初中物理人教版八年级上册第一章 机械运动1.1 长度和时间的测量 学案有答案

第1节　长度和时间的测量
【自主预习探新知】
【新知初探】
一、长度的单位
1．基本单位：____，用符号____表示。
2．其他单位
(1)比米大的：千米(km)，1 km＝____ m。
(2)比米小的：分米(____)、厘米(____)、毫米(____)、微米(____)、纳米(____)，1 m＝____ mm＝____ μm＝____ nm。
二、长度的测量
1．长度测量的基本工具：________。
2．认识刻度尺(如图所示)上的各物理量。

“cm”表示________，量程是________，每一大格是________，每一小格(分度值)是________。
3．更精确的测量工具
对物体更精确的测量，就要选用精确度比较高的测量工具进行测量，如________、________等。
三、时间的测量
1．基本单位：____，用符号____表示。
2．其他单位：小时(____)、分钟(____)；1 h＝____ min＝____ s。
3．测量工具：____、表、停表。
四、误差
1．定义：测量值与真实值之间的________叫误差。
2．减小误差的方法：
(1)采用________的测量仪器；
(2)改进________；
(3)多次测量求________。
3．误差不是错误
测量错误是由于不遵守仪器的使用规则、读数时粗心造成的，是不该发生的，是能够________的。
【预习自测】
1．下列图中，关于刻度尺使用方法正确的是 (　　)

　　　　A　　　　　　　　B

　　　　C　　　　　　　　D
2．一名初三学生以正常的步行速度从一楼登三楼所需的时间大约为 (　　)
A．1 s B．1 h C．0.5 min D．10 min
【合作探究破疑难】
【要点突破】
知识点1
长度的测量
　1．某同学要测量物体长度，下列刻度尺的使用是否正确？若不正确，请帮他分析原因。
　　　
　　　A　　　　　　　　　　B
　　　
　　　C　　　　　　　　　　D
2．如图所示，物体的长度是多少？怎样估读和记录？你所记录的测量结果的准确值和估计值分别是多少？




【归纳总结】
步骤
要求
示例
放对
(1)零刻度线与物体对齐
(2)刻度尺有刻度的一边要紧贴被测物体
看对
读数时，视线要正对刻度线
读对
估读到分度值的下一位
记对
数值和单位
如上图中的测量果为4.05 cm
【典例】 用如图所示的刻度尺来测量薄金属片的长度，下列测量结果正确的是 (　　)

A．8.60 cm B．1.58 cm C．1.6 cm D．以上读数都不正确
想一想：如果想要测量该金属片的厚度，该怎样操作？

【方法技巧】 长度测量常用的特殊方法
累积法
对于无法直接测量的微小量的长度，可把数个相同的微小量放在一起测量，再将测量结果除以被测量的个数，就可得到一个微小量的长度。如图所示，测量铜丝直径。把细铜丝在铅笔上紧密缠绕若干圈，测出这个线圈的总长度l，数出铜丝的圈数n，则细铜丝的直径d＝
化曲为直法
测量曲线长度时，可让无伸缩性的棉线与曲线完全重合，标好两端的记号，然后把线轻轻拉直，用刻度尺测量其长度，就是曲线的长度。例如：测量地图上铁路线的长度
辅助法
对于用刻度尺不能直接测出的物体长度可用三角板等辅助进行测量。例如：用刻度尺和两块三角板测球的直径、硬币的直径等
【针对训练】
如图所示，测得圆柱体的直径为 (　　)

A．2.30 cm B．1.30 cm C．1.3 cm D．1.30 m
知识点2
误差
小畅、小聪和小华分别用不同的刻度尺测量同一本书的长和宽，刻度尺分度值都是1 mm，实验数据记录如下。
小畅
小聪
小华
长/mm
262.4
162.0
262.2
宽/mm
184.2
184.4
184.1
结合上面实验数据，思考以下问题。
1．三个同学测量同一本书宽，记录数据有差距的原因是什么？



2．小聪测得书的长度与其他两人数据相差较大的原因是什么？


3．计算出书的宽度。




【归纳总结】

误差
错误
产
生
原
因
(1)跟测量工具的精确程度有关；
(2)跟测量人读取的估读值不同有关
(1)不遵守测量仪器的使用规则；
(2)读取、记录结果时粗心
减
小
或
避
免
不可避免，只能减小
减小方法：
(1)选用精密的测量工具；
(2)改进测量方法；
(3)多次测量求平均值
采用正确的测量方法
【典例】 某同学用同一把刻度尺对同一物体的长度进行了4次测量，结果如下：12.34 cm、12.36 cm、12.35 cm、12.75 cm，则该物体的长度应记为 (　　)
A．12.45 cm B．12.34 cm C．12.35 cm D．12.36 cm

