内容正文:
第一章 机械运动
第1节 长度和时间的测量
【知识梳理】
知识点一、长度的单位及测量
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 =1000nm=103nm
2、测量工具: ①刻度尺(最常用); ②精密仪器:游标卡尺,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。注意: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。
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。
知识点二、时间的单位及测量
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)使用机械停表测量时间应该注意:使用停表先按动启动按钮,停表开始计时,再按停止按钮停表即停止,显示时间间隔。
(3)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。
知识点三、误差
1、概念:误差与错误测量值和真实值之间的偏差叫做测量误差,简称误差。
2、误差和错误:
(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常常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:长度测量
例1.如图是用刻度尺测长度的实验,所记录的测量结果正确的是( )
A.5.7cm B.5.65cm C.3.65cm D.3.6cm
【分析】(1)使用刻度尺测量物体长度之前,要明确其零刻线、量程和分度值;
(2)刻度尺上最小的一格代表的长度是此刻度尺的分度值;使用刻度尺测量物体长度时,测量结果要估读到分度值的下一位。
【解答】解:由图知,在刻度尺的1cm之间有10个小格,所以一个小格代表1mm,即该刻度尺的分度值为1mm;
测量时起始端从2.00cm开始,把2.00cm处当作“0”刻度,右侧示数为5.65cm,减去2.00cm即为物体长度,所以物体的长度为5.65cm﹣2.00cm=3.65cm。
故选:C。
【变式】如图所示,木块的长度为 cm。
【分析】使用刻度尺时要明确其分度值,起始端从0开始,读出末端刻度值,就是物体的长度;起始端没有从0刻度线开始的,要以某一刻度线为起点,读出末端刻度值,减去起始端所对刻度值即为物体长度,注意刻度尺要估读到分度值的下一位。
【解答】解:刻度尺上1cm之间有10个小格,所以一个小格代表的长度是0.1cm=1mm,即此刻度尺的分度值为1mm;物体左侧与1.00cm对齐,右侧与3.70cm对齐,所以物体的长度为3.70cm﹣1.00cm=2.70cm。
故答案为:2.70。
例2.如图所示,用刻度尺测量画笔的长度,测量方法正确的是( )
A. B.
C. D.
【分析】刻度尺的使用规则:①刻度尺要与被测部分对齐;②让刻度尺有刻度的一面紧贴被测部分,测量的始端与0刻度线对齐,如果0刻度线磨损,可以与其它整格刻线对齐,测量结果要减去前面的数值;③读数时视线要与尺面垂直;④读数时结果要估读到分度值的下一位;⑤记录数据要写单位。
【解答】