了检验人躺着和站立时身体长度是否有差异，选用下列哪种尺最合适（ ）
A．量程 3m，分度值 1mm B．量程 10m，分度值 1cm
C．量程 30m，分度值 1cm D．量程 30cm，分度值 1mm
4．采用如图所示的甲、乙两把刻度尺测量同一物块的长度，下列说法正确的是（ ）
A．采用甲刻度尺读数更精确些
B．乙刻度尺的分度值是0.1mm
C．采用乙刻度尺，物块长度应记录为2.80cm
D．甲刻度尺零刻度线没有对齐物块的一端，故测量方法是错误的
5．在使用刻度尺测量物体长度时，下列说法中正确的是（ ）
A．若刻度尺的零刻度线磨损，则不能用它来测量物体长度了
B．用皮尺测量物体长度时，一定要用力把皮尺拉得直直的才能测量
C．用量程为10cm的三角板也可以测量我们所使用的八年级物理课本的长度
D．读数时，视线要与刻度尺尺面垂直并且与物体末端所对的刻度线对齐
6．学校跳远比赛中，裁判员测量成绩时要将卷尺拉直，若拉不直，则（ ）
A．测量成绩会比真实成绩大 B．测量成绩会比真实成绩小
C．测量成绩与真实成绩相同 D．以上情况都有可能
7．单凭人的感官来比较、判断事物间的差异，有时既不准确也不可靠。测量的目的就是进行可靠的______比较。在进行测量时，首先要有一个公认的比较标准，叫做______。其次，要有合适的测量______或仪器。
8．如图所示，小宇在用刻度尺测量一截铅笔的长度时，首先观察零刻度线、量程和分度值，该刻度尺的分度值是______。特意从三个不同角度进行读数，发现三种读数结果并不一样。你认为正确的读数角度应该是图中的______（甲/乙/丙）。按正确方法读数时，该铅笔的长度是______cm。
9．如图所示，木块A的长度是______cm，木块B的长度是______cm。
知识点二、时间的测量
1.测量工具
（1）古代：日晷、沙漏、滴漏、燃香、脉搏等。
（2）现代：钟、表，实验室常用停表（分机械停表和电子停表）。
2.机械停表
（1）认识停表
如图，正面是一个大表盘，上方有一个小表盘，秒针在大表盘上转动，分针在小表盘上转动。顶上有两个按钮，左侧按钮是开始计时和停止计时，右侧按钮的作用是使指针归零。
（2）正确使用停表
一调：先调零。按动归零按钮，使停表的指针指在“0”刻度处。
二按：按动停表的启动（暂停）按钮开始计时。
三停：计时结束时，再按动停表的暂停（启动）按钮。
四读：读出停表上指针对应的时间值。
（3）停表的读数
小表盘上的分钟数加上大表盘上的秒数即为计时时间。如上图中小表盘中指针转一周为30min，一小格为1min，大表盘指针转一周为60s（即为1min），一个为1s，一小格为0.2s。现小表盘指针为18min，大表盘指针为36s，故停表读数为18min36s或1116s。
基础自测
10．在如图所示的工具中不能用来计时的是（ ）
A． 打点计时器 B． 刻度尺
C． 秒表 D． 沙漏
11．如图所示的测量仪器可直接用于测量（ ）
A．时间 B．温度 C．质量 D．体积
12．如图所示的钟表，显示的时刻为15h___________min___________s。
13．清晨，王爷爷绕小区花园步行锻炼身体，利用秒表测量了自己步行一圈的时间，如图所示，秒表的分度值为_______s，此时秒表读数为_______s。
14．小明在一条长线的一端系一个螺母做成了一个如图所示的单摆，并发现螺母往返摆过程中，每摆一个来回所用的时间几乎相等。于是小明想到这样一个问题：螺母来回摆动一次所用的时间t跟哪些因素有关呢？
猜想A：可能跟螺母摆动的最大角度θ有关
猜想B：可能跟绳子的长度L有关
（1）为了验证猜想，除了铁架台、细线和螺母外，还需要的测量仪器有 ___________、量角器和 ___________；
（2）小明在不同条件下，测出螺母来回摆动一次所用的时间t后，得到一些数据，如表：
序号 绳子的长度L/cm 螺母摆动的最大角度θ/° 螺母来回摆动一次的时间t/s
1 100 20 2.0
2 140 20 2.4
3 140 30 2.4
对比2、3两次实验，可验证猜 ___________（填字母），得出的结论：螺母来回摆动一次的时间t与螺母摆动最大的角度θ___________（填“有关”或“无关”）；
（3）综合分析实验数据可知，同一地点的单摆，螺母来回摆动一次的时间t与绳子的长度L有关，绳子越长，螺母来回摆动一次的时间t越 ___________，摆钟就是根据这个原理制成的；有一次小明发现家里的摆钟变慢了，要把它调准，小明应将摆钟的摆长调 ___________；（均填“长”或“短”）
（4）在探究“螺母来回摆动一次所用的时间t跟哪些因素有关”的实验中，用到的科学方法是 ___________法。
知识点三、误差：
1.概念：测量值与真实值之间的差异叫误差。
2.误差与错误的区别：
（1）产生的原因不同：
误差：①测量工具不精密；②测量者估读有偏差；③测量方法不完善。
错误：①不遵守测量仪器的使用规则；②读数、记录结果时粗心。
（2）减小或避免的方法不同：
误差：只能减小，不能避免。其减小的方法为①选用精密的测量工具；②改进测量方法；③多次测量取平均值。
错误：采用正确的测量方法，遵循测量仪器的使用规则，就可以避免错误的产生。
3.在采用多次测量求平均值的方法减小误差时，应注意两点：
（1）先将测量数据中的错误数据剔除掉；
（2）求得的结果保留有效数字的位数与测量值保持一致，并不是保留的位数越多越精密。
基础自测：
15．下面关于误差的说法正确的是（ ）
A．测量值和另一个测量值之间的差异，叫误差
B．测量工具越精密，实验方法越合理，可以避免误差
C．误差可以减少，也可以避免
D．用多次测量取平均值的方法可以减小误差
16．下列关于误差和错误的说法，正确的是（ ）
A．多测几次求平均值，可以消灭误差
B．测量中的误差和错误都是不可避免的
C．选用精密的测量工具，可以减小误差
D．测量中的误差是由于未遵守操作规则而引起的
17．测量时，测量工具越精密，误差就越_________，但是误差是_________避免（填“可以”或“不可”）的，为了减小误差，可以采用多次测量的_________作为测量结果。
18．陈彩婷同学用同一根刻度尺测一个正方体的边长，先后测量五次，测得的数值分别是：13.46cm、13.44cm、13.43cm、13.62cm、13.45cm，在以上测量值中，错误的是____________cm，该同学使用的刻度尺的分度值是____________mm，该物体的长度应记录为____________cm。
