浙教版初中科学中考实验探究方略汇编1001
《长度的测量》
【回归教材】
一.实验目标
1.学会使用刻度尺测量物体的长度;
2.学会根据不同的测量要求选择刻度尺。
二.实验过程
①会认:认清刻度尺的单位、零刻度线的位置、量程和最小刻度值。
②会选:不同的刻度尺精确程度不同,而我们的测量对象不同,所需精确程度也不同,故首先要搞清被测物体是什么,根据实际情况确定需要达到怎样的程度,再选择满足测量要求的刻度尺,使用过程中刻度尺并非越精确越好,而是合适就好。
③会放:刻度尺的位置要放正,不能倾斜;刻度尺较厚时,刻度线要紧靠被测物体,零刻度
线磨损的,应以某一刻度线为“零点”,读数时要减掉零点以前的读数。
④会看:视线要正对刻度尺,与尺面垂直,不要斜视。
⑤会读:读数时,要估读到最小刻度的下一位,如25.38厘米,25.3厘米是准确值,0.08
厘米是估计值。
⑥会记:记录的测量结果应由准确值、估读值和单位组成(书写格式:准确值+估计值+单位)
解题技巧:读数的最后一位是估计值,倒数第二位是最小刻度。
【知能提升】
一.误差分析
误差定义:测量值和真实值之间必然存在的差异。
误差来源:①估读不能非常准确;②仪器本身不准确;③环境温度、湿度变化。
误差类型:①物体热胀冷缩程度不计,刻度尺热胀,读数偏小,刻度尺冷缩,读数偏大。
②物体和刻度尺均热胀冷缩,刻度尺热胀程度大,读数偏小,刻度尺冷缩程度
大,读数偏大。
③物体热胀冷缩程度不计,刻度尺拉太紧,读数偏小,拉太松,读数偏大。
减小误差的方法:选用精度高的测量工具;改进测量方法;多次测量求平均值。
二.测量长度的特殊方法
①累积法:测细金属丝的直径:把金属丝无间隙地在一支粗细均匀的铅笔上密绕若干圈,测
得密绕部分的长度L和圈数N,则直径D=L/N
②替代法:测出自行车车轮的周长L,推着自行车从学校到家里,数出车轮转过的圈数n(便
于计数可以在车轮的辐条上系一根红绸子)算出学校到家的距离:S=nL。
③化曲为直:使一根不可伸长的细棉线与待测的曲线重合,在棉线上标出起点和终点,然后
把棉线拉直,测出线上起点和终点间的距离即可。应用:测地图上的公路、铁路、
河流长等。
④组合法:对于部分形状规则的物体,某些长度端点位置模糊,或不易确定,如圆柱体,乒
乓球直径等,借助三角板或桌面将待测物体卡住,把不可直接测量的长度转移到
刻度尺上,从而直接测出该长度。
【考场印证】
一.选择题(共10小题)
1.小柯用分度值为1毫米的刻度尺先后4次测量同一物体的长度,测量值分别为6.52厘米、6.53厘米、6.52厘米、6.54厘米。则该物体的测量结果应记为( )
A.6.5厘米 B.6.53厘米 C.6.528厘米 D.6.5275厘米
2.这次九三阅兵式中,我国首次公开亮相的歼﹣35A隐形战斗机,是自主研制的新型隐身战机,在新型战机材料测试中,科学家利用“多次测量求平均值”减小误差。某机翼长度测量数据为:12.52m、12.38m、12.53m、12.50m,则机翼长度为( )
A.12.48m B.12.4825m C.12.52m D.12.516m
3.如图所示是四种用厚刻度尺测量长方体长度的方法,其中正确的是( )
