内容正文:
2024-2025初中物理(沪粤2024版)大单元学科素养作业设计
目录
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一、单元信息
基本信息
学科
年级
学期
教材版本
单元名称
物理
八年级
第一学期
沪粤版
走进物理世界
单元组织方式
R自然单元 □重组单元
课时信息
序号
课时名称
对应教材内容
1
神奇的物理学
第一章第一节
2
测量长度和时间
第一章第二节
3
长度和时间测量的应用
第一章第三节
4
尝试科学探究
第一章第四节
二、单元分析
(一) 课标要求
本章内容在《义务教育物理课程标准 (2022年版)》中属于“课程性质”这一主题。物理学是自然科学领域研究物质的基本结构、相互作用和运动规律的一门基础学科。物理学通过科学观察、实验探究、推理计算等形成系统的研究方法和理论体系。从古代的自然哲学,到近代的相对论等,物理学引领着人类对自然奥秘的探索,深化着人类对自然界的认识。物理学对化学、生物学、天文学等自然科学产生了重要影响,推动了材料、能源、环境和信息等领域的科学技术进步,促进了人类生产生活方式的变革,对人类的思维方式、价值观等都产生了深远影响,为人类文明和社会进步作出了巨大贡献。
义务教育物理课程是一门以实验为基础的自然科学课程,与小学科学和高中物理课程相衔接,与化学、生物学等课程相关联,具有基础性、实践性等特点。义务教育物理课程旨在促进人类科学事业的传承与社会的发展,帮助学生从物理学视角认识自然、解决相关实际问题,初步形成科学的自然观;引导学生经历科学探究过程,学习科学研究方法,养成科学思维习惯,进而学会学习;引领学生认识科学、技术、社会、环境之间的关系,形成科学态度和正确价值观,增强社会责任感、民族自豪感;激发学生热爱党、热爱祖国、热爱人民的情感,为培养德智体美劳全面发展的社会主义建设者和接班人奠定基础。
具体内容要求如下:
1.能保持对自然界的好奇,初步领略自然现象中的美妙与和谐,对大自然有亲近、热爱、和谐相处的情感。
2.有对科学的求知欲,乐于探索自然现象和日常生活中的物理学道理。
3.初步体验科学探究的乐趣。
4.认识交流与合作的重要性,有主动与他人合作的精神。
5.初步认识科学及其相关技术对于社会发展、自然环境及人类生活的影响。
6.能根据日常经验或自然现象粗略估测时间,会使用适当的工具测量时间。
7.能通过日常经验或物品粗略估测长度,会选用适当的工具测量长度。
活动建议:
1.用刻度尺测量课本的长和宽。
2.用刻度尺测量一张纸的厚度。
3.制作单摆模型,探究单摆运动快慢的影响因素。
(二)教材分析
1.知识框架
2.内容内在逻辑分析
本章教材安排了三节内容。基本思路如下:
第一节的主要目标是让学生喜爱物理。首先通过一些有趣的力、热、声、光、电等自然现象,向学生展示物理学特别是经典物理学的基本内容,让学生初步感受物理学的多姿多彩,使学生认识到物理学是非常有趣的;接着,根据中国古代四大发明对世界科技文明的推动和人类社会生产发展的几个典型时期,向学生介绍物理学对社会生产力发展的促进作用,使学生知道物理学十分有用。
第二节的主要目标是让学生知道学习物理要做些什么事情。教材安排了几个学生人人动手的小实验,让每一个学生都感受到奇妙、有趣的物理现象就在身边,并从动手做实验的过程中学会测量长度和时间的一些基本方法。这样可让学生知道学习物理就需要仔细观察认真动手实验和进行测量。
第三节的主要目标是会用累积法测量一张纸的厚度,会用“以直代曲法”和“滚轮法”测量曲线的长度;会用量筒或量杯测量液体和固体的体积;了解自己身上的“尺”和“表”,练习用这些“尺”和“表”进行测量,提高估测能力。感受物理就在我们身边,就在我们身上,培养学生对自己及周围生活的关注,提高对物理课的兴趣。
第四节的主要目标是让学生初步尝试进行物理问题的科学探究。教材设计了一个科学探究的案例,让学生初步经历科学探究的完整过程,从中领悟到科学探究的几个基本要素,体验科学探究的乐趣。
3.教学重难点
本章教学的重点:培养学生学习物理的兴趣、正确使用测量工具、合理选择测量方法、初步体验科学探究。
本章教学的难点:测量工具的正确使用、测量方法的合理选择、体验科学探究。
4.学情分析
本章为教材的“入门篇”,对学生学习物理具有重要的导向作用。全章篇幅不多,但内容丰富,立意颇高。从诱发学生喜爱物理开始,让他们尝试动手做实验,到初步体验科学探究的全过程,无不体现着《课程标准》的“核心素养目标”。本章利用一些散文诗、小实验、物理学史等,渗透科学的人文精神,并使学生在亲身经历的活动中对物理进行体验,从而使学生在一开始学习物理时,就注重培养自己良好的学习态度、习惯和方法。
全章密切联系自然界的一些生动有趣的物理现象,从而在学生面前展示一幅生机盎然的物理画面:让学生亲自动手做实验,体现“物理学是一门以实验为基础的科学”,也体现本书“做物理”的教材理念;学生自主探究“摆的奥秘”,从中体验科学探究的过程,使学生从一开始学习物理就认识和体验到科学探究的重要性及其过程,体现教材把“科学探究作为学习内容和目标”的编写意图。让学生认识科学的核心是探究,学习物理就是要学会科学探究。
本章是学生踏入物理世界的第一步,教材采用了大量的与物理有关的图片,其目的是通过观察生动有趣的插图培养学生对物理的学习兴趣,从图中挖掘物理问题。图片既能增加学生阅读的兴趣,又能帮助学生构建物理图景。
5.课时安排
课时安排:全章共4节,打算用5课时:第一节1课时,第二节1课时,第三节1课时,第四节1课时,第五节习题课,1课时。
三、单元学习与作业目标
1.让学生体会到自然界、身边的物理现象的有趣,从而喜欢物理,了解生活中常见的物理现象;
2.通过物理学的发展与人类社会的进步、高科技的辉煌成就的关系,知道中国物理学方面取得重大突破的科学家及他们的主要贡献;
3.了解中外物理学史,通过物理学家掌握学习物理学的方法和技巧;
4.认识常见的测量长度及时间的工具;
5.理解什么是误差,误差产生的原因及减小误差的常用方法;
6.掌握长度、时间的单位及换算关系。掌握利用刻度尺和停表测量长度和时间的方法;
7.量筒和量杯的作用及使用方法,会用量筒和量杯测量液体体积和不规则液体的体积;
8.长度的特殊测量方法(累积法、化曲为直法、滚轮法等);
9.了解探究“影响单摆摆动快慢的因素”的整个过程,归纳出科学探究的基本步骤;
10.科学探究的基本步骤的含义和要求,控制变量法的应用。
四、单元作业设计思路
物理学科是一门以实验为基础的自然科学课程,具有基础性、实践性的特点。 作业设计要紧扣物理学科特点,引导学生养成科学的思维习惯,进而学会学习; 引领学生认识科学、技术、社会、环境之间的关系,形成科学态度和正确的价值观,增强社会责任感。针对学生特点,要紧扣学习目标进行分层作业设计,注意作业的基础性与发展性相结合,充分发挥评价功能。
针对本部分的知识特点,将单元作业设计为单元实践性作业、课时作业和单元检测作业三部分。单元实践性作业以学生熟悉的生活情景为基础,尽量涵盖整 个单元的核心内容,以促进学生核心素养的培养。在课时作业中均设计有活动作 业、课堂作业和分层课后练习,并根据不同知识内容点设计相应的实践性作业。 单元检测作业兼顾基础性与选拔性,并根据学生认知特点和教学内容设计一定的 探究性作业和学科整合类作业。
五、课时作业
第一课时 神奇的物理学
(一)课前作业
1.物理学是研究 、 、 、 、 等各种物理现象的规律和 的一门科学。
2.中国古代的四大发明分别是:__________ __________ _________ ________。四大发明推动了人类科技、文化的发展进程。中华民族以高度的智慧,谱写了灿烂的古代科学文化。
3.17~18世纪,世界上第一辆载客的蒸汽机的问世,标志着人类社会进入了“ 时代”。
4.到了19世纪,由于法拉第发现了电磁感应现象,从而制成了发电机,人类开始大规模使用电能,人类社会从此进入了“ 时代”。
5. 和 是进行科学探究的基本方法。
6.学习物理学,既离不开 ,也离不开 。“________”、“________”、“________”、“________”构成了物理课程的核心素养。
(2) 课堂作业
1.生活在自然之中,我们每天都要面对许多与声、光、热、力、电等有关的现象.在自然科学中诞生的物理学就是研究这些现象,找出它们发生的原因,研究怎样利用它们来为人类服务的。观察如图所示的情景,按要求将它们分类。(填序号)
a.夕阳西下 b.闪电 c.湖光山色
d.烧水 e.弯弓搭箭 f.演奏二胡
(1)属于力现象的有 ______;
(2)属于声现象的有 ______;
(3)属于光现象的有 ______;
(4)属于热现象的有 ______;
(5)属于电现象的有 ______。
2.从茫茫的星空到辽阔的大地,从高耸的雪峰到澎湃的江河,在自然界,在你的身边,有许多有趣的物理现象,也有许多令人赏心悦目的科技成果,请你列举有趣的物理现象和科技成果各两例。
物理现象:(1)_____________; (2)_____________.
物理成果:(3)_____________; (4)_____________.
3.物理学的发展离不开科学家的探究与发现,如 ___________发现了摆的等时性,为钟表的制作奠定了基础; ___________发现了万有引力定律,才有了今天的通信卫星。
4.下面几个有趣的物理现象中,属于热现象的是( )
A.在地热喷泉上方架一口锅,能煮熟食物
B.1988年,在我国山东蓬莱海面出现一次奇特的日出景象,双日重叠,蔚为壮观
C.下雨时,先看见闪电而后听到雷声
D.每年八月,钱塘江口出现大潮,此时海水如千军万马,以排山倒海之势扑来
5.下列哪个不是现代物理学的成就( )
A.大亚湾核电站
B.笔记本电脑
C.国际空间站的建立
D.钻木取火
(3) 课后作业 (A组·基础过关)
1.在物理学漫长的发展历程中,不少前辈作出了卓越的贡献,20世纪杰出的物理学家______提出了相对论,冲击了经典的时空观。
2.物理学就是研究声、光、热、力、电等物理现象的___________和物质___________的一门科学。
3.物理学的发展离不开科学家的探究与发现,如 ___________发现了摆的等时性,为钟表的制作奠定了基础; ___________发现了万有引力定律,才有了今天的通信卫星。
4.根据下列物理情景,将他们分类:
(a)夕阳西下 (b)电闪雷鸣
(c)湖光山色 (d)火山爆发
(e)弯弓搭箭 (f)演奏二胡
1.属于力的现象的有______。
2.属于声的现象的有______。
3.属于光的现象的有______。
4.属于热的现象的有______。
5.属于电的现象的有______。
5.从茫茫的星空到辽阔的大地,从高耸的雪峰到澎湃的江河,在自然界,在你的身边,有许多有趣的物理现象,也有许多令人赏心悦目的科技成果,请你列举有趣的物理现象和科技成果各两例。
物理现象:(1)_____________; (2)_____________.