【针对训练】
下列有关误差的说法中，正确的是 (　　)
A．误差只能尽量减小，而不能消除
B．测量可以做到没有误差
C．测量中采用多次测量求平均值的方法，可以消灭误差
D．测量中的误差是由于错误而造成的，因此是可以避免的
【达标检测】 (10分钟)
1．一根头发的直径约为70 (　　)
A．纳米 B．微米
C．毫米 D．厘米
2．小明同学对物理课本进行了测量，记录如下：长为25.91 cm，宽为18.35 cm那么他所用的刻度尺的分度值为 (　　)
A．1 mm B．1 cm
C．1 dm D．1 m


3．下列过程中，经历的时间约为1 s的是(　　)
A．人的眼睛眨一下的时间
B．人呼吸一次的时间　　
C．跑步时跑一米用的时间
D．人的心脏跳动一次的时间
4．小明搬新居，在测量窗户玻璃的长度和测量窗帘的长度时选用的刻度尺的分度值分别是(　　)
A．cm，dm B．mm，cm C．μm，mm D．mm，dm
5．有六名同学，使用同一把刻度尺测量同一作业本的长度，测量记录是：ll＝18.82 cm，l2＝18.83 cm，l3＝17.28 cm，l4＝18.81 cm，l5＝18.80 cm，l6＝18.805 cm。
(1)这把刻度尺的分度值是______。
(2)其中一位同学写错的测量结果是________。
(3)一位同学不合理的测量结果是________。
(4)这本作业本的长度是__________。


【分层演练提素能】
【基础巩固练】
1．随着环保意识的增强，全国各地大部分城市的环境监控都包含了细颗粒物(PM2.5)指数。细颗粒物是指大气中直径小于或等于2.5 μm的颗粒物，单个细颗粒物隐藏在空气的浮尘中，容易被吸入人的肺部造成危害。下列关于细颗粒物直径的单位换算正确的是 (　　)
A．2.5 μm＝2.5 μm×10－6 m
B．2.5 μm＝2.5×10－5 dm　　
C．2.5 μm＝2.5×10－6 cm
D．2.5 μm＝ 2.5 ×10－9 m　
2．下列数据是小强对一些物理量进行的估测，其中最接近实际的是 (　　)
A．某初中生的身高约为170 mm
B．健康人的心跳频率约为200次/分
C．一支铅笔的长度约为18 cm
D．普通教室的高度约7 m


3．有关误差，下列说法中正确的是 (　　)
A．误差就是测量中产生的错误
B．选用精密的测量仪器可以消除误差
C．实验中认真仔细地进行测量可以消除误差
D．采用多次测量取平均值的方法，可以减小误差
4．对物体的长度进行了四次测量，结果分别为19.20 cm、19.22 cm、19.19 cm、19.21 cm，则这个物体的长度的测量结果是(　　)
A．19.2 cm B．19.205 cm C．19.21 cm D．19.19 cm
5．很多同学都有佩戴电子手表的经历，当我们第一次看电子手表时，其表盘表示为10：00：01，隔了一段时间后，再观察该电子手表，此时表盘的示数为11：01：02，则两次时间差异，下列说法正确的是(　　)
A．1 h1 min2 s B．1 min1 s C．1 h1 min1 s D．11 h1 min
6．下面叙述的几种测量圆柱体周长的方法中，不能用的是 (　　)
A．把一纸条紧包在圆柱体上，在纸条重叠处用大头针扎个孔，然后把纸展开，用刻度尺量出两孔之间的距离即是圆柱体的周长
B．在圆柱体上某点涂上颜色，使圆柱体在纸上滚动一圈，用刻度尺量出纸上两颜色点之间的距离，即是圆柱体的周长
C．用细丝线在圆柱体上绕上一圈，量出丝线的长度即可
D．用一根橡皮筋拉紧在圆柱体上绕一圈，量出绕过圆柱体橡皮筋的长度即是圆柱体的周长
7．观察图所示的刻度尺。
(1)零刻度线是否磨损：________(选填“已磨损”或“没磨损”)。
(2)量程是________。
(3)分度值是________cm。

【提能综合练】
8．在学校“运用物理技术破案”趣味游戏活动中，小明根据“通常情况下，人站立时身高大约是脚长的7倍”这一常识，可知留如图中脚印的长度为____ cm，“犯罪嫌疑人”的身高约为____m。(第二个空保留两位小数)

9．有一个T形工件，如图所示。根据你的观察，上面一横(ab)的长度________(选填“大于”“小于”或“等于”)下面一竖(cd)的高度。你用什么来检验观察结论是否正确？答：________________。检验结果：上面一横的长度__________(选填“大于”“小于”或“等于”)下面一竖的高度。从以上的经历中，你能悟出什么道理？
答： ______________________________________。

