1.长度和时间的测量 知识讲解

长度和时间的测量

【学习目标】
　　1．认识时间和长度的测量工具及国际单位；

2. 会正确使用相关测量工具进行测量，并正确记录测量结果；

3．知道测量长度的几种特殊方法；

4. 知道误差与错误的区别。

【要点梳理】
要点一、长度的测量

人的直觉并不可靠，要得到准确的长度需要用工具进行测量。
要点诠释：
1．长度的单位及其换算关系
　　①国际单位：米 常用单位：千米、分米、厘米、毫米、微米、纳米
　　②单位符号及换算
　　　千米(km)　 米(m)　 分米(dm)　 厘米(cm)　 毫米(mm)　 微米(μm)　 纳米(nm)
　　　1km=1000m=103m　 1m=10dm=100cm=1000mm=103mm
　　　1mm=103μm　 1μm ==103nm

50km=        um      72nm=       m
2．测量工具：
　　①刻度尺(最常用)；
　　②精密仪器：游标卡尺，螺旋测微器，激光测距仪。
3．刻度尺的正确使用
　　①看：看清刻度尺零刻度线是否磨损； 看清测量范围(量程)；看清分度值(决定了测量的精确程度)。
　　②选：根据测量要求选择适当分度值和量程的刻度尺；
　　③放：刻度尺的刻度线紧靠被测长度且与被测长度平行，刻度尺的零刻度线或某一整数刻度线与被测长度起始端对齐；
　　④读：读数时视线要正对刻度尺且与尺面垂直；要估读到分度值的下一位；
　　⑤记：记录结果应包括数字和单位，一个正确的测量结果包括三部分，准确值、估计值和单位。

要点二、测量长度的几种特殊方法

对于无法直接测量的长度，需要采用特殊方法。
要点诠释：
1．化曲为直法(棉线法)
　　测量曲线长度时，可让无伸缩性的棉线与曲线完全重合，作好两端的记号，然后把线轻轻拉直，用刻度尺测量出长度，就等于曲线的长度。
2．累积法：
　　对于无法直接测量的微小量的长度，可以把数个相同的微小量叠放在一起测量，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。
3．滚轮法：
　　用已知周长的滚轮在待测的较长的直线或曲线上滚动，记下滚动的圈数，则被测路段的长度等于圈数乘以周长，例如测量池塘的周长，某段道路的长度等。
要点三、时间的单位和测量工具

在古代人们就学会了利用自然界的某些有规律的变化作为测量时间的单位，比如昼夜的交替、季节的变化、月圆月缺等等。随着科技的发展人们确定了更加稳定并让世界各国人民都能够接受的标准，并有了更加先进的测量工具。
要点诠释：
　　1．时间的单位：国际单位是秒(s)，常用的时间单位还有时(h)   分(min)　 毫秒(ms)，
它们之间的换算关系是，1h=60min，1min=60s，1h=3600s，1s=1000ms。
　　2.时间的测量工具
　　(1)在物理实验中常用停表来计时。
　　(2)古代有日晷、沙漏、水钟等。近代有机械钟、石英钟，现在有电子表、光电计时器。

 

要点四、误差与错误

测量值和真实值之间的差异叫做误差。

要点诠释：
　　1．误差：测量方法、测量工具、测量环境和测量者的不同，都会影响测量结果，所以误差是不可避免的。减小误差的方法：可以通过选用精密仪器，改进测量方法来减小误差，而多次测量求平均值是我们实验室做实验时采用的减小误差的方法。
　　2．错误：因不遵守测量仪器的使用规则，测量方法错误。错误是不该发生的，采用正确的测量方法便可以避免；错误不叫误差，误差也不是错误。
 