物理成果:(3)_____________; (4)_____________.
6.生活在自然之中,我们每天都要面对许多与声、光、热、力、电等有关的现象.在自然科学中诞生的物理学就是研究这些现象,找出它们发生的原因,研究怎样利用它们来为人类服务的。观察如图所示的情景,按要求将它们分类。(填序号)
a.夕阳西下 b.闪电 c.湖光山色
d.烧水 e.弯弓搭箭 f.演奏二胡
(1)属于力现象的有 ______;
(2)属于声现象的有 ______;
(3)属于光现象的有 ______;
(4)属于热现象的有 ______;
(5)属于电现象的有 ______。
7.物理学发展过程中三位里程碑式的科学家分别是______、________、______,其中,_______告诉我们,________和________是进行科学探究的基本方法,也是认识自然规律的重要途径;______告诉我们,____________是物理学的“语言”;____________告诉我们,丰富的想象力和理性思考也是十分重要的。
(4) 课后作业(B组·拔高训练)
1.物理学是研究声、光、热、力、电等各种物理现象的规律和物质结构的一门科学。下列现象中属于光现象的是( )
A.阳光下的树影 B.地热喷泉
C.钱江涌潮 D.在黑夜中飞行自如的蝙蝠
2.物理学发展的漫长历程中有许多科学家作出了卓越的贡献,下列哪位科学家发现了万有引力定律,为了纪念他而以他的名字作为力的单位( )
A.牛顿 B.爱因斯坦 C.伽利略 D.阿基米德
3.下列属于物理现象中的电现象的是( )
A.发生日全食时太阳不见了
B.打开开关后,教室的灯亮了
C.骑自行车时,刹车后车就慢了下来
D.小明和小红用一次性杯子自制简易电话进行交流
4.物理学是一门以观察、实验为基础的科学,人们的许多物理知识是通过观察和实验,经过认真思索而总结出来的,关于怎样学习物理,下列说法中不合理的是( )
A.背诵条文,死记硬背 B.善于观察,乐于动手
C.勤于思考,重在理解 D.联系实际,联系社会
5.下列关于物理学习的说法中,正确的是( )
A.要想学好物理,只要把知识点都记下来就足够了
B.遇到疑难问题时,应充分利用网络资源直接搜索答案
C.实验时不必自己动手,认真看别人做,记住实验结论即可
D.对物理现象,应该有自己的思考,并通过实验来探究其奥妙
6.在物理发展的漫长历程中,不少前辈做出了卓越贡献。伟大的物理学家 发现了日月星辰和苹果落地等有着某些相似,建立了著名的运动定律。20世纪杰出的物理学家爱因斯坦提出了 ,动摇了人们所熟悉的时间和空间等概念。
7.物理学就是研究声、光、热、力、电等各种物理 和物质结构的一门科学。研究、学习物理学是一项激动人心的探究活动。
8.下列各种现象中,属于自然界中的物理现象的是 ;属于生活中的物理现象的是 (填写相应的序号)。
①火山喷发 ②夕阳西下 ③电闪雷鸣
④黄河咆哮 ⑤筷子“变弯” ⑥撑竿跳高
9.小明看见妈妈在厨房用电热水壶煮开水,给电热水壶通电后不久,小明就看见壶口冒“白汽”,并听到了“哗哗哗”的响声。小明想到刚学习的物理知识,“通电”属于 现象,壶口冒“白汽”属于 现象,听到了“哗哗哗”的响声属于 现象(以上三空均选填“声”“光”“热”“力”或“电”)。
10.人类社会和文明的发展经历了17~18世纪的“ 时代”、19世纪的“ 时代”和20世纪以来“智能化、信息化的 新时代”三个重要的发展时期。
第二课时 测量长度和时间
(一)课前作业
一、长度的测量:
1.长度的单位:千米、米、 、 、 、 、纳米;
符号: 、 ____、 、 、 、 、________。
2.单位的换算:1km=103m 1m= dm= cm= mm 1mm= µm
1µm= nm 1m= nm 1cm= m 1nm= m
560mm= m 165cm= m 1250km= m
3.长度的测量
A.使用前, ;
B.读数时视线 ;
C.记录结果时要写出 和 。
D.对刻度尺的使用,测量值需 。
4. 测量工具:钢直尺、钢卷尺、皮卷尺、直尺、折尺、____________、____________(较精确)
二、时间的测量
1.测量工具:古代有日晷(guǐ)、沙漏,现代有钟表、秒表等。
2.国际单位:秒(s)其他单位: 、 、
1h= min= s
15min21s= s 1h18min= min 75min= h
三、误 差
1.产生原因:_____________________;_______________________。
2.减小误差的方法:__________________;_____________________;____________________________。
(二)课堂作业
1.某同学用同一把刻度尺对同一物体长度进行了4次测量,结果如下:12.37cm、12.75cm、12.35cm、12.38cm,则该物体的长度应记为( )
A.12.462cm B.12.37cm C.12.46cm D.12.367cm
2.如图所示,读数方法正确的是______(选填“a”“b”或“c”),所测铅笔的长度为______。
3.如图所示的秒表,大表盘的分度值是_______;小表盘的分度值是_______;秒表的读数是_______s。
4.如图所示的停表示数为_____min_____s。
5.如图所示,用A、B两把刻度尺测同一木块的长度,其中放置正确的刻度尺,读数为______cm;放置不正确的刻度尺的分度值为______cm。
6.在长度和时间的测量这一课的学习中小明同学完成了如下实验:
(1)如图甲所示,圆形物体的直径______cm,所用的刻度尺的分度值是______cm;如图乙所示,停表的读数为______s;
(2)小明用另一把刻度尺测一个物体的长度,记录的数据为14.51dm、14.50dm、14.53dm,物体长度测量值应记为______dm。测量长度的时候,误差是不可______的,只能尽量______。
(三)课后作业 (A组·基础过关)
1.下列单位换算正确的是( )
A.6.5m=6.5×100=650cm B.7.2m=7.2m×100=720cm
C.4.2m=4.2×100cm=420cm D.1.2m=1.2m×100cm=120cm
2.“壁立千仞,无欲则刚”是一千古名句。《说文》中记载:“仞,伸臂一寻八尺也”,即“一仞”相当于成年人双臂伸平时双手之间的距离,“一仞”大约为170 (选填“m”“dm”“cm”或“mm”)。
3.填合适的单位或单位换算:
①一位中学生的身高约为16.5 ;
②细铅笔芯的直径是0.7 ;
③30μm= nm;
④4×10-3km= cm。
4.面积单位的换算:
(1)成年人拇指指甲盖的面积约1cm2= m2;
(2)普通外科口罩的面积约170cm2= m2。
5.随着社会的发展,为了方便彼此间的交流,国际上建立了一套统一的测量单位体系,叫国际单位制。在国际单位制中,长度的基本单位是 (填写中文名称),秒是 (填写物理量名称)的单位。
10.汽车经过某车站时,旅客手表指针恰好指在9时30分整。经过下一站时,已是9时32分18秒,该汽车在两站之间行驶的时间是 s。
6.如图(a)所示的仪器名称是 ,一秒内该仪器的振针上下振动50次,每次的时间间隔是 秒。如图(b)所示是该仪器记录时所打出的纸带,则纸带中B到D点所花的时间是 秒,纸带A到D点所用的时间和D到F点所用的时间是 (选填“相同”或“不相同”)。
7.关于误差的理解,正确的是( )
A.精确的测量可避免误差 B.误差就是错误
C.误差是由于操作不当造成的 D.多次测量求平均值可减小误差
8.关于误差,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
(5) 课后作业(B组·拔高训练)
1.甲、乙都测量同一本书的长度,甲测量的结果是18.5cm,乙测量的结果是18.48cm,那么( )
A.甲用塑料卷尺测量长度时,如果用力拉卷尺进行测量,那么测量的结果将会偏大
B.甲、乙使用的刻度尺的分度值分别是1cm和1mm
C.甲、乙测量的结果不同,必定有一个是错误的
2.误差的产生有多方面的原因,根据误差的性质及产生的原因,可分为系统误差、偶然误差、过失误差3种,以下属于系统误差的是( )
A.在温度20℃制作的铁尺,在−40℃温度下测量物体长度,由于尺的收缩引起的误差
B.用浮力测物体的密度,因为温度的改变而使液体密度变化引起的误差
C.测某些精度较高的参量时,受到外界环境的干扰(如振动、气流等)引起的误差
D.用电流表测量电流时,由于年代久远,转动轴有些生锈引起的误差
3.下列说法不正确的是( )
A.刻度尺的零刻度磨损了就不能再使用这把刻度尺了
B.测量时,误差产生的主要原因是读数时视线与刻度尺歪斜所致
C.一位同学测量黑板长度,四次测量结果完全一样,这说明他的结果完全没有误差
D.记录的测量结果只写了数字而未标明单位是无用的、错误的
4.如图所示,用A、B两把刻度尺测量同一木块的长度。则:A刻度尺的分度值是 。B刻度尺的测量值为 cm。
5.如图所示刻度尺测得物体长为 厘米,如图所示,停表的读数 。
6.在“用刻度尺测量长度”的实验中,甲、乙两位同学用刻度尺测量同一木块的长度,如图甲、乙所示。
(1)所用刻度尺的量程是 cm,分度值是 ;
(2)从刻度尺的放置而言, 同学的测量方法不正确;
(3)测得木块的长度为 cm。
7.学习完刻度尺的使用后,某同学用同一把刻度尺先后四次测量同一本书的宽度,测量值分别为:12.42cm、12.43cm、12.44cm、12.20cm,多次测量的目的是求平均值以减小 ,数据处理后,书本的宽度应记为 cm。
8.请完成下列单位换算:
(1)7.2mm= m= km;
(2)25dm= μm= nm;
(3)270s= min。
9.如图所示有一薄壁容器,在没有量筒的情况下,如何利用足量的水和刻度尺测量出它的容积(即最多容纳液体的体积),某同学设计了如下的方法来测量:
(1)先用刻度尺测量出容器底部的直径为D,计算出容器底部的面积S= (用D、π表示);
(2)再向容器内倒入适量的水,用刻度尺测出水柱的长度为L1;
(3)然后用盖子盖住容器口,将容器倒置,用刻度尺测出 ;
(4)最后计算出容器的容积V。V= 。(用测量出的已知量表示V)
10.基本测量仪器的使用:
(1)如图甲中秒表的示数为 s;
(2)如图乙所示小明用A、B两把刻度尺测量同一物体的长度,其中正确放置的是 ,该刻度尺的分度值是 ,物体的长度为 ;
(3)用刻度尺测量某同一长度的五次测量记录是:25.1mm、25.2mm、25.1mm、27.2mm、25.3mm.其中一次明显是错误的,它是 ;其他四组结果的尾数不相同,这属于测量中的 (选填“误差”或“错误”),根据以上测量记录,这一物体的长度应记作 。
第三课时 长度和时间测量的应用
(一)课前作业
1.长度的“间接”测量方法有:____________、____________、____________。
2.实验室里常用____________或____________测量物体的体积。教材P17图1-3-3中量筒的量程是____________,分度值是____________;图1-3-4中量杯的量程是____________,分度值是____________。(1mL=1cm3)
3.你的身高约为__________;你的一拃长约为__________;你握紧拳头的宽度约为_________;你的一步长约为__________;你的大拇指手指甲的宽度约为__________;右臂向右平举时从中指尖到左臂间的距离约为____________;你每分钟脉搏跳动的次数约为________。
(二)课堂作业
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
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
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
4.用量筒测某一液体的体积,如图1所示,则液体的体积是:______;用图2量筒测小石块的体积,则小石块的体积是:_______。
5.关于测量,请回答下列问题:
(1)下面四个测量数据中,所用的刻度尺的最小刻度是1分米的是 ___________;
A.0.00158千米
B.5.0米
C.7.26分米
D.32毫米
(2)某同学用刻度尺测出一本书厚度为8.90厘米,这本书共有178页。则每张纸的厚度为 ___________;
(3)用一根金属丝在圆杆铅笔上,密绕20圈,如图所示,那么这根金属丝的直径是 ___________mm。
(三)课后作业 (A组·基础过关)
1.要测量一枚1元硬币的厚度且使测量结果误差较小,下列方案中最合理的是( )
A.用刻度尺仔细测量1元硬币的厚度
B.用刻度尺多次测量1元硬币的厚度,求平均值
C.用刻度尺分别测出10枚1元硬币的厚度,求平均值
D.用刻度尺测出10枚1元硬币叠加起来的总厚度,再除以10,求得一枚1元硬币的厚度
2.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l1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 ;
(2)如图所示,将粗细均匀的金属丝在笔杆上紧密缠绕25圈,总长度为 cm,金属丝直径为 mm。
3.如图地图上PQ两地的一段公路线是一段曲线,要测出这段曲线的长度,你认为可取的方法是( )
A.用直尺直接量出P和Q两点之间的距离
B.用直尺在曲线上从P点慢慢移到Q点,直接读出长度的数值
C.用一条细棉线使之与曲线完全重合,在棉线上标出曲线的起点和终点,拉直棉线后用直尺量出这两点之间的距离,即曲线的长度
D.用橡皮筋代替C选项中的细棉线,操作过程同C选项
4.要准确地测量如图所示的一条曲线MN的长度,你认为可取的方法是( )
A.用一条没有弹性的细丝线与曲线完全重合,在细丝线上标出曲线的起点和终点,把细丝线拉直后用刻度尺量出这两点间的距离,即曲线的长度( )
B.用橡皮筋代替细丝线,测量过程同A
C.用平直的刻度尺直接测量
D.用弹性很小的软棉线跟曲线完全重合,拉直后测出软棉线的长度
5.蚊香生产者为了节约原料和方便用户使用,根据蚊香的燃烧速度生产出了规格不同的蚊香. 有一种蚊香如图所示,请你设计一个实验,测出该蚊香正常燃烧的速度(假设蚊香燃烧的快慢是相同的).