10．某同学为了测定物理课本内一张纸的厚度，采用了如下步骤：
a．测量出一本书的厚度，记录为L；
b．选用学生用三角尺并检查零刻度线是否磨损(设：没有磨损)；
c．翻看物理书最后一页的页码，记录为n；
d．用表示物理书内每张纸的厚度，记录为d；
(1)上述各措施中错误的步骤是________，应分别改为____________________________；
(2)实验措施改正后，正确的实验步骤应该为(填字母序号)________________。
11．沿长廊AB方向铺有30块完整的相同的正方形地砖，如图甲。
(1)小明用分度值是1 mm的尺测量其中一块地砖长度如图乙所示，则每块地砖的长度是________m。
(2)小明用停表测量自己从长廊的A端走到B端所用的时间，停表的读数如图丙所示，他所用的时间是____s。

甲　　　　　　　　　　 乙 丙




【拓展创新练】
12．小霞同学听老师讲了“伽利略观察教堂吊灯”的故事后，对摆产生了浓厚的兴趣。她猜想摆来回摆一次的时间可能与摆的质量m、摆的长度l以及摆的幅度s有关。于是她在一条长绳的一端系一个小螺帽做成了一个摆，如图所示。

(1)为了研究摆来回摆一次的时间与摆的长度是否有关，她应该控制摆的幅度s和摆的质量m不变，只改变摆的________。
(2)小霞同学发现摆来回摆一次的时间比较短，难以测准。为了减小误差，你认为该怎么做？
___________________________________________
__________________________________________。
参考答案及解析
第1节　长度和时间的测量
【自主预习·探新知】
[新知初探]
一、1.米　m
2．(1)103　(2)dm　cm　mm　μm　nm　103　106　109
二、1.刻度尺
2．单位是厘米　0～8 cm　1 cm　1 mm(或0.1 cm)
3．螺旋测微器　游标卡尺
三、1.秒　s
2．h　min　60　3 600
3．钟
四、1.差别
2．(1)精密　(2)测量方法　(3)平均值
3．避免
[预习自测]
1．D　2.C
【合作探究·破疑难】
[要点突破]
知识点1
1．A图使用正确；B图使用不正确，刻度尺有刻度的一侧未能与被测物体紧靠且未能与被测物体的被测边保持平行；C图使用不正确，刻度尺有刻度的一侧未能与被测物体紧靠；D图甲读数方法正确，乙读数方法不正确，因为视线未正对刻度线。
2．10.45 cm；要估读到刻度尺分度值的下一位，记录数值，并注明测量单位；准确值是10.4 cm，估计值是0.05 cm。
[典例]B　解析：根据图示，本刻度尺的分度值是0.1 cm，金属块左端对准的刻度是7.00 cm，右端读数是8.58 cm；所以金属块的实际长度是：8.58 cm－7.00 cm＝1.58 cm。故选B。
[想一想]
可以找一定数量的金属片(比如n片)摞起来，测量出其总的厚度，然后用总厚度除以n即可得到一片金属片的厚度。
[针对训练]
B　解析：本题是用平移法测量圆柱体直径的例子。由题图中可看出两三角板之间的距离就是圆柱体的直径，刻度尺分度值为1 mm，每大格表示1 cm。读数时应估读到分度值的下一位，则记录结果应为1.30 cm。
知识点2
1．由于在估读分度值下一位时，不同的人估读的数值不同，同时还与测量的环境、测量工具等因素有关。
2．在测量过程中出现了操作错误或是读数错误造成的。
3．184.2 mm　提示：多次测量求平均值可以减小误差，将三次测量的结果相加求其平均值得到184.2 mm。
[典例]C　解析：从题干中提供数据可知，12.75 cm与其他数据相差较大，所以12.75 cm是错误的，应该去掉；为减小长度测量的误差，通常采用的方法是取多次测量的平均值；故物体的长度最终应记录为：L＝＝12.35 cm。故选C。
[针对训练]
A　解析：测量中的误差由测量工具、人为读数引起的，在测量过程中可采用多次测量求平均值的方法，来减小误差，但不会消除误差。故选A。
[达标检测]
1．B　解析：本题考查对长度单位的理解。头发的直径显然小于毫米和厘米，而纳米是分子尺寸的单位，属于人眼不能看见的微观尺度，所以只能是微米。
2．A　解析：长度测量的记录结果由数值和单位组成，其中数值的最后一位为估读值，而倒数第二位为刻度尺的分度值，数据25.91 cm和18.35 cm中倒数第二位的分度值都是0.1 cm，因此小明所用的刻度尺的分度值为0.1 cm(即1 mm)，故本题应选A。
3．D　解析：亲身经历和感觉一下四个动作，再结合对1 s的感觉，不难选出答案D。
4．B　解析：安装窗户玻璃的精确度要求相对较高，需要精确到“mm”，窗帘的安装精确度要求相对较低，只要精确到“cm”即可。
5．(1)1 mm　(2)17.28 cm　(3)18.805 cm　(4)18.82 cm
解析：由测量记录来看，估读值前一位数字的单位是mm，故分度值为1 mm。17.28 cm与其他五个测量结果比较相差较大，因此是错误的。由于本刻度尺的分度值是1 mm，而18.805 cm估读到分度值的下两位，不符合要求。因此这本作业本的长度应该取l1、l2、l4、l5四个测量结果的平均值，作为这本作业本的长度。又因这把刻度尺分度值是1 mm，结果只能保留到分度值的下一位，故结果应取18.82 cm。
【分层演练·提素能】
1．B　解析：本题考查的是长度单位换算过程和方法。A选项的书写过程有误，换算过程中数字2.5不能带原单位；C选项应是2.5×10－4 cm，D选项应是2.5 ×10－6 m。
2．C　解析：结合生活实例可知，中学生的身高大约为170 cm，故A选项错误；健康人的心跳频率约为75次/分钟，故B选项错误；一支铅笔的长度约为18 cm，故C选项正确；普通教室的高约为3 m，故D选项错误。
3．D　解析：误差是在正确测量的前提下，测量值与真实值之间的差异，而错误是不按操作要求测量时产生的，二者产生的原因不同，故A选项错误；选用精密的测量仪器可以减小误差，但不能消除误差，故B选项错误；实验中认真仔细地进行测量可以减小误差，但不能消除误差，故C选项错误；采用多次测量取平均值的方法，可以减小误差，故D选项正确。故选D。
4．C　解析：四次测量数据的平均值为

