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第一章 机械运动 第1节 长度和时间的测量1.长度的测量2.时间的测量3.误差知识点1:长度的单位在国际单位制中,长度的基本单位是米,符号为m。其他常用单位有:千米(km)、分米(dm)、厘米(cm)、毫米(mm)、微米(m)、纳米(nm)等,长度各单位间的换算关系如图所示。【例】下列单位换算正确的是()A.32厘米=321/100=0.32米 B.32厘米=32厘米1/100米=0.32米C.32厘米=321/100米=0.32米 D.32厘米=32厘米1/100=0.32厘米答案:C点拨：明白32 cm的含义是解决本题的关键。32 cm表示有32个1 cm,32是倍数,不进行单位换算,把1 cm换算到目标单位:32 cm=321 cm=321/100 m=0.32 m。故选C。知识点2:长度的测量1.长度的测量长度的测量工具有刻度尺、钢卷尺、游标卡尺、螺旋测微器等。2.刻度尺的使用方法:(1)观察:观察它的零刻度线是否磨损。观察它的量程和分度值。若零刻度线磨损时,不可再把它的零刻度线作为测量的起点,这时可在刻度尺上任选一整数刻度线作为测量的起点线。测量所能达到的准确程度就是由刻度尺的分度值决定的。分度值越小,准确程度越高。(如图所示)(2)放:使刻度尺的零刻度线与被测物体的边缘对齐;刻度尺应与被测物体的边平行,即沿着被测长度;对于较厚的刻度尺,应使刻度线紧贴被测物体。(如图所示)(3)看:视线不能歪斜,应与尺面垂直。(如图所示)(4)读:除读出分度值以上的准确值外,还要估读到分度值的下一位数字(估计值)。(5)记:指记录。记录测量结果应包括准确值、估计值和单位。3.学生活动1:用刻度尺测长度先观察刻度尺,并记录分度值及量程。让学生利用自带的刻度尺测量物理课本的长度和宽度。次数物理量 123平均值长度/cm宽度/cm测量结束后比较测量结果,为什么测量结果不相同呢?易错警示不要误认为选用的刻度尺分度值越小,测量效果越好,要根据实际情况而定。若要测量的长度非常大,则需要选用量程较大的工具;若要测量的长度非常小或要求非常精确,则需要选用分度值较小、精密的工具。拓展延伸长度测量的特殊方法方法具体做法图示1.累积法即测多算少,如求金属丝的直径、测一张纸(或邮票)的厚度时就可采用此法。测金属丝直径的具体做法如图所示:将金属丝在铅笔上紧密排绕若干圈,测出金属丝线圈的累积长度L,再除以对应的匝数n,即可求得金属丝直径d=L/n;测一张邮票厚度时,可先测出多张相同邮票(如100张)的厚度,再除以张数,即可求出一张邮票的厚度2.棉线法这种方法又叫“化曲为直”法,或叫“替代法”。如果待测的长度是无规则、弯曲的,并且在长度不是很长的情况下,直接测量无法测量,我们可采用化曲为直的方法例如:测一条曲线的长度,如图,我们可以用一细棉线沿曲线贴放,然后拉直,再用刻度尺测出这一细棉线的长度,即为曲线的长度3.配合法即用直尺和三角板配合使用测量长度,该方法对于测圆、球直径、圆锥高、人身高、硬币直径等较方便。如测圆锥高,如图所示 4.滚轮法待测的长度是无规则、弯曲的,并且在长度很长的情况下,直接测量无法测量,我们可采用以轮代尺的方法例如:测环形跑道的长度、测两地的路程。如图所示,我们可以先测出一个轮的周长,再用轮在待测的路程上滚动,记下滚动的圈数,用轮的周长乘以圈数就是要测的长度了【例】用刻度尺测量一物体的长度,如图所示,正确的是()答案:D点拨：在使用刻度尺测量物体的长度时,要正确放置。A图中刻度尺的零刻度线未与被测物体的边缘对齐,故错误;B图中的刻度尺没有放正,故错误;C图中刻度尺有刻度线的一侧未紧贴被测物体,故错误;D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,故正确。选D。知识点3:时间的测量时间的单位及测量单位在国际单位制中,时间的基本单位是秒(s),常用单位还有:小时(h)、分钟(min),其换算关系是:1 h=60 min,1 min=60 s工具钟表、停表等测量方法如图所示为实验室测量时间常用的停表,其量程和分度值分别是:大圈一整圈是60 s,分度值是1 s;小圈一整圈是60 min,分度值是1 min【例】如图所示,观察停表。(1)填写下表。区段时间刻度圈1整圈1大格1小格大圈小圈(2)图中所示的时间是。答案:(1)大圈:30 s;1 s;0.1 s;小圈:15 min;1 min(2)1 min 4 s或64 s点拨：由图知,大圈1整圈是30 s,每大格是1 s,每大格又分为10小格,所以每小格是0.1 s;小圈1整圈是15 min,每大格是1 min。由图观察发现,小圈走了1格,即1 min,大圈指示4 s,所以指示时间为1 min 4 s或64 s。知识点4:误差1.误差的概念:测量值和真实值之间的差异叫做误差。其中,物体的真实长度叫真实值。2.误差产生的原因(1)测量仪器精密程度不够,或测量方法不够完善等原因会造成误差。(2)测量人读数时会造成误差。读数时,要估读到分度值的下一位,而用眼睛不可能估读得非常准。3.误差与错误的区别测量误差测量错误产生原因跟测量工具的精密程度有关跟测量人读取估计值不同有关不遵守测量仪器的使用规则读取、记录结果时粗心减小或避免不可避免、只能减小,减小方法:采用精确度更高的测量工具;运用合理的实验方法;多次测量求平均值采用正确的测量方法,就可以避免方法规律在物理实验题中,常对某一物理量进行多次测量,如果只多次测量不求平均值,是为了使得到的规律具有普遍性;如果多次测量且求平均值,是为了减小误差。【例】下列有关误差的说法中,正确的是()A.多次测量取平均值可以减小误差 B.误差就是测量中产生的错误C.只要认真测量,就可以避免误差 D.选用精密的测量仪器可以消除误差答案:A点拨：解答本题要弄清误差与错误的区别、减小误差的方法及误差的不可避免性。A项中,多次测量取平均值就是为了减小误差,符合题意;B项中,误差和错误产生的原因不同,不符合题意;C和D项中,误差是不可避免的,不符合题意;故选A。考点1:刻度尺的使用及读数【例1】如图所示,下列关于刻度尺的使用或读数,正确的是()答案:C点拨：A图中刻度尺的分度值是1 mm,读数为2.0 cm,没有估读到分度值的下一位,所以选项A不正确。B图中刻度尺倾斜了,没有放正,所以B图不正确。C图中刻度尺零刻度线对齐被测对象边缘,并放正重合;刻度尺的分度值是1 mm,读数为2.00 cm,估读到分度值的下一位,所以C图正确。D图中视线未与刻度尺的尺面垂直,所以选项D不正确。故选C。考点2:长度测量的特殊方法【例2】小明用刻度尺和三角板按如图所示的方法测量一枚纽扣的直径,该刻度尺的分度值是mm,纽扣的直径是cm。答案:1;1.081.12点拨：对于圆形或球形的物体,测其直径常用如图所示的组合方法,两个三角板之间的长度就是纽扣的直径。该刻度尺一个大格是1 cm,平均分成10个小格,所以每小格所代表的刻度即分度值是0.1 cm,也就是1 mm。在读取数值时,一要注意起点若不是零刻度线,要减去起点刻度;二是要适当进行估读,只要合理均可。
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