【典型例题】

类型一、长度的测量

1、身高160cm的小明，利用自己的身体特征进行了以下估测，接近真实值的是（　　）

A．教室宽5臂展，约8m（臂展：两臂左右平伸时，两手中指尖之间的距离）

B．教室长10步幅，约30m（步幅：走路时，两脚尖之间的距离）

C．课桌长4拃，约2.8m（拃：张开手，拇指尖到中指尖之间的距离）

D．物理课本厚1指宽，约10cm

【变式】在下面各题中填上合适的单位

1、教室门的高度约20（     ）

2、课桌的高度约750（     ）

3、常用圆珠笔的长度约1.5（      ）

4、物理课本中一张纸的厚度约70（      ）

5、教室每层楼高约33 （      ）

6、一位中学生的身高约16.5 （      ）

7、练习册的长度约为0 .22 （      ）

2、图中，物体的长度为        cm。

【变式】下图是测量圆的直径的一种方法，如果刻度尺的分度值是1mm，则该圆的直径d大约是    

    cm，其中你的估计值是         cm。

类型二、时间的测量

3、在下列四个事件中，经历时间最接近一秒钟的是（　　）

    A、人眨一下眼    B、人在安静时呼吸一次

    C、人打一个哈欠    D、人心脏跳动一次

4、如图所示，秒表的读数为　  　s。

类型三、误差

5、判断下列说法的正确与错误：

（1）不遵守测量的操作规则会造成误差         （    ）

（2）零刻线磨损的尺也可以使用               （    ）

（3）测量中，误差和错误都是不允许的         （    ）

（4）求平均值时，小数点后保留的位数越多越好 （    ）

【变式】小明用刻度尺正确操作，测得某物体的长为12.3cm，关于该测量结果，下列说法中正确的是（多选）（　　）

【巩固练习】

一、选择题

1．小明记录了同学们在参加北京市中考体育测试中的一些成绩，你认为不可能的是（　　）

A．1000m跑的成绩为88s                   B．引体向上1分钟13个

C．仰卧起坐1分钟40次                   D．实心球投掷成绩12m

2．关于误差，下列说法正确的是    (    )

    A．选用精密仪器测量可以避免误差    B．认真细致地测量可以避免误差

    C．多次测量取平均值可以减小误差    D．测量时未遵守操作规则会引起误差

3．某学生在记录测量结果时忘记写单位，试判断下列哪个数据的单位是“厘米”    (    )

    A．一支学生铅笔的直径是7.1   B．茶杯的高度是11.2

    C．物理书的长度是2.5         D．他自己的身高是16.75

4．用同一把刻度尺测量同一物体的长度，四次测量结果依次是74.4cm、74.3cm、74.5cm、74.3cm，则这一物体的长度应记作(    )

    A．74.38cm    B．74.4cm    C．74.5cm    D．74.375cm

5．用图所示的刻度尺来测金属块的长度，下列测量结果正确的是（　　）

6．已知在温度升高相同的条件下，铜膨胀的程度比钢大，在20℃时用一个钢卷尺测得一个铜块的长度为2.60 cm，若在50℃的高温环境下，再次测量一次铜块的长度，则测量结果应    (    )

    A．大于2.60cm    B．等于2.60cm    C．小于2.60cm    D．无法确定

二、填空题

7、在国际单位制中，时间的主单位是________，在实验室常用________测量时间。

8．36mm＝________dm，900 s＝________min。

9．为迎接中考体育技能测试，体育老师对全班同学进行了一次模拟考试。如图，停表显示的是一位同学跑完400m所用的时间，则该同学跑完400m所用的时间为       s。

10．如图所示，用刻度尺测物体的长度，则尺的分度值是　 　，所测物体的长度是　  　。

　11．小文用刻度尺测量铅笔的长度（如图），请指出读数时的错误　       　，如按照正确读数方法读数，则铅笔的长度为　     　cm。

12．为了测操场跑道的长，推车沿跑道绕操场一周，车轮正好转过128圈，如果车轮的直径是0.5m，则操场的跑道长________m。

三、实验题

13．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1mm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。

14．张林同学用一把如图所示的刻度尺测量物理书的宽度，他的测量方法如图，图中是他观察读数时眼睛的位置，请指出张林同学测量中的四个错误之处。

(1)________________________________；

(2)________________________________；

(3)________________________________；

(4)________________________________。

【当堂检测】

1. 体育老师想测量新整修过的学校操场的长度，请帮老师从下面器材中选择合适的测量工具（  ）

A. 长为40 cm，分度值为1 mm的钢尺       B. 长为1.5 m，分度值为1mm的塑料尺

C. 长为4 m，分度值为1 cm的钢卷尺       D. 长为30 m，分度值为1dm的皮卷尺

2、一支未使用过的2B铅笔的长度最接近于(      )