B. C. D.
4.判断下列测量数据:0.3360米,4.63米,463分米,463毫米,各自对应的刻度尺的最小刻度是( )
A.分米、毫米、厘米、米 B.毫米、分米、米、厘米
C.毫米、厘米、分米、米 D.厘米、分米、毫米、米
5.小科四次测量科学课本的宽度,结果分别为18.47cm、18.46cm、18.10cm、18.49cm,其中有一个数据读错了,下列说法正确的是( )
A.小科所用刻度尺的分度值是1cm B.18.10cm最后一位“0”无意义,可以去掉C.多次测量取平均值为了让结果更具普遍性 D.最后结果应记作18.47cm
6.下面几种情况,哪一种使得长度测量结果一定偏小( )
A.刻度尺有一些弯曲 B.刻度尺的刻度不够准确
C.钢尺受热膨胀 D.读数时忘记估读
7.在学校运动会用皮尺测量投掷实心球成绩时,如果老师在测量时皮尺没有充分拉直,那么测量出的长度结果将( )
A.偏大 B.偏小 C.不受影响 D.不能确定
8.用材料甲制成刻度尺去测量用材料乙制成的物体长度。在5℃时测得的长度为L1,在30℃时测得的长度为L2。如果两次的测量方法都正确,且L1>L2。则下列说法中正确的是( )
A.甲、乙两种材料膨胀程度不同,且材料乙的膨胀程度大
B.若15℃时取甲、乙两材料的长度均是1米,则降低相同温度后甲的长度大于乙的长度
C.若15℃时取甲、乙两材料的长度均是1米,则升高相同温度后甲的长度大于乙的长度
D.以上三种情况都不对
9.小灵用“密绕法”测同一根细铜丝直径。一种是密绕在圆柱形铅笔上(如图甲),一种是密绕在粗细不均匀的筷子上(如图乙),分别量出n圈铜丝的长度L,根据L/n,便可得出铜丝的直径。则两种方法测量结果相比较( )
A.乙偏大 B.乙偏小 C.甲、乙结果一样 D.都有可能
10.台州轻轨(即台州市域铁路S1线)是台州市首条城市轨道交通线路,南北走向,连接椒江区、路桥区和温岭市,全长52.4公里,设15座车站。小科想通过测量示意图上路线长度,来判断示意图的比例是否正确。你认为测量路线长度的最佳方法是( )
A.用卷尺量,沿图上轨道线慢慢移动,读出数值
B.用平直的刻度尺沿图上轨道线慢慢移动,读出数值
C.用橡皮条与图上轨道线重合,拉直后测出橡皮条的长度
D.用无弹性的细丝线与图上轨道线重合,拉直后测出细丝线的长度
二.填空题(共4小题)
11.在“用刻度尺测量物体的长度”的实验中,小金和小科两位同学用刻度尺测量同一木块的长度,分别如图所示。
(1)从刻度尺的放置而言, (填“小金”或“小科”)同学的测量方法正确;他所测得木块的长度为 cm;
(2)另取一刻度尺,用正确的方法测量科学教科书的宽度,五次结果分别为18.43cm,18.42cm,18.34cm,18.43cm,18.41cm。则最终的测量结果应记作 cm。
(3)小科有下列三次测量,其中一定会导致测量值比真实值小的是 ;
①用受潮的木尺测量七年级上科学书的长度;
②欲测量一根细铜丝的直径,细铜丝缠绕在铅笔杆上时过于疏松;
③长度测量时没有将刻度尺零刻度线作为起点进行测量。
12.科学测量中正确的操作和读数是前提。
小金想要测量一枚硬币的直径。他设计了图中三种测量硬币直径的方法,你认为图 (填数字)是正确的。采用正确方法后,读出该硬币的直径是 cm。
13.为了较准确地测出金属导线的直径,他采用了以下的办法:
(1)剪下一段导线后,将这段导线紧密地在一支铅笔上缠绕18圈,形成一个导线圈,再用一把刻度尺去测量这线圈的长度如图所示为 cm,这一品牌导线的直径是 mm。
(2)下列几种测量方法与测金属导线直径方法相同的是: 。
①为了测1张纸的厚度,先用刻度尺测出100张纸的厚度,然后算出1张纸的厚度;
②为了测量小石块的体积,先用量筒测出适量水的体积,再测出水和小石块的总体积,然后算出小石块的体积;
③为了测量一枚大头针的体积,先用量筒测出50枚大头针体积,然后算出一枚大头针体积。
(第13题图) (第14题图)
14.小希想为新发下的《科学》课本包一个书皮,他需要精确测量课本的尺寸。