＝19.205 cm，由题干中的四个测量数据可知，小数点后第二位为估读值，计算所得结果的末位应根据四舍五入的原则处理，即测量值为19.21 cm。
5．C　解析：表盘开始的示数为10：00：01，隔了一段时间后的示数为11：01：02，所以经历的时间为(11 h－10 h)＋(1 min)＋(2 s－1 s)＝1 h1 min1s。
6．D　解析：橡皮筋拉紧后长度会变长，测量绕过橡皮筋的长度会比圆柱体的周长明显短，D选项不合适。其他三项均能测得圆柱体的周长。
7．(1)已磨损　(2)0～10 cm　(3)0.1
解析：在使用刻度尺之前，要首先对它进行认真观察：(1)观察刻度尺的零刻度线的位置以及零刻度线是否磨损；(2)观察它的量程；(3)观察它的分度值。本题中所示刻度尺的前端已折损，所以应填“已磨损”；最大测量值是20 cm－10 cm＝10 cm，故量程是0～10 cm；相邻两刻度线间的长度是1 mm，所以分度值是0.1 cm。
8．25.10　1.76　解析：刻度尺最小分度为
1 mm，由图知脚印长度为25.10 cm，则“犯罪嫌疑人”的身高是：25.10 cm×7＝175.7 cm≈1.76 m。
9．小于(正常主观感觉应为“小于”，除非乱填或故意揣摩可能“相等”，应倡导真实反映主观感觉或感受)　用刻度尺或圆规测量　等于　有时感觉是不可靠的(“感觉是不可靠的”或“要准确判断长短需进行测量”)
10．(1)d　用表示物理书内每张纸的厚度，记录为d
(2)bacd　解析：(1)由题意可以看出在步骤d中把纸的张数和页数混淆了，因此应当除以张数，而不是除以页数n，所以此步骤应为用表示物理书内每张纸的厚度，记录为d。(2)改正后的正确测量顺序为bacd。
11．(1)0.600 0　(2)20　解析：(1)刻度尺分度值为1 mm，由图乙所示刻度尺可知，其示数为60.00 cm，则地砖长度L＝0.600 0 m；(2)由图丙所示停表可知，停表分针示数为0 min，秒针示数为20 s，则停表示数为20 s，小明的运动时间t＝20 s。
12．(1)长度l　(2)测出摆来回摆动多次的时间，求出摆来回摆动一次的时间
解析：(1)看摆来回摆动一次的时间与摆的长度是否有关，那就是看摆来回摆一次的时间是否随长度的变化而变化，因此需要控制别的因素不变，以免摆来回摆一次的时间受到别的因素的影响，同时改变摆的长度，测量来回摆一次的时间是否随着长度的变化而变化。
(2)来回摆一次的时间较短，测量一次的误差较大，所以可以测量来回摆动多次的总时间，然后求平均值，以减小误差。这个原理，和前面讲过的测长度的累积法是一样的。