内容正文:
第3讲 长度和时间测量的应用
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学科素养
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科学思维
科学态度与责任
1.当直接测量无法进行时,要树立转换的思想来进行间接测量,从而解决问题。
2.知道自己身上的“尺”和“表”,提高估测的意识和能力。
1.通过测量长度和时间,感受物理就在我们身边。
2.通过使用量筒、量杯等玻璃器材,养成爱护仪器的习惯。
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知识精讲
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知识点01 长度的”间接”测量
1.长度的一些特殊测量方法:
累积法测一张纸的厚度
累积法测铜丝直径
替代法(辅助法)测球的直径、圆锥高
截取法测长度
滚轮法测长度)
棉线法(化曲为直法)测长度
【即学即练1】如图所示,下列有关长度的测量不正确的是( )
A.如图中测自行车通过的路程,可先记下车轮转过的圈数N,再乘以车轮的周长L
B.如图中使用三角板和刻度尺,测出纪念币的直径为2.0cm
C.如图中先测出几十张纸的厚度,除以纸的张数,可以得出一张纸的厚度
D.如图中把金属丝密绕在铅笔上N圈,测出密绕部分的长度L,则金属丝直径
【答案】B
【解析】A.自行车车轮的周长可以测出,要测量自行车行驶的路程,可以先记下车轮转过的圈数N,再乘以车轮的周长L,故A正确,不符合题意;
B.由图知:刻度尺上1cm之间有10个小格,所以1个小格代表的是0.1cm=1mm,即此刻度尺的分度值为1mm;纪念币左端与2.00cm对齐,右端与4.00cm对齐,所以纪念币的直径为
L=4.00cm﹣2.00cm=2.00cm
故B错误,符合题意;
C.一张纸的厚度太小,甚至小于刻度尺的分度值,无法直接准确测量,所以测量纸的厚度时,可以用刻度尺先测出几十张纸的厚度,然后再除以纸的总张数,即得出一张纸的厚度,故C正确,不符合题意;
D.细金属丝的直径太小,甚至小于刻度尺的分度值,无法直接准确测量,所以可以把金属线无间隙地密绕在一根铅笔上若干圈,测出密绕部分的长度L和圈数N,则直径 ,故D正确,不符合题意。
故选B。
知识点02 体积的测量
1.量筒是用来测量液体体积的仪器,使用时应注意观察它的分度值和量程,读数时视线应与液面齐平。量筒还可以用来测量不规则物体的体积,如图a所示,量筒中水的体积为30mL,将被测物体放入水中,如图b所示,此时液面到达的位置是40mL,由此可知,物体的体积为10mL。
【即学即练2】在实验室中常用沉坠法测蜡块的体积,即将一金属球和蜡块用线连在一起,然后放入量筒内的水中,如图所示,则该蜡块的体积为( )
A.V2﹣V1 B.V3﹣V1 C.V3﹣V2 D.V3﹣V2﹣V1
【答案】C
【解析】由图得,放入蜡块前,量筒的读数V2,放入蜡块后,量筒的读数为为V3,蜡块的体积
故ABD不符合题意,C符合题意。
故选C。
知识点03 你身上的”尺”和”表”
1. 了解自己身上某些部位的尺寸,会给我们进行正确测量长度带来许多方便,请根据你的经验给下列数据填上适当的单位:人正常走两步的距离约为1m;右臂向右平举时从中指尖到左臂间的距离约为1m;一个拳头的长度约为1dm;一个手指甲的宽度约为1cm。
2. 正常人脉搏1分钟跳动60~120次。
【即学即练3】下列对长度和时间的估测最符合实际的是( )
A.一支新铅笔的长度约1.8cm
B.一枚一元硬币的厚度约2.4cm
C.一个中学生的身高约165cm
D.一个中学生跑完100m的时间约8.6s
【答案】C
【解析】A.中学生伸开手掌,大拇指指尖到中指指尖的距离(一拃)大约15cm,一支新铅笔的长度略大于此数值,约18cm,故A不符合题意;
B.4枚一元硬币叠放的高度约10mm,一枚一元硬币的厚度约2.5mm=0.25cm,故B不符合题意;
C.成年人的身高在170cm左右,中学生的身高略小于成年人,在165cm左右,故C符合题意;
D.男子百米世界纪录略小于10s,中学生百米成绩不可能小于10s,一般在15s左右,故D不符合题意。
故选C。
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能力拓展
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考法01 特殊法测长度
【典例1】小明有几种长度测量方法:
①测量细铜丝的直径:先将细铜丝在铅笔上紧密排绕30圈,测出总长度,然后算出细铜丝的直径;
②测1张纸的厚度:用刻度尺测出100张纸的厚度,然后算出1张纸的厚度;
③测量一段曲线的长度:用圆规取一定长度如1cm,然后用圆规逐段去测量曲线,最后得出曲线的总长度。
其中所用测量方法相同的是( )
A.①② B.②③ C.①③ D.①②③
【答案】A
【解析】①②由于一张纸的厚度和细铜丝的直径都非常小,不能直接测量(小于测量工具的分度值),所以要测多个相同物理量的总和,求平均值从而达到减小误差的目的,故二者方法相同;
③把曲线看成是由许多小段直线组成的,用圆规取一定长度如1cm,然后用圆规逐段去测量