(1)本实验中所需的测量工具为 和 ,实验中有一个必有的实验辅助器材为 .
(2)实验步骤:
① ;
② .
6.观察下列测量工具的使用:
(1)量筒和量杯是测量物体体积的工具。量筒或量杯里的水面是凹形的,如图所示,正确读数方法为 (选填“甲”、“乙”、“丙”或“丁”),水的体积为 mL,俯视读数时,读数会 (选填“偏大”或“偏小”);
(2)如图甲所示,小明同学利用刻度尺测量物体A的长度是 cm,其中准确值是 mm;
(3)在学会使用秒表的活动中,某同学测量某段时间后秒表指针的情况如图乙所示,则该同学记录的时间值应是 min s。
7.量筒和量杯是用来测量液体 的工具;在使用量筒测量液体体积时,测量者读数时其视线应与凹面的 或凸面的 在同一水平线上。如图所示量筒的分度值为 ,读数为 。
8.量筒和量杯是测量物体体积的工具。量筒或量杯里的水面是凹形的,如图所示,正确读数方法为 (选填“甲”、“乙”、“丙”或“丁”),水的体积为 mL,俯视读数时,读数会 (选填“偏大”或“偏小”)。
9.下列物体的数值最符合实际情况的是( )
A.一枚硬币的厚度为5mm
B.乒乓球的直径为10cm
C.物理教科书的宽度为1.8dm
D.课桌的高度为1.1m
10.2022年2月15日未满18岁的苏翊鸣获得北京冬奥会单板滑雪男子大跳台冠军,成为中国冬奥会历史上最年轻的冠军。在颁奖仪式上奏响中华人民共和国国歌,完整演奏一遍中华人民共和国国歌的时间大约为( )
A.10s B.50s C.5min D.10min
11.下列过程中,经历的时间最接近1s的是( )
A.普通钟表的秒针转一周
B.人在安静时脉搏跳动一次所用的时间
C.人步行10m所需的时间
D.同学从一楼走到三楼所用的时间
(四)课后作业(B组·拔高训练)
1.(多选题)小明课后想测量新买的圆柱形水杯的周长,同桌小红给出了下列几种测量方法,你认为以下方法中可行的是( )
A.用纸带缠绕在水杯上,在纸带重叠处用钢针扎透,展开纸带测出两孔间距,即是水杯周长
B.在水杯上某点涂上颜色,使其在纸上滚动一圈,量出纸上两颜色间的距离,即是水杯周长
C.用细棉线紧密在水杯上缠绕N圈并划线标记,测出N圈总长度,再用总长度除以圈数求平均周长,即是水杯周长
D.将一根橡皮筋拉紧后,在水杯上绕一圈,量出绕过水杯的橡皮筋的长度,即是水杯周长
2.(多选题)如图所示,将铜丝直径密绕在铅笔上测铜丝直径时,先后测量三次,每次都将铜丝重新密绕,并放在直尺上不同部位读数,结果三次测得的直径不同,产生误差的原因是( )
A.每次绕的松紧程度不同 B.使用的刻度尺分度值不同
C.铜丝的粗细不均匀 D.每次读数的人不同
3.如图,刻度尺的分度值是 ,圆形物体的直径为 cm。
4.有甲、乙、丙、丁、戊五位同学测同一支钢笔的长度,测得的结果分别是12.82cm、12.83cm、12.8cm、14.82cm、12.80cm。
(1) 根据测量结果显示,存在明显错误操作的是丁同学,这个是 (选填“可以”或“不可以”)避免的;
(2) 剔除明显错误的数据后,若剩下的四位同学在测量时都没有出现错误,则其中一位的结果仍然与其他三位存在明显不同,其原因是这位同学所用的刻度尺的分度值是 ;
(3) 在这次测量中用分度值为1mm的刻度尺多次测量,终测得钢笔的长度应该是 cm;
(4) 一条纸带厚薄均匀,他把纸带紧密地环绕在圆柱形铅笔上,直至恰好能套进一个圆环中,如图所示,纸带环绕了n圈,则纸带厚度是 (选填“A”或“B”)。
A. B.
5.小亮在“长度和时间的测量”实验中:
(1)图甲中刻度尺的分度值为 ;图乙中是绕了n圈的纸带,则纸带厚度的表达式是 cm;
(2)丙图中停表大表盘的分度值是 s,停表的读数为 s。
6.如图甲所示,是某同学用不同的刻度尺测量同一物体时的情形,则上、下两个刻度尺的读数分别是 和 。而图乙中是他们在铅笔上整齐排绕20匝漆包线,则漆包线直径为 。
7.晓欣同学要测一根细铜丝的直径,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为L1;
B.用刻度尺测出铅笔杆上n匝细铜丝的长度为L2;
C.用细铜丝的长度L1除以匝数n,即得细铜丝的直径为;
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匝数为n。
请你完成下列内容:
(1)①以上实验步骤中,没有必要的步骤是 (填写步骤字母);
②有错误的步骤应改正为: 。
(2)改正错误后,实验步骤合理的顺序应是 。
(3)若他在铅笔杆上缠绕细铜丝时,匝与匝之间有间隙,则测量值会偏 。(选填“大”“小”)
8.物理活动课上,同学们练习测量物理课本中纸张的厚度,小明的实验步骤如下:
①用刻度尺测出一本崭新物理课本的厚度,记为L;
②查看物理课本的页码,记为n;
③计算物理课本中纸张的厚度,表达式为。
同学们经过讨论后,认为小明的实验过程存在两处错误:
(1)错误步骤为 (填步骤序号);应改为 ;
(2)错误步骤为③;应改为 ;
(3)某同学设计了如下记录实验数据的表格,表格第一行(“实验序号”所在行)的两空中应分别写A: ;他做了三次实验,并分别算出一张纸的厚度分别为0.086mm、0.088mm 和0.087mm,则这张纸的厚度可记录为 mm。
实验序号
A
纸张的总厚度
一张纸的厚度L0/mm
平均值L/mm
1
2
3
9.推着一个周长为2.4m 的轮子绕操场跑道一周,从起点到终点轮子共转过100圈,求操场跑道的长度。
10.为了测量一卷粗细均匀的细钢丝的直径,小杰同学将细钢丝在铅笔上紧密排绕32圈,然后他再用标准的刻度尺来进行相关的测量,如图所示,则
(1)线圈的长度是多少cm?
(2)细钢丝的直径是多少mm?
(3)小杰同学通过改变细钢丝在铅笔上紧密排绕的圈数后,再测量线圈的长度,五次的记录数据分别为:17.82cm、17.83cm、17.81cm、17.28cm、17.81cm,其中错误的数据是哪个?线圈的长度是多少cm?
第四课时 尝试科学探究
(一)课前作业
1.小慧家的摆钟走快了,小慧观察了张师傅的维修过程后,她提出的问题是_______________?
2.有一位同学猜想摆的快慢可能与摆的长短有关系,你知道他猜想的依据吗?
3.探究物理问题时,制订探究计划应针对探究目的,实验应注意选择器材。实验小组的同学研究摆的运动快慢时,对具体的实物(钟摆)进行了简化,请写出他们的实验设计方法。
4.___________最先对摆的摆动进行了科学探究并得出了摆的运动规律,叫做摆的___________原理。
5.____________是进行科学探究的第一步。
6.牛顿说过,没有____________,就做不出伟大的发现。在科学探究中,猜测与假设是以自己的______和__________为基础作出的一种试探性解释。
7. 科学探究的过程是由提出问题、____________、设计实验与制订计划、________________________、____________、评估和交流与合作七个要素组成,其中____________是贯穿整个过程不可缺少的重要因素。
(二)课堂作业
探究摆的奥秘
1.小慧家的摆钟走快了,小慧观察了张师傅的维修过程后,她提出的问题是________________________?
2.有一位同学猜想摆的快慢可能与摆的长短有关系,你知道他猜想的依据吗?