(1)为了使测量结果更加精确,小希应选择下图中的 (选填“甲”或“乙”)刻度尺来测量课本的尺寸,它的分度值(相邻两刻度之间的长度)是 ;
(2)小希想知道一张纸的厚度,发现直接用选定的刻度尺测量误差较大。于是他测量了整本《科学》课本(不含封面和封底)的总厚度约为10.6毫米,并统计出这本书共有212页,则一张纸厚度约为 0.1 毫米;同桌指出,小希在合上书本测量总厚度时,因书页之间存在一定空隙,会导致他的测量结果 ;(选填“不变”、“偏大”或“偏小”)
(3)小希用选定的刻度尺测量《科学》课本的长度,测得数据分别为26.12厘米、26.09厘米、26.10厘米、25.00厘米、26.11厘米。根据测量数据计算课本的长度为 厘米。
三.实验探究题(共3小题)
15.小启同学家里装修时,水电工正在铺设水管。小启想知进水管横截面的周长,便用刚学会的长度测量方法算了出来。
(1)他取一条长纸条紧包住水管,在纸条的重叠处用针戳一个小孔,如图a所示,而后将纸条拉直,纸条上就出现两个小孔,用刻度尺测出纸条上两小孔之间的距离,由图b可知本次测量水管的周长为 厘米。(注:图(b)中所示的是测量图的部分)
(2)小启突然想到累积取平均值的方法可以减小测量误差。于是他用薄纸条紧密地重复叠绕在圆柱体上20圈,用(1)同样的方法测出总长度,然后除以20,就得到圆柱体的周长。你认为他的方法合理吗? ,并说明理由: 。
(第15题图) (第16题图)
16.小科在“长度的测量”实验中,为测一条长为L,厚薄均匀的纸带的厚度,他把纸带紧密地环绕在直径为D1的圆柱形铅笔上,最终绕成一个直径为D2的圆环,如图所示。已知纸带环绕了n圈,则纸带厚度的表达式是 。
17.小科为了较准确地测量出不同规格铜丝的直径,采用了以下两种办法:
方法1:较粗的铜丝利用组合法进行测量,如图一所示;
方法2:较细的铜丝剪下一段后,将这段铜丝在一支铅笔上缠绕20圈,形成一个线圈。再用刻度尺去测量线圈的长度,如图二所示。请回答以下问题:
(1)图一中铜丝的直径为 cm。
(2)图二中铜丝的直径为 cm。
(3)小科发现用方法二测量铜丝直径时,铜丝缠绕得不够紧密,这会导致测量结果 。 (填“偏大”、“偏小”或“偏大偏小都有可能”)。
参考答案与解析
一.选择题
1.B.解析:长度测量要估读到分度值的下一位,在记录结果中的倒数第二位是分度值所在的位数;多次测量求平均值,可以减小误差。
2.C.解析:结合数据可知,12.38m这个数据与其他数据相差较大,为错误数据,应舍弃,取平均值可以减小误差,平均值的精确度应与测量值相同.
3.B.解析:A.图中刻度尺的零刻度线未与被测物体的边缘对齐,故A错误;B.图中刻度尺有
刻度线的一侧紧贴被测物体,而且放正,零刻度线与被测物体的边缘对齐,视线与刻度尺垂直,故B正确。C.图中刻度尺有刻度线的一侧未紧贴被测物体,故C错误;D.图中视线没有与刻度尺垂直,故D错误。
4.B.解析:刻度尺的分度值为相邻的刻度线表示的长度,使用刻度尺测量物体长度时,有且
只有一位估读值,把给出数据换算成小数点后只有一位数字的数据,其单位就是刻度尺的分度值。
5.D.解析:长度测量时要求估读到分度值的下一位。为了减小误差通常进行多次测量求平均值,在数据处理时是先将错误数据删除,然后求平均值并保留到分度值的下一位。
6.C.解析:A.刻度尺有些弯曲,因为用弧线去测线段会使测量结果偏大,故A错误;B.刻度尺的刻度不够准确,从而引起结果不准确,可能偏大,也可能偏小,故B错误;
C.钢尺的受热膨胀,会使刻度值变大,所测结果偏小,故C正确;D.读数时忘记估读,可能会偏小,如果物体的末端对准整刻度,没有估读示数不变,故D错误。
7.A.解析:用皮尺测量长度时,如果皮尺没有充分拉直,皮尺由于弯曲皮尺的长度比实际长度变短,用没有充分拉直的皮尺测量物体长度,物体的真实值不变,因此其测得的结果比真实值偏大,