     A．10cm          B．20cm      C．1.3dm    D．80mm

3. 八年一班有四位同学，分别用同一把刻度尺测同一支新的仙鹤牌HB圆铅笔的长度，记录数据如下，其中（    ）数据是错误的．

A. 171.2 mm    B. 1.712 dm    C. 0.01712 km   D. 0.1712 m

4. 为了验证温度对测量结果的影响，王旭用一把分度值是毫米的钢尺测量一本课外书的宽度，然后把尺放在冰箱中，过一段时间后，他从冰箱中取出钢尺再一次测量此书的宽度，这个测量的结果与第一次的相比将会（    ）

1. 偏大    B. 偏小    C. 不变    D. 无法比较

5. 某同学用分度值是1 mm的刻度尺测一个物体的长度，先后用正确的方法测量三次，测得的数值分别是：13.46 cm、13.44 cm、13.44cm，测得的结果应表示为（    ）

A. 13.447 cm     B. 13.45 cm    C. 13.46 cm    D. 13.44 cm

6、下列关于误差的说法，正确的是(     )

A．实验中的错误叫误差     B．误差是由于不遵守操作规则造成的

C．认真测量可以避免误差   D．选择精密仪器，改进实验方法，可以减小误差

7. 进行下列单位换算

    8.75m＝      mm＝      km                m＝         mm

8. 某刻度尺测得物体的长度为25.76dm，则此尺的分度值为                    （   ）

    A. 1dm      B. 1cm      C. 1mm      D. 1m

9. 用一把刻度均匀但不标准的米尺，量得一桌边长为0.987m，用标准尺量得米尺的长度为1.020m，则桌边的实际长度是（   ）

    A. 1.000m    B. 1.007m    C. 0.985m    D. 0.987m

10. 如图10所示，物体A的长度为______cm；

11．下列数据最接近实际的是 (  )

A．人体的正常体温是38.5℃         B．你正常呼吸一次所用时间约1min

C．物理课本的宽度约18cm           D．答题用的签字笔的质量约为8kg

【家庭作业】

1.在国际单位制中，长度的测量单位是       ，测量长度的基本工具是         。

2.四位同学用分度值为1分米的同一把刻度尺测量同一物体的长度，其中错误的测量数据是                                                                      （   ）

    A. 4.5dm     B. 45cm     C. 0.45m     D. 45mm

3. 1.60可能是                                                     （   ）

A. 一个人的高度            B. 一本书的长度

C. 一个篮球场的长度        D. 一座山的高度

4. 在运动会跳远比赛中，用皮卷尺测量比赛成绩，如在测量时将皮卷尺拉得太紧，则测量值会                                                                     （   ）

    A. 变大     B. 变小      C. 不变       D. 都有可能

5.如下图所示，该物体长度是      （   ）

A. 10.94cm    B. 10.9cm

C. 2.9cm      D. 2.94cm

6. 在学校运动会中测量跳高成绩时，应选取的合适的测量工具是                （   ）

A. 分度值是1cm的15cm皮卷尺    B. 分度值是1mm的1.5m钢卷尺

C. 分度值是1mm的米尺           D. 自制一根分度值是1cm的硬杆长尺

7. 一名粗心的学生在测量记录中忘记写上单位，下列记录结果中，哪一个数据的单位是米（   ）

    A.一名学生的身高为16.3       B.一支铅笔的长度为0.175

    C.一本字典的厚度为3.5        D.一枚一元硬币的厚度为1.9

8.某同学欲测量一根细铜丝的直径，他的实验步骤如下：

A.将细铜丝拉直，用刻度尺测出细铜丝的长度l1；

B.用刻度尺测出铅笔杆上铜丝绕圈总长度l2；

C.用铜丝的长度除以铜丝的圈数，即得细铜丝的直径d；

D.将细铜丝紧密缠绕在铅笔杆上；

E.数出缠绕在铅笔杆上细铜丝的圈n。

（1）以上步骤中，没有必要的步骤是_________，错误的步骤是____________，还缺少的步骤是：F. ________________。

（2）实验步骤的合理顺序应是____________。