___________________________________________________________________________________________。
3.探究物理问题时,制订探究计划应针对探究目的,实验应注意选择器材。实验小组的同学研究摆的运动快慢时,对具体的实物(钟摆)进行了简化,请写出他们的实验设计方法。
___________________________________________________________________________________________。
4. ________________________最先对摆的摆动进行了科学探究并得出了摆的运动规律,叫做摆的________________________原理。
科学探究的过程
1.________________________是进行科学探究的第一步。
2.牛顿说过,没有________________________,就做不出伟大的发现。在科学探究中,猜测与假设是以自己的_____________和___________为基础作出的一种试探性解释。
3. 科学探究的过程是由提出问题、___________、设计实验与制订计划、___________、___________、评估和交流与合作七个要素组成,其中______________________是贯穿整个过程不可缺少的重要因素。
(三)课后作业 (A组·基础过关)
1.(多选题)下列对科学探究的四个说法中,不正确的是( )
A.科学探究要注意观察,善于提出问题
B.进行科学探究是科学家的事,与中学生无关
C.进行科学探究要善于进行分析和归纳,找出问题的答案
D.科学探究中进行测量时,尽可能使用精密的测量工具,这样可以消除测量误差
2.小明想知道纸飞机飞行的时间与哪些因素有关,他用相同的纸张做了两个形状相同的纸飞机,然后从同一高度,以相同的速度、不同的角度抛掷纸飞机,分别记录纸飞机在空中的飞行时间t1、t2,加以比较。他这样做是为了验证纸飞机飞行时间与下列哪个因素的关系?( )
A.飞机的形状 B.抛出的角度
C.抛出的初始速度 D.抛出时的高度
3.学习物理要学会科学探究。科学探究过程是:提出问题、______、设计实验与制订计划、进行实验与收集证据、______、评估及交流与合作。这几个环节要根据实际情况灵活运用。
(四)课后作业(B组·拔高训练)
1.一款新药真正应用于患者之前,需经历从临床前研究到三期临床试验的漫长历程,平均耗时10年以上。研发新药经常是远水难救近火,老药新用成为更实际的操作。面对一些突发流行病,研究人员对多种老药进行试验,将病毒株培养在不同药物稀释液里,观察随时间推移,病毒株的存活率。横线上的句子所描述的过程属于科学探究的哪个环节?( )
A.提出问题 B.猜想与假设 C.进行实验与收集证据 D.得出结论
2.某同学做“研究影响摆动周期的因素”的实验,已经有如下的实验器材较长的细线、质量为的100g和50g小球、铁架台、夹子,实验记录如下:
实验序号
摆线长度(米)
摆球质量(克)
摆动幅度
连续摆动20次的时间(秒)
摆动周期(秒)
1
0.25
50
半拳宽
20
1
2
0.25
100
半拳宽
20
1
3
0.25
50
一拳宽
20
1
4
0.2
50
半拳宽
16
0.8
5
0.2
100
一拳宽
16
(1)完成表格中“摆动周期”的填写_______;
(2)分析比较实验序号_______可以得出:当摆动幅度和摆线长度不变时,摆动周期与摆球质量无关;
(3)分析比较实验序号1和3可以得出:当摆线长度和摆球质量不变时,摆动周期与_______无关;
(4)分析比较实验序号2和4可以得出:当_______时,_______。
3.小明准备制作降落伞参加班级的降落伞比赛。他想:降落伞在空中滞留的时间与什么因素有关呢?经过思考,他认为可能跟降落伞的形状和总重有关,于是他使用其它因素相同,形状不同的两个降落伞从同一高度落下,分别测出落到地面的时间。其中“降落伞在空中滞留的时间与什么因素有关呢?”这一环节,属于科学探究中的( )
A.提出问题 B.猜想与假设 C.设计实验 D.进行实验
4.关于科学探究,下列说法中错误的是( )
A.善于发现问题并提出问题是科学探究的第一步
B.实验室中利用器材可以重现自然界中的现象
C.实验数据不能说明任何问题,因为它包含着许多偶然因素
D.分析数据,加上集体讨论才有可能得出较为正确的结论
5.在探究降落伞在空中滞留时间与什么因素有关实验中,小聪和小明议论:
A、可能与降落伞的重量有关
B、可能与降落伞的面积有关
C、可能与降落伞的开状有关
(1)小聪和小明等同学探究的问题是__。
(2)他们的议论属于科学探究的__环节
(3)探究降落伞在空中滞留时间可能与降落伞的形状有关,实验时每次只变化__,而保证其他因素不变,这种研究物理的方法叫做__。
六、实践作业
1.在进行长度的测量时:
(1)同学小杰尝试一些特殊的测量方法:
①刻度尺使用前应观察它的 和 以及零刻度线是否磨损;
②一条纸带厚薄均匀,他把纸带紧密地环绕在圆柱形铅笔上,如图所示,则纸带厚度是 (用D1、D2和n的表达式表示)。
(2)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的总长度L2;
C.用铜丝的长度L1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数n。
①以上步骤中,没有必要的步骤是 ;错误的步骤是 (填字母);
②改正错误后,实验步骤的合理顺序应是 (填字母)。
2.物理活动课上,同学们练习用刻度尺测量物理课本中纸张的厚度,小明设计的实验步骤如下:
①用刻度尺测出一本崭新物理课本的厚度,记为L;
②查看物理课本的页码,记为n;
③计算物理课本中纸张的厚度,表达式为;
同学们经过讨论后,认为小明的实验过程存在两处错误:
(1)错误步骤为 (填步骤序号);应改为 ;
(2)错误步骤为 (填步骤序号);应改为 ;
(3)某同学设计了如下记录实验数据的表格,表格A、B两空中应分别填写: 、 ;
(4)他做了3次实验,其目的是 ;3次实验中算出一张纸的厚度分别为0.086mm、0.088mm和0.087mm,则这张纸的厚度可记录为 mm。
实验序号
A
B
一张纸的厚度
平均值L/mm
1
2
3
3.夏天晴朗的午后,小明想测量校园内一棵松树的高度,他只有一把皮卷尺,细竹竿一个,不借助其它器材.请你帮助小明设计如何测出松树的高度.
4.常用的卷筒纸是紧密地绕成筒状的,如图所示,小明同学想在不把纸放开的前提下,测量整卷纸的长度.他设计的方案如下:
(1)将同类纸折叠n层,用刻度尺测得总厚度为d,则单层纸的厚度为 .设纸的宽度为s,整卷纸的长为L,则纸筒的体积可表示为V= .
(2)用刻度尺测得纸筒的外半径为R,内半径为r,则纸筒的体积可表示为V= .
(3)由以上两式可整理得纸卷纸的长度可表示为L= .
5.大西高铁大同到太原段通车后,运行时间缩至2小时左右。小明想利用如图所示地图(比例为1:x)和一些器材测出大同到太原铁路线的实际长度。请你帮助他完成这次测量。
(1)你所需的器材: ;
(2)简述测量方法 (测量的物理量用符号表示);
(3)大同到太原铁路线的实际长度s= (用已知和所测物理量符号表示)。
6.你知道吗?人的身体中藏有很多“尺”,比如在通常情况下,人站立时身高大约是脚长的7倍.当你在教室上课时,手边只有一把量程为30cm的刻度尺,请你根据以上常识,设计一个方案,估测你的身高约为多少.
7.利用实验室的标准量筒和足量的水,其他辅助器材任选,能否将家里的罐头瓶(或试管,如图所示)自制成一个量筒以备家用?写出制作量筒的简要计划。
8.一同学测量学校操场跑道的长度。她先以均匀的步伐沿直线走了20步,测出距离刚好是12m。接着她以同样的步伐沿操场跑道走了一圈,数出刚好是660步。她测出的跑道长度是多长?
9.用下述方法测如图所示玻璃瓶的容积:用刻度尺测量瓶底半径为R;往瓶中倒入部分水,测出水面高度L1,堵住瓶口,将瓶倒转置后测出水面与瓶底的距离L2,由此得出瓶的容积V约为多少?(提示:瓶口倒置后,瓶子中的水量不变,要有计算过程.)
七、单元质量检测作业
一、单选题
1.3月12日植树节这天,学校组织九年级同学参加植树造林活动。图中小树高度约为( )
A.1m B.1.5m C.2m D.3m
2.测量一个圆柱体的直径,如图所示的几种测量方法中,正确的是( )
A.B.C.D.
3.“天宫课堂”第二课于2022年3月23日在中国空间站开课,如图所示是航天员王亚平做“太空抛物”实验时的情境。请你估测被抛物体“冰墩墩”的高度为( )
A.6cm B.6dm C.6m D.6km
4.某学生用刻度尺测得某一物体长度,四次结果如下:L1=3.74cm,L2=3.53cm,L3=3.51cm,L4=3.53cm,其长度应记为( )
A.3.58cm B.3.52cm C.3.5775cm D.3.53cm
二、填空题
5.学完测量知识后,炎炎进行读数练习。炎炎读出图甲中木块长度是4.00cm,可知他是利用了______(填“A”或“B”)刻度尺读数;如图乙所示是炎炎用停表记录自己绕操场慢跑一圈的时间,此时停表示数为______s。
6.如图所示用刻度尺测量铅笔的长度,读数方法正确的是___________(选填“A”或“B”);测量的结果应为___________。
7.苏欣同学为了测某一品牌导线的直径,他用了以下办法。剪下一段导线后, 把这段导线盘绕地单层在一支铅笔上缠绕 40 圈,形成一个导线圈,再用一把刻度尺去测量这导线圈的长度,测量情况如图。这个导线圈的长度是______cm,这一品牌导线的直径是______mm。
8.如图所示,为了巧测一高度为 H 的小薄药瓶的容积,晓聪同学首先采用如图所示的方法测定药瓶的半径,则药瓶的半径 R= _____ mm。接着向瓶内倒入一定量水,测出水面高度为 L1;然后再堵住瓶口,将瓶倒置后测出水面离瓶底的高度为 L2,则瓶子容积的表达式 V= _____ (用字母表示,不代入已知数据)。
三、实验题
9.周末,朋友们一起去湖边“打水漂”,小梦边玩边思考“打水漂”的飞溅次数与什么因素有关?他猜想可能与投射时的角度和速度有关,为了验证自己的猜想,他选择相似的石子进行了如下的实验:
(1)小梦控制投射速度一定,分别以不同角度(与水平方向夹角)投射,记录的实验数据如下表,根据表中数据可以得出:当投射速度一定时,_________
投射角度
10°
15°
20°
25°
30°
35°
40°
45°
50°
水漂飞溅次数
4
7
13
6
2
1
0
0
0
(2)为了探究“打水漂”的飞溅次数与速度的关系,小梦应使投射角度____,改变投射的______,从而改变石子的入水速度。他发现当投射速度较小时,石子无法打出水漂,而投射速度越大,打出水漂的次数越多。在实验时小梦选了形状、大小、材质都相似的石块是为了_________。
10.物理活动课上,同学们练习测量物理课本中纸张的厚度,小明的实验步骤如下:
①用刻度尺测出一本崭新物理课本的厚度,记为L;
②查看物理课本的页码,记为n;
③计算物理课本中纸张的厚度,表达式为。
同学们经过讨论后,认为小明的实验过程存在两处错误:
(1)错误步骤为__________(填步骤序号);应改为___________;
(2)错误步骤为__________(填步骤序号);应改为_______________;
(3)某同学设计了如下记录实验数据的表格,表格第一行(“实验序号”所在行)的两空中应分别填写A:_________;B:_________。他做了三次实验,并分别算出一张纸的厚度分别为0.086mm、0.088mm和0.087mm,则这张纸的厚度可记录为________mm。
实验序号
A
B
一张纸的厚度L0/mm
平均值L/mm
1
2
3
11.我国是自行车王国,常见的自行车有“28”“26”和“24”等型号,这些型号是按车轮直径的尺寸命名的,如“26”自行车车轮的直径是26英寸,1英寸=2.45cm。
(1)“26”型号车轮的直径是_______m;
(2)给你一把量程为2m的卷尺和一辆“28”型自行车,请你设计一个简单的方案测量学校跑道的长度,请你写出测量步骤,并用适当的符号表示你测得的物理量:
①用卷尺测出_______;
②算出车轮的_______;
③用红布条在自行车车轮上做一个记号(或用气门芯做记号),让记号与跑道的起点重合,推着自行车沿跑道移动一圈,记下_______;
④跑道长度的表达式为:_______(用测量的物理量符号表示)。
四、计算题
12.某同学骑自行车上学如图,已知自行车的车轮周长为163.28cm,若这位同学沿着平直公路从家到学校,车轮转了1200转。请问:
(1)测量周长所用刻度尺的分度值为多少?