8.C.解析:由题意可知,在15℃时测得的长度为L1,在30℃时测得的长度为L2,且L1>L2,如果在15℃时取甲、乙两种材料的长度均是1米,那么在30℃时,只有甲的材料膨胀程度要大于乙的,甲在30℃时测量乙的长度才会小于其在15℃时测量的乙的长度,故A错误,C正确,由于题目中没有给出降低温度后甲、乙两种材料的变化情况,所以无法判断B选项是否正确。
9.C.解析:甲图是密绕在圆柱形铅笔上,乙图是密绕在粗细不均匀的筷子上,两种间隙是相同的,两种方法测量结果相比较是一样的。
10.D.解析:要测量示意图上路线长度,最佳的方法是用无弹性的细丝线与路线重合,拉直后测出细丝线的长度。
二.填空题
11.(1)小金;3.80;(2)18.43;(3)①。解析:(1)根据刻度尺的使用方法解答:刻度尺上最小的一格代表的长度是此刻度尺的分度值,起始端从0开始,读出末端刻度值,就是木块的长度,注意刻度尺要估读到分度值的下一位。
(2)多次测量求平均值可以减小误差,平均值的小数位数应当与原始测量数据的位数保持一致。
(3)①木尺受潮会膨胀,导致尺子变长,尺子的刻度间距变大,由此进行分析;②测量一根细铜丝的直径时,细铜丝缠绕在铅笔杆上时过于疏松,会导致测量的总长度偏大,由此进行分析;③长度测量时,如果没有将刻度尺零刻度线作为起点,终点刻度与起点刻度的差值等于被测物体的长度,由此进行分析。
12.3;1.80。解析:①由图可知,1图没有从0刻度线处开始测量,会使读数偏小,2图测量的不一定是圆的直径,测量不准,3图借助三角板进行测量,是可行科学的方法;
②由图3可知,刻度尺的分度值是0.1cm,硬币左端与1.00cm对齐,右端与2.80cm对齐,故该硬币的直径是2.80cm﹣1.00cm=1.80cm。
13.(1)2.50;1.39;(2)①③。解析:(1)由图可知,线圈左边与1.50cm对齐,右边与4.00cm对齐,所以线圈的长度为4.00cm﹣1.50cm=2.50cm=25mm,
线圈的圈数为18圈,则其直径为d≈1.39mm,
①③由于一张纸的厚度和一枚大头针的质量非常小,不能够直接进行测量,因此要测量多个相同物理量的总和,再求平均值,进而达到减小误差的目的,这与测量金属导线直径的方法相同。而②先用量筒测出适量水的体积,再测出小石块的体积,采用的是等效替代的方法,与测金属导线直径的方法不同。
14.(1)乙;0.1cm;(2)0.1;偏大;(3)26.11。解析:(1)分度值越小的刻度尺测量结果越准确;
(2)利用累积法测量长度;在合上书本测量总厚度时,因书页之间存在一定空隙,会导致书本的总厚度偏大,据此分析;
(3)为了减小误差通常进行多次测量求平均值,在数据处理时通常是先将错误数据删
除,然后求平均值并保留到分度值的下一位。
三.实验探究题
15.(1)7.95;(2)不合理;薄纸条叠绕的圈数太多,总厚不能忽略,测量误差变大。
解析:(1)由图知,左侧小孔与0对齐,右侧小孔与7.95cm,所以纸条上两小孔间的长度为L=7.95cm,纸条的长度与水管的周长相同为7.95cm;
(2)如果叠绕的圈数少薄纸条的厚度可以忽略,但是在圆柱体上紧密地重复叠绕20圈,纸条总厚度就不能忽略了,导致后面的圈缠绕的纸条变长,测量误差变大,所以,小启的方法不合理,薄纸条叠绕的圈数太多,总厚度就不能忽略,测量误差变大。
16.解析:由于纸带的厚度太小,所以无法直接用刻度尺来进行测量,因此要用累积法来完成实验;可将纸带紧密绕在铅笔上,直到刚好套入圆环中,然后数出纸带的圈数n;
则n圈纸带的厚度为圆环内径与圆柱形铅笔的内径差的二分之一,即,所以得出一条纸带的厚度。
17.(1)1.55;(2)0.80;(3)偏大。解析:(1)组合法测量较粗铜丝直径时,通常是用两块三角板从两侧夹紧铜丝,然后用刻度尺测量出铜丝两侧三角板对应刻度之间的距离,该距离即为铜丝的直径。图一中刻度尺的分度值为1mm,则铜丝的直径为d=2.55cm﹣1.00cm=1.55cm。(3)如果铜丝缠绕得不够紧密,那么线圈中会存在空隙,导致测量的线圈总长度L偏大,而圈数n不变。