(2)这位同学从家到学校经过的路程为多少?
13.为了测量一根粗细均匀的细铜丝的直径,小雨同学将细铜丝在铅笔上紧密排绕32圈,然后他再用标准的刻度尺来进行相关的测量,如图所示,则:
(1)细铜丝的直径是多少cm?(保留两位有效数字)
(2)小雨同学改变细铜丝在铅笔上紧密排绕的圈数后,再测量线圈的长度,记录数据分别为:L1=7.81cm、L2=7.8cm、L3=7.82cm、L4=7.28cm、L5=7.82cm、L6=7.821cm、L7=7.82cm。线圈的长度是多少?
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2024-2025初中物理(沪粤2024版)大单元学科素养作业设计
目录
1
2
2
3
5
5
6
6
13
24
39
43
48
一、单元信息
基本信息
学科
年级
学期
教材版本
单元名称
物理
八年级
第一学期
沪粤版
走进物理世界
单元组织方式
R自然单元 □重组单元
课时信息
序号
课时名称
对应教材内容
1
神奇的物理学
第一章第一节
2
测量长度和时间
第一章第二节
3
长度和时间测量的应用
第一章第三节
4
尝试科学探究
第一章第四节
二、单元分析
(一) 课标要求
本章内容在《义务教育物理课程标准 (2022年版)》中属于“课程性质”这一主题。物理学是自然科学领域研究物质的基本结构、相互作用和运动规律的一门基础学科。物理学通过科学观察、实验探究、推理计算等形成系统的研究方法和理论体系。从古代的自然哲学,到近代的相对论等,物理学引领着人类对自然奥秘的探索,深化着人类对自然界的认识。物理学对化学、生物学、天文学等自然科学产生了重要影响,推动了材料、能源、环境和信息等领域的科学技术进步,促进了人类生产生活方式的变革,对人类的思维方式、价值观等都产生了深远影响,为人类文明和社会进步作出了巨大贡献。
义务教育物理课程是一门以实验为基础的自然科学课程,与小学科学和高中物理课程相衔接,与化学、生物学等课程相关联,具有基础性、实践性等特点。义务教育物理课程旨在促进人类科学事业的传承与社会的发展,帮助学生从物理学视角认识自然、解决相关实际问题,初步形成科学的自然观;引导学生经历科学探究过程,学习科学研究方法,养成科学思维习惯,进而学会学习;引领学生认识科学、技术、社会、环境之间的关系,形成科学态度和正确价值观,增强社会责任感、民族自豪感;激发学生热爱党、热爱祖国、热爱人民的情感,为培养德智体美劳全面发展的社会主义建设者和接班人奠定基础。
具体内容要求如下:
1.能保持对自然界的好奇,初步领略自然现象中的美妙与和谐,对大自然有亲近、热爱、和谐相处的情感。
2.有对科学的求知欲,乐于探索自然现象和日常生活中的物理学道理。
3.初步体验科学探究的乐趣。
4.认识交流与合作的重要性,有主动与他人合作的精神。
5.初步认识科学及其相关技术对于社会发展、自然环境及人类生活的影响。
6.能根据日常经验或自然现象粗略估测时间,会使用适当的工具测量时间。
7.能通过日常经验或物品粗略估测长度,会选用适当的工具测量长度。
活动建议:
1.用刻度尺测量课本的长和宽。
2.用刻度尺测量一张纸的厚度。
3.制作单摆模型,探究单摆运动快慢的影响因素。
(二)教材分析
1.知识框架
2.内容内在逻辑分析
本章教材安排了三节内容。基本思路如下:
第一节的主要目标是让学生喜爱物理。首先通过一些有趣的力、热、声、光、电等自然现象,向学生展示物理学特别是经典物理学的基本内容,让学生初步感受物理学的多姿多彩,使学生认识到物理学是非常有趣的;接着,根据中国古代四大发明对世界科技文明的推动和人类社会生产发展的几个典型时期,向学生介绍物理学对社会生产力发展的促进作用,使学生知道物理学十分有用。
第二节的主要目标是让学生知道学习物理要做些什么事情。教材安排了几个学生人人动手的小实验,让每一个学生都感受到奇妙、有趣的物理现象就在身边,并从动手做实验的过程中学会测量长度和时间的一些基本方法。这样可让学生知道学习物理就需要仔细观察认真动手实验和进行测量。
第三节的主要目标是会用累积法测量一张纸的厚度,会用“以直代曲法”和“滚轮法”测量曲线的长度;会用量筒或量杯测量液体和固体的体积;了解自己身上的“尺”和“表”,练习用这些“尺”和“表”进行测量,提高估测能力。感受物理就在我们身边,就在我们身上,培养学生对自己及周围生活的关注,提高对物理课的兴趣。
第四节的主要目标是让学生初步尝试进行物理问题的科学探究。教材设计了一个科学探究的案例,让学生初步经历科学探究的完整过程,从中领悟到科学探究的几个基本要素,体验科学探究的乐趣。
3.教学重难点
本章教学的重点:培养学生学习物理的兴趣、正确使用测量工具、合理选择测量方法、初步体验科学探究。
本章教学的难点:测量工具的正确使用、测量方法的合理选择、体验科学探究。
4.学情分析
本章为教材的“入门篇”,对学生学习物理具有重要的导向作用。全章篇幅不多,但内容丰富,立意颇高。从诱发学生喜爱物理开始,让他们尝试动手做实验,到初步体验科学探究的全过程,无不体现着《课程标准》的“核心素养目标”。本章利用一些散文诗、小实验、物理学史等,渗透科学的人文精神,并使学生在亲身经历的活动中对物理进行体验,从而使学生在一开始学习物理时,就注重培养自己良好的学习态度、习惯和方法。
全章密切联系自然界的一些生动有趣的物理现象,从而在学生面前展示一幅生机盎然的物理画面:让学生亲自动手做实验,体现“物理学是一门以实验为基础的科学”,也体现本书“做物理”的教材理念;学生自主探究“摆的奥秘”,从中体验科学探究的过程,使学生从一开始学习物理就认识和体验到科学探究的重要性及其过程,体现教材把“科学探究作为学习内容和目标”的编写意图。让学生认识科学的核心是探究,学习物理就是要学会科学探究。
本章是学生踏入物理世界的第一步,教材采用了大量的与物理有关的图片,其目的是通过观察生动有趣的插图培养学生对物理的学习兴趣,从图中挖掘物理问题。图片既能增加学生阅读的兴趣,又能帮助学生构建物理图景。
5.课时安排
课时安排:全章共4节,打算用5课时:第一节1课时,第二节1课时,第三节1课时,第四节1课时,第五节习题课,1课时。
三、单元学习与作业目标
1.让学生体会到自然界、身边的物理现象的有趣,从而喜欢物理,了解生活中常见的物理现象;
2.通过物理学的发展与人类社会的进步、高科技的辉煌成就的关系,知道中国物理学方面取得重大突破的科学家及他们的主要贡献;
3.了解中外物理学史,通过物理学家掌握学习物理学的方法和技巧;
4.认识常见的测量长度及时间的工具;
5.理解什么是误差,误差产生的原因及减小误差的常用方法;
6.掌握长度、时间的单位及换算关系。掌握利用刻度尺和停表测量长度和时间的方法;
7.量筒和量杯的作用及使用方法,会用量筒和量杯测量液体体积和不规则液体的体积;
8.长度的特殊测量方法(累积法、化曲为直法、滚轮法等);
9.了解探究“影响单摆摆动快慢的因素”的整个过程,归纳出科学探究的基本步骤;
10.科学探究的基本步骤的含义和要求,控制变量法的应用。
四、单元作业设计思路
物理学科是一门以实验为基础的自然科学课程,具有基础性、实践性的特点。 作业设计要紧扣物理学科特点,引导学生养成科学的思维习惯,进而学会学习; 引领学生认识科学、技术、社会、环境之间的关系,形成科学态度和正确的价值观,增强社会责任感。针对学生特点,要紧扣学习目标进行分层作业设计,注意作业的基础性与发展性相结合,充分发挥评价功能。
针对本部分的知识特点,将单元作业设计为单元实践性作业、课时作业和单元检测作业三部分。单元实践性作业以学生熟悉的生活情景为基础,尽量涵盖整 个单元的核心内容,以促进学生核心素养的培养。在课时作业中均设计有活动作 业、课堂作业和分层课后练习,并根据不同知识内容点设计相应的实践性作业。 单元检测作业兼顾基础性与选拔性,并根据学生认知特点和教学内容设计一定的 探究性作业和学科整合类作业。
五、课时作业
第一课时 神奇的物理学
(一)课前作业
1.物理学是研究 、 、 、 、 等各种物理现象的规律和 的一门科学。
【答案】声 光 热 力 电
2.中国古代的四大发明分别是:__________ __________ _________ ________。四大发明推动了人类科技、文化的发展进程。中华民族以高度的智慧,谱写了灿烂的古代科学文化。
【答案】指南针 火药 印刷术 造纸术
3.17~18世纪,世界上第一辆载客的蒸汽机的问世,标志着人类社会进入了“ 时代”。
【答案】蒸汽
4.到了19世纪,由于法拉第发现了电磁感应现象,从而制成了发电机,人类开始大规模使用电能,人类社会从此进入了“ 时代”。
【答案】电气
5. 和 是进行科学探究的基本方法。
【答案】观察 实验
6.学习物理学,既离不开 ,也离不开 。“________”、“________”、“________”、“________”构成了物理课程的核心素养。
【答案】观察和实验 理性思考 物理观念 科学思维 科学探究 科学态度与责任
(2) 课堂作业
1.生活在自然之中,我们每天都要面对许多与声、光、热、力、电等有关的现象.在自然科学中诞生的物理学就是研究这些现象,找出它们发生的原因,研究怎样利用它们来为人类服务的。观察如图所示的情景,按要求将它们分类。(填序号)
a.夕阳西下 b.闪电 c.湖光山色
d.烧水 e.弯弓搭箭 f.演奏二胡
(1)属于力现象的有 ______;
(2)属于声现象的有 ______;
(3)属于光现象的有 ______;
(4)属于热现象的有 ______;
(5)属于电现象的有 ______。
【答案】 e f a、b、c d b
【解析】(a)夕阳西下,因为空气中有水分,在正午太阳直射的时候,由于和我们观察的位置在同一直线上,因此不发生折射,早上或傍晚,由于和我们观察的位置有角度,阳光穿过水分发生漫反射和折射,就相当于我们是通过一个棱镜来看阳光,所以会有霞光;(b)雷电,是伴随有闪电和雷鸣的一种可怖而雄伟壮观的自然现象;(c)湖光山色,指有水有山,风景秀丽;(d)火山喷发时,固态的岩石在高温下熔化为液态的岩浆,从火山口喷出;刚喷出的岩浆随之凝固成固态的岩石;(e)弯弓射箭说明了力可以改变物体的形状;(f)演奏二胡使我们听到了优美的乐音。
(1)[1]综上所述,属于力现象的有e。
(2)[2]属于声现象的有f。
(3)[3]属于光现象的有a、b、c。
(4)[4]属于热现象的有d。
(5)[5]属于电现象的有b。
2.从茫茫的星空到辽阔的大地,从高耸的雪峰到澎湃的江河,在自然界,在你的身边,有许多有趣的物理现象,也有许多令人赏心悦目的科技成果,请你列举有趣的物理现象和科技成果各两例。
物理现象:(1)_____________; (2)_____________.
物理成果:(3)_____________; (4)_____________.
【答案】 日出奇观 影子的形成 照相机 神舟飞船上天
【解析】(1)(2)[1][2]物理现象如:日出奇观、影子形成、海市蜃楼等。
(3)(4)[3][4]物理成果如:照相机、神舟飞船上天、汽车发动机等。
3.物理学的发展离不开科学家的探究与发现,如 ___________发现了摆的等时性,为钟表的制作奠定了基础; ___________发现了万有引力定律,才有了今天的通信卫星。
【答案】 伽利略 牛顿
【解析】[1]伽利略是杰出的意大利科学家,年轻时,他通过观察教堂里吊灯的来回摆动,进而反复进行实验,发现了摆的等时性原理。
[2]在物理学史上发现万有引力定律的物理学家是牛顿。
4.下面几个有趣的物理现象中,属于热现象的是( )
A.在地热喷泉上方架一口锅,能煮熟食物
B.1988年,在我国山东蓬莱海面出现一次奇特的日出景象,双日重叠,蔚为壮观
C.下雨时,先看见闪电而后听到雷声
D.每年八月,钱塘江口出现大潮,此时海水如千军万马,以排山倒海之势扑来
【答案】A
【解析】A. 在地热喷泉架一个锅,锅内的食物从中吸收热量、温度升高,而被煮熟,属于热现象;故A符合题意;
B. 奇特的日出(双日重叠)现象,属于光现象,故B不符合题意;
C. 下雨时,天上先出现闪电而后听到雷声,是因为光速大于声速,不属于热现象,故C不符合题意;
D. 钱塘江口出现大潮,是重力势能与动能之间的转化,不属于热现象,故D不符合题意。
故选A。
5.下列哪个不是现代物理学的成就( )
A.大亚湾核电站
B.笔记本电脑
C.国际空间站的建立
D.钻木取火
【答案】D
【解析】A.大亚湾核电站,是现代物理学核能技术的应用,故A不符合题意;
B.笔记本电脑,是包括微电子技术、芯片技术、电源、数据处理、显示等现代物理学的集合体,是现代物理技术的应用,故B不符合题意;
C.国际空间站的建立,包含了空间科学、力学、现代通信、自动控制等先进的物理技术应用,故C不符合题意;
D.钻木取火,是机械能转化为内能的应用,但很早前人们就掌握了该项技术,不属于现代物理学的成就,故D符合题意。
故选D。
(3) 课后作业 (A组·基础过关)
1.在物理学漫长的发展历程中,不少前辈作出了卓越的贡献,20世纪杰出的物理学家______提出了相对论,冲击了经典的时空观。
【答案】爱因斯坦
【解析】20世纪杰出的物理学家爱因斯坦提出了相对论,又从根本上冲击了经典物理学体系,动摇了人们所熟悉的时间与空间等概念.
2.物理学就是研究声、光、热、力、电等物理现象的___________和物质___________的一门科学。
【答案】 规律 结构
【解析】[1][2]物理学就是研究自然界的物质的结构、物体间的相互作用和物体的运动的最一般的规律的自然科学。具体一点说,物理学是研究光、热、力、声、电等物理现象的规律和物质结构的一门科学。
3.物理学的发展离不开科学家的探究与发现,如 ___________发现了摆的等时性,为钟表的制作奠定了基础; ___________发现了万有引力定律,才有了今天的通信卫星。
【答案】 伽利略 牛顿
【解析】[1]伽利略是杰出的意大利科学家,年轻时,他通过观察教堂里吊灯的来回摆动,进而反复进行实验,发现了摆的等时性原理。
[2]在物理学史上发现万有引力定律的物理学家是牛顿。
4.根据下列物理情景,将他们分类:
(a)夕阳西下 (b)电闪雷鸣
(c)湖光山色 (d)火山爆发
(e)弯弓搭箭 (f)演奏二胡
1.属于力的现象的有______。
2.属于声的现象的有______。
3.属于光的现象的有______。
4.属于热的现象的有______。
5.属于电的现象的有______。
【答案】 e、f b、d、f a、b、c d b
【解析】a、夕阳西下属于光现象;b、电闪雷鸣有三个物理现象:电现象,光现象,声现象;c、湖光山色,水面为平面镜,看到了山的倒影,是光的反射现象,属于光现象;d、火山爆发时,固态的岩石在高温下熔化为液态的岩浆,从火山口喷出,刚喷出的岩浆随之凝固成固态的岩石,这是一种热现象,同时会产生明亮的火焰和高能次声波;e、弯弓搭箭说明力可以改变物体的形状,属于力现象;f、演奏二胡有二个物理现象:力现象和声现象。
1.[1] 属于力的现象的有e、f。
2.[2] 属于声的现象的有b、d、f。
3.[3] 属于光的现象的有a、b、c。
4.[4]属于热的现象的有d。
5.[5] 属于电的现象的有b。
5.从茫茫的星空到辽阔的大地,从高耸的雪峰到澎湃的江河,在自然界,在你的身边,有许多有趣的物理现象,也有许多令人赏心悦目的科技成果,请你列举有趣的物理现象和科技成果各两例。
物理现象:(1)_____________; (2)_____________.
物理成果:(3)_____________; (4)_____________.
【答案】 日出奇观 影子的形成 照相机 神舟飞船上天
【解析】(1)(2)[1][2]物理现象如:日出奇观、影子形成、海市蜃楼等。
(3)(4)[3][4]物理成果如:照相机、神舟飞船上天、汽车发动机等。
6.生活在自然之中,我们每天都要面对许多与声、光、热、力、电等有关的现象.在自然科学中诞生的物理学就是研究这些现象,找出它们发生的原因,研究怎样利用它们来为人类服务的。观察如图所示的情景,按要求将它们分类。(填序号)
a.夕阳西下 b.闪电 c.湖光山色
d.烧水 e.弯弓搭箭 f.演奏二胡
(1)属于力现象的有 ______;
(2)属于声现象的有 ______;
(3)属于光现象的有 ______;
(4)属于热现象的有 ______;
(5)属于电现象的有 ______。
【答案】 e f a、b、c d b
【解析】(a)夕阳西下,因为空气中有水分,在正午太阳直射的时候,由于和我们观察的位置在同一直线上,因此不发生折射,早上或傍晚,由于和我们观察的位置有角度,阳光穿过水分发生漫反射和折射,就相当于我们是通过一个棱镜来看阳光,所以会有霞光;(b)雷电,是伴随有闪电和雷鸣的一种可怖而雄伟壮观的自然现象;(c)湖光山色,指有水有山,风景秀丽;(d)火山喷发时,固态的岩石在高温下熔化为液态的岩浆,从火山口喷出;刚喷出的岩浆随之凝固成固态的岩石;(e)弯弓射箭说明了力可以改变物体的形状;(f)演奏二胡使我们听到了优美的乐音。
(1)[1]综上所述,属于力现象的有e。
(2)[2]属于声现象的有f。
(3)[3]属于光现象的有a、b、c。
(4)[4]属于热现象的有d。
(5)[5]属于电现象的有b。
7.物理学发展过程中三位里程碑式的科学家分别是______、________、______,其中,_______告诉我们,________和________是进行科学探究的基本方法,也是认识自然规律的重要途径;______告诉我们,____________是物理学的“语言”;____________告诉我们,丰富的想象力和理性思考也是十分重要的。
【答案】 伽利略 牛顿 爱因斯坦 伽利略 观察 实验 牛顿 物理概念 爱因斯坦
【解析】[1][2][3]物理学发展过程中三位里程碑的巨人是:伽利略发现了等时性原理,牛顿发现了万有引力定律;爱因斯坦建立了相对论。
[4][5][6]其中伽利略告诉我们,观察和实验是进行科学探究的基本方法,也是认识自然规律的重要途径。
[7][8][9]牛顿告诉我们,物理概念是物理学的语言,爱因斯坦告诉我们,丰富的想象力和理性思考对于科学探究也是十分重要的。
(4) 课后作业(B组·拔高训练)
1.物理学是研究声、光、热、力、电等各种物理现象的规律和物质结构的一门科学。下列现象中属于光现象的是( )
A.阳光下的树影 B.地热喷泉
C.钱江涌潮 D.在黑夜中飞行自如的蝙蝠
【答案】A
【解析】A.阳光下的树影,是由于光的直线传播形成的,故A符合题意。
B.地热喷泉属于研究热学内容,故B不符合题意。
C.钱江涌潮属于力学内容,故C不符合题意。
D.在黑夜中飞行自如的蝙蝠属于声学内容,故D不符合题意。
故选A。
2.物理学发展的漫长历程中有许多科学家作出了卓越的贡献,下列哪位科学家发现了万有引力定律,为了纪念他而以他的名字作为力的单位( )
A.牛顿 B.爱因斯坦 C.伽利略 D.阿基米德
【答案】A
【解析】A.牛顿发现了万有引力定律,为了纪念他而以他的名字“牛顿”作为力的单位,故A符合题意;
B.爱因斯坦提出了相对论等,故B不符合题意;
C.伽利略提出了力是改变物体运动的原因等,故C不符合题意;
D.阿基米德提出了阿基米德原理、杠杆平衡原理等,故D不符合题意。
故选A。
3.下列属于物理现象中的电现象的是( )
A.发生日全食时太阳不见了
B.打开开关后,教室的灯亮了
C.骑自行车时,刹车后车就慢了下来
D.小明和小红用一次性杯子自制简易电话进行交流
【答案】B
【解析】A.发生日全食时,是光的直线传播现象,是物理中的光现象,故A错误;
B.打开开关后,在物理现象中属于电现象,故B正确;
C.骑自行车时,刹车后车就慢了下来,在物理现象中属于力学现象,故C错误;
D.小明和小红用一次性杯子自制简易电话进行交流,在物理现象中属于声现象,故D错误。
故选B。
4.物理学是一门以观察、实验为基础的科学,人们的许多物理知识是通过观察和实验,经过认真思索而总结出来的,关于怎样学习物理,下列说法中不合理的是( )
A.背诵条文,死记硬背 B.善于观察,乐于动手
C.勤于思考,重在理解 D.联系实际,联系社会
【答案】A
【解析】在学习物理的过程中,不能死记硬背、题海战术;需要多观察生活中的物理现象,联系实际,多思考,重在理解,学会用物理知识解决生活实际问题,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
5.下列关于物理学习的说法中,正确的是( )
A.要想学好物理,只要把知识点都记下来就足够了
B.遇到疑难问题时,应充分利用网络资源直接搜索答案
C.实验时不必自己动手,认真看别人做,记住实验结论即可
D.对物理现象,应该有自己的思考,并通过实验来探究其奥妙
【答案】D
【解析】A.要想学好物理,要把知识点都记在脑中,并能进行理解运用,故A错误;
B.遇到疑难问题时,应先找关键词进行理解与分析,必要时再借助其他材料进行理解,故B错误;
C.实验时应自己动手,体验实验过程,故C错误;
D.对物理现象,应该有自己的思考,并通过实验来探究其奥妙,充分理解实验现象的产生原因,故D正确。
故选D。
6.在物理发展的漫长历程中,不少前辈做出了卓越贡献。伟大的物理学家 发现了日月星辰和苹果落地等有着某些相似,建立了著名的运动定律。20世纪杰出的物理学家爱因斯坦提出了 ,动摇了人们所熟悉的时间和空间等概念。
【答案】 牛顿 相对论
【解析】[1]英国伟大的物理学家牛顿发现了日月星辰和苹果落地等有着某些相似,建立了著名的运动定律,提出了万有引力及牛顿三大定律,是经典力学的奠基人。
[2]20世纪杰出的物理学家爱因斯坦提出了相对论,依其研究对象的不同分为狭义相对论和广义相对论。动摇了人们所熟悉的时间和空间等概念。
7.物理学就是研究声、光、热、力、电等各种物理 和物质结构的一门科学。研究、学习物理学是一项激动人心的探究活动。
【答案】现象的规律
【解析】物理学就是研究自然界的物质的结构、物体间的相互作用和物体的运动的最一般的规律的自然科学;物理学是研究光、热、力、声、电等物理现象的规律和物质结构的一门科学。
8.下列各种现象中,属于自然界中的物理现象的是 ;属于生活中的物理现象的是 (填写相应的序号)。
①火山喷发 ②夕阳西下 ③电闪雷鸣
④黄河咆哮 ⑤筷子“变弯” ⑥撑竿跳高
【答案】 ①②③④ ⑤⑥
【解析】[1]自然现象不是人为因素形成的,①②③④不是人为的,属于自然界中的物理现象。
[2]⑤⑥生活中发生的物理现象,属于生活中的物理现象。
9.小明看见妈妈在厨房用电热水壶煮开水,给电热水壶通电后不久,小明就看见壶口冒“白汽”,并听到了“哗哗哗”的响声。小明想到刚学习的物理知识,“通电”属于 现象,壶口冒“白汽”属于 现象,听到了“哗哗哗”的响声属于 现象(以上三空均选填“声”“光”“热”“力”或“电”)。
【答案】 电 热 声
【解析】[1][2][3]在物理学中,给电热水壶通电属于电现象;壶口冒的“白汽”是水蒸气遇冷液化成的小水珠,属于热现象;听到“哗哗哗”的响声是因为物体振动发出的声音,属于声现象。
10.人类社会和文明的发展经历了17~18世纪的“ 时代”、19世纪的“ 时代”和20世纪以来“智能化、信息化的 新时代”三个重要的发展时期。
【答案】 蒸汽 电气 高科技
【解析】人类社会和文明的发展经历了17~18世纪的“蒸汽时代”,即以蒸汽机的使用为代表的第一次工业革命;
19世纪的“电气时代”,电力的使用代表第二次工业革命;
20世纪以来“智能化、信息化的高科技新时代”,是以信息技术革新为代表的第三次技术革新。
第二课时 测量长度和时间
(一)课前作业
一、长度的测量:
1.长度的单位:千米、米、 、 、 、 、纳米;
符号: 、 ____、 、 、 、 、________。
【答案】分米 厘米 毫米 微米 km m dm cm mm μm nm
2.单位的换算:1km=103m 1m= dm= cm= mm 1mm= µm
1µm= nm 1m= nm 1cm= m 1nm= m
560mm= m 165cm= m 1250km= m
【答案】10-1 10-2 10-3 103 103 109 10-2 10-9 0.56 1.65 1.25×107
3.长度的测量
A.使用前, ;
B.读数时视线 ;
C.记录结果时要写出 和 。
D.对刻度尺的使用,测量值需 。
【答案】观察刻度尺的零刻度线和分度值 正对刻度线(或与刻度尺的刻度线垂直) 准确值 估计值 估读到分度值的下一位
4. 测量工具:钢直尺、钢卷尺、皮卷尺、直尺、折尺、____________、____________(较精确)
【答案】游标卡尺 螺旋测微器
二、时间的测量
1.测量工具:古代有日晷(guǐ)、沙漏,现代有钟表、秒表等。
2.国际单位:秒(s)其他单位: 、 、
1h= min= s
15min21s= s 1h18min= min 75min= h
【答案】毫秒(ms) 微秒(μs) 60 3600 921 78 1.25
三、误 差
1.产生原因:_____________________;_______________________。
【答案】测量仪器的精度和准确度 人为操作的误差
2.减小误差的方法:__________________;_____________________;____________________________。
【答案】选用精度高的测量仪器 改进测量方法 多次测量求平均值
(二)课堂作业
1.某同学用同一把刻度尺对同一物体长度进行了4次测量,结果如下:12.37cm、12.75cm、12.35cm、12.38cm,则该物体的长度应记为( )
A.12.462cm B.12.37cm C.12.46cm D.12.367cm
【答案】B
【解析】同一把刻度尺对同一物体长度进行了4次测量,刻度尺的分度值相同,所以测量的准确值应相同,数据12.75cm与其他数据的准确值不同,所以12.75cm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
故ACD不符合题意,B符合题意。
故选B。
2.如图所示,读数方法正确的是______(选填“a”“b”或“c”),所测铅笔的长度为______。
【答案】 b 3.50cm
【解析】[1]刻度尺读数时,视线应该与刻度垂直,所以图中b方法正确,a方法会造成读数偏大,c方法会造成读数偏小。
[2]铅笔左边缘正对0刻线,右边缘正对3.5cm刻线,由于刻度尺分度值是1mm,读数要估读到分度值下一位,所以读作3.50cm。
3.如图所示的秒表,大表盘的分度值是_______;小表盘的分度值是_______;秒表的读数是_______s。
【答案】 0.1s 0.5min 337.5
【解析】[1]秒表的大表盘代表的是秒,把1s平均分成10份,每一份是0.1s,所以大表盘的分度值是0.1s。
[2]小表盘代表的是分,把1min平均分成2份,每一份是0.5min,所以小表盘的分度值是0.5min。
[3]图中秒表的示数为5min37.5s,即337.5s。
4.如图所示的停表示数为_____min_____s。
【答案】 3 37.5
【解析】[1][2]在秒表的中间表盘上,1min中间有两个小格,所以一个小格代表0.5min,指针在“3”和“4”之间,偏向“4”一侧,所以分针指示的时间为3min;在秒表的大表盘上,1s之间有10个小格,所以一个小格代表0.1s,指针在37.5s处,所以秒针指示的时间为37.5s,即秒表的读数为3min37.5s。
5.如图所示,用A、B两把刻度尺测同一木块的长度,其中放置正确的刻度尺,读数为______cm;放置不正确的刻度尺的分度值为______cm。
【答案】 2.20 0.2
【解析】[1][2]使用刻度尺时刻度线越贴近物体误差越小,所以A刻度尺的放置方法正确,A刻度尺1cm又分为10个小刻度,故最小刻度值为1mm;刻度尺测长度时,从零刻线开始测起,物体的长度即A刻度尺的读数为2.20cm,B刻度尺1cm分为5个小刻度,故B刻度尺的分度值为0.2cm。
6.在长度和时间的测量这一课的学习中小明同学完成了如下实验:
(1)如图甲所示,圆形物体的直径______cm,所用的刻度尺的分度值是______cm;如图乙所示,停表的读数为______s;
(2)小明用另一把刻度尺测一个物体的长度,记录的数据为14.51dm、14.50dm、14.53dm,物体长度测量值应记为______dm。测量长度的时候,误差是不可______的,只能尽量______。
【答案】 1.20 0.1 104 14.51 避免 减小
【解析】(1)[1][2]如图甲所示,刻度尺上1cm之间平均分成10个小格,每1个小格代表的长度是0.1cm=1mm,所以刻度尺的分度值为1mm;圆形物体左侧所对刻度为2.00cm,右侧所对刻度为3.20cm,所以圆形物体的直径为
3.20cm-2.00cm=1.20cm
[3]如图乙所示,停表分针过了1.5min刻度线,秒针读数应为44s,所以停表的读数为
1min44s=104s
(2)[4]三次记录的数据为14.51dm、14.50dm、14.53dm,物体长度测量值为三次的平均值
[5][6]误差是测量值和真实值之间的差异,误差只能尽量减小,是不可避免的。
(三)课后作业 (A组·基础过关)
1.下列单位换算正确的是( )
A.6.5m=6.5×100=650cm B.7.2m=7.2m×100=720cm
C.4.2m=4.2×100cm=420cm D.1.2m=1.2m×100cm=120cm
【答案】C
【解析】A.,则单位换算为
故A错误;
B.,则单位换算为
故B错误;
C.,则单位换算为
故C正确;
D.,则单位换算为
故D错误。
故选C。
2.“壁立千仞,无欲则刚”是一千古名句。《说文》中记载:“仞,伸臂一寻八尺也”,即“一仞”相当于成年人双臂伸平时双手之间的距离,“一仞”大约为170 (选填“m”“dm”“cm”或“mm”)。
【答案】cm
【解析】成年人双臂伸平时双手之间的距离约为一个人的身高,故“一仞”大约为170cm。
3.填合适的单位或单位换算:
①一位中学生的身高约为16.5 ;
②细铅笔芯的直径是0.7 ;
③30μm= nm;
④4×10-3km= cm。
【答案】 400
【解析】[1] 一位中学生的身高约为1.65m,即16.5dm。
[2] 细铅笔芯的直径约为0.7mm。
[3] ,则单位换算为
[4] 因为,则单位换算为
4.面积单位的换算:
(1)成年人拇指指甲盖的面积约1cm2= m2;
(2)普通外科口罩的面积约170cm2= m2。
【答案】 10-4 1.7×10-2
【解析】(1)[1]因为1cm=10-2m,所以
1cm2=1cm×1cm=10-2m×10-2m=10-4m2
(2)[2]因为1cm2=10-4m2,所以
170cm2=170×10-4m2=1.7×10-2m2
5.随着社会的发展,为了方便彼此间的交流,国际上建立了一套统一的测量单位体系,叫国际单位制。在国际单位制中,长度的基本单位是 (填写中文名称),秒是 (填写物理量名称)的单位。
【答案】 米 时间
【解析】[1][2]长度的单位主要有毫米、厘米、分米、米、微米、纳米等;时间的单位主要有秒、分钟、小时等,在国际单位制中,长度的基本单位是米,时间的基本单位是秒。
10.汽车经过某车站时,旅客手表指针恰好指在9时30分整。经过下一站时,已是9时32分18秒,该汽车在两站之间行驶的时间是 s。
【答案】138
【解析】该汽车在两站之间行驶的时间
t=9h32min18s-9h30min=2min18s=138s
6.如图(a)所示的仪器名称是 ,一秒内该仪器的振针上下振动50次,每次的时间间隔是 秒。如图(b)所示是该仪器记录时所打出的纸带,则纸带中B到D点所花的时间是 秒,纸带A到D点所用的时间和D到F点所用的时间是 (选填“相同”或“不相同”)。
【答案】 打点计时器 0.02 0.04 不相同
【解析】[1]图(a)是一台打点计时器。
[2]一秒内该仪器的振针上下振动50次,每次的时间间隔
[3]图中纸带中B到D点之间有两个间隔,故所花的时间
[4]纸带A到D点之间有三个间隔,D到F点之前有两个间隔,每个间隔表示的时间相同,所以A到D点与D到F点所用的时间不同。
7.关于误差的理解,正确的是( )
A.精确的测量可避免误差 B.误差就是错误
C.误差是由于操作不当造成的 D.多次测量求平均值可减小误差
【答案】D
【解析】ABC.误差是测量值与真实值之间的差异,是不可避免的,错误是由于操作不当造成的,可以避免,故ABC错误;
D.一次测量得出的结果,误差较大,多次测量求平均值可减小误差,故D正确。
故选D。
8.关于误差,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
【答案】D
【解析】A.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错误;
B.选用精密的测量仪器可以减小误差,但不能消除误差,故B错误;
C.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错误;
D.减小误差的方法有:选用更加精密的测量工具,改进测量的方法,多次测量求平均值,采用多次测量取平均值的方法,可以减小误差,故D正确。
故选D。
(5) 课后作业(B组·拔高训练)
1.甲、乙都测量同一本书的长度,甲测量的结果是18.5cm,乙测量的结果是18.48cm,那么( )
A.甲用塑料卷尺测量长度时,如果用力拉卷尺进行测量,那么测量的结果将会偏大
B.甲、乙使用的刻度尺的分度值分别是1cm和1mm
C.甲、乙测量的结果不同,必定有一个是错误的
D.甲、乙测量的结果都是正确的,都没有误差
【答案】B
【解析】A.用被拉长了的塑料卷尺测量物体长度,物体的真实值不变,被拉长的塑料卷尺上的分度值的真实长度变大,但分度值的示数没有变化,因此其测得的结果比真实值偏小,故A不符合题意;
B.甲测得的结果是18.5cm,最后的一个5是估计值,倒数第二位是8,表示8cm,所以这把刻度尺的分度值是1cm;乙测得的结果是18.48cm,最后一个8也是估计值,倒数第二位是4,表示4mm,所以这把刻度尺的分度值是1mm,故B符合题意;
CD.两名同学使用了分度值不同的刻度尺,由于测量总是存在误差,在误差范围内,两人的测量结果都是正确的,但都有误差,故CD不符合题意。
故选B。
2.误差的产生有多方面的原因,根据误差的性质及产生的原因,可分为系统误差、偶然误差、过失误差3种,以下属于系统误差的是( )
A.在温度20℃制作的铁尺,在−40℃温度下测量物体长度,由于尺的收缩引起的误差
B.用浮力测物体的密度,因为温度的改变而使液体密度变化引起的误差
C.测某些精度较高的参量时,受到外界环境的干扰(如振动、气流等)引起的误差
D.用电流表测量电流时,由于年代久远,转动轴有些生锈引起的误差
【答案】ABD
【解析】A.在温度20℃制作的铁尺,在-40℃温度下测量物体长度,根据铁的热胀冷缩,在这样的测量条件下测量长度总是偏大,故为系统误差,故A符合题意;
B.用浮力测物体的密度,因为温度的改变而使液体密度变化引起的误差,是由实验原理和器材产生的误差,故为系统误差,故B符合题意;
C.测某些精度较高的参量时,受到外界环境的干扰(如振动、气流等)引起的误差,属于偶然误差,故C不符合题意;
D.用这块老旧电流表测量电流始终有偏差,由仪器导致,属于系统误差,故D符合题意。
故选ABD。
3.下列说法不正确的是( )
A.刻度尺的零刻度磨损了就不能再使用这把刻度尺了
B.测量时,误差产生的主要原因是读数时视线与刻度尺歪斜所致
C.一位同学测量黑板长度,四次测量结果完全一样,这说明他的结果完全没有误差
D.记录的测量结果只写了数字而未标明单位是无用的、错误的
【答案】ABC
【解析】A.如果刻度尺的零刻度磨损,可以重选一个刻度值作为测量的起点,故A不正确, A符合题意;
B.测量读数时视线与刻度尺歪斜所产生的不是误差,是错误,故B不正确,B符合题意;
C.误差是客观存在的,只能在条件允许时尽可能的减小,而不可能避免,故C不正确,c符合题意;
D.记录的测量结果只写了数字而未标明单位是无用的、错误的,故D正确,D不符合题意。
故选ABC。
4.如图所示,用A、B两把刻度尺测量同一木块的长度。则:A刻度尺的分度值是 。B刻度尺的测量值为 cm。
【答案】 1mm/0.1cm 2.3
【解析】[1]由图知:A刻度尺上一个大格代表1cm,里面平均分成10个小格,所以每个小格代表
0.1cm=1mm
即两条相邻刻度线之间的距离(分度值)是1mm。
[2]B刻度尺上一个大格代表1cm,里面平均分成2个小格,所以每个小格代表
0.5cm=5mm
即分度值是0.5cm;木块左侧与1.0cm对齐,右侧在3.0cm与3.5cm之间,估读为3.3cm,所以木块的长度为
3.3cm-1.0cm=2.3cm
5.如图所示刻度尺测得物体长为 厘米,如图所示,停表的读数 。
【答案】 2.80 2min41.6s
【解析】[1]使用刻度尺测量物体时,从5.5cm刻度线开始,测量的直接读数是8.30cm,所以物体长是2.80cm。
[2]如图停表中,分钟的读数是2min,但指针已超过2min与3min的中间刻度线,所以秒针指示的应是41.6s,所以停表的读数是2min41.6s。
6.在“用刻度尺测量长度”的实验中,甲、乙两位同学用刻度尺测量同一木块的长度,如图甲、乙所示。
(1)所用刻度尺的量程是 cm,分度值是 ;
(2)从刻度尺的放置而言, 同学的测量方法不正确;
(3)测得木块的长度为 cm。
【答案】 0~10 0.1cm 乙 3.80
【解析】(1)[1]由图知道,刻度尺最小示数是0cm,刻度尺最大示数是10cm,所以量程为0~10cm;
[2]由图知道,刻度尺1cm之间分为10个小格,每个小格表示0.1cm,即分度值为0.1cm。
(2)[3]使用刻度尺测量物体长度时,刻度尺有刻度的一面紧贴被测部分,始端与0刻度线对齐。由图知道,甲同学测量方法正确,乙同学测量方法不正确。
(3)[4]木块左侧与0.00cm对齐,右侧与3.80cm对齐,所以木块的长度为
L=3.80cm-0.00cm=3.80cm
7.学习完刻度尺的使用后,某同学用同一把刻度尺先后四次测量同一本书的宽度,测量值分别为:12.42cm、12.43cm、12.44cm、12.20cm,多次测量的目的是求平均值以减小 ,数据处理后,书本的宽度应记为 cm。
【答案】 误差 12.43
【解析】[1]为减小长度测量中的误差,通常采用的方法是多次测量,求平均值。
[2]从题中数据可知,12.20cm的精确值与其它数据相差较大,所以12.20cm是错误的,应去掉,故书的宽度
8.请完成下列单位换算:
(1)7.2mm= m= km;
(2)25dm= μm= nm;
(3)270s= min。
【答案】 7.2×10-3 7.2×10-6 2.5×106 2.5×109 4.5
【解析】(1)[1][2]因为1mm=10-3m;1m=10-3km,故
(2)[3][4]因为1dm=105μm;1μm=103nm,故
(3)[5]因为,故
9.如图所示有一薄壁容器,在没有量筒的情况下,如何利用足量的水和刻度尺测量出它的容积(即最多容纳液体的体积),某同学设计了如下的方法来测量:
(1)先用刻度尺测量出容器底部的直径为D,计算出容器底部的面积S= (用D、π表示);
(2)再向容器内倒入适量的水,用刻度尺测出水柱的长度为L1;
(3)然后用盖子盖住容器口,将容器倒置,用刻度尺测出 ;
(4)最后计算出容器的容积V。V= 。(用测量出的已知量表示V)
【答案】 水面距容器底的高度L2
【解析】(1)[1]先用刻度尺测量出容器底部的直径为D,根据数学知识,容器底部的面积
(3)[2]在(2)中,结合(1),根据体积公式可求出水的体积,然后用盖子盖住容器口,将容器倒置,水的体积保持不变,则水面上方容器内柱形空间的体积与水的体积之和即为容器的容积,故用刻度尺测出水面距容器底的高度L2(根据体积公式可求出水面上方容器内柱形空间的体积,从而可得出薄壁容器的容积)。
(4)[3]左图中水的体积为
右图中,水面上方容器内柱形空间的容积
则容器的容积
10.基本测量仪器的使用:
(1)如图甲中秒表的示数为 s;
(2)如图乙所示小明用A、B两把刻度尺测量同一物体的长度,其中正确放置的是 ,该刻度尺的分度值是 ,物体的长度为 ;
(3)用刻度尺测量某同一长度的五次测量记录是:25.1mm、25.2mm、25.1mm、27.2mm、25.3mm.其中一次明显是错误的,它是 ;其他四组结果的尾数不相同,这属于测量中的 (选填“误差”或“错误”),根据以上测量记录,这一物体的长度应记作 。
【答案】 228.7 B 1mm 3.40cm 27.2mm 误差 25.2mm
【解析】(1)如图甲,秒表中分钟的读数3分多接近4分,故秒针的读数应为48.7s,则秒表的示数为
(2)如图乙所示小明用A、B两把刻度尺测量同一物体的长度,A刻度尺有刻度的一面没有紧贴测量实体,所以其中正确放置的是B。
B刻度尺的分度值是1mm,物体左端对准零刻度,右端对应的刻度为3.40cm,即物体的长度为3.40cm。
(3)用刻度尺测量某同一长度的五次测量记录是:25.1mm、25.2mm、25.1mm、27.2mm、25.3mm.其中27.2mm,明显与其它结果相差较大,应该是读数错误引起的;
其他四组结果的尾数不相同,这属于测量中的误差。
其它结果求平均值得,这一物体的长度为
【点睛】注意秒表的读数要结合小圈和大圈,明确秒针读数是大于30s,还是小于30s。
第三课时 长度和时间测量的应用
(一)课前作业
1.长度的“间接”测量方法有:____________、____________、____________。
【答案】累积法 以直代曲法 滚轮法
2.实验室里常用____________或____________测量物体的体积。教材P17图1-3-3中量筒的量程是____________,分度值是____________;图1-3-4中量杯的量程是____________,分度值是____________。(1mL=1cm3)
【答案】量筒 量杯 0~100mL 1mL 0~100mL 5mL
3.你的身高约为__________;你的一拃长约为__________;你握紧拳头的宽度约为_________;你的一步长约为__________;你的大拇指手指甲的宽度约为__________;右臂向右平举时从中指尖到左臂间的距离约为____________;你每分钟脉搏跳动的次数约为________。
【答案】让学生实际测量一下。
(二)课堂作业
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。
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。
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。
4.用量筒测某一液体的体积,如图1所示,则液体的体积是:______;用图2量筒测小石块的体积,则小石块的体积是:_______。
【答案】 46mL 10mL
【解析】[1]由图1可知,量筒的分度值为2mL,根据液面所在位置可知,液面最凹处与46mL相平,所以液体的体积为46mL。
[2]图中,量筒的分度值为2mL,在放石块之前,根据液面所在的位置可知,量筒内水的体积为50mL,放石块后,根据液面所在的位置可得,水和石块的总体积是60mL,所以石块的体积是
V=60mL-50mL=10mL
5.关于测量,请回答下列问题:
(1)下面四个测量数据中,所用的刻度尺的最小刻度是1分米的是 ___________;
A.0.00158千米
B.5.0米
C.7.26分米
D.32毫米
(2)某同学用刻度尺测出一本书厚度为8.90厘米,这本书共有178页。则每张纸的厚度为 ___________;
(3)用一根金属丝在圆杆铅笔上,密绕20圈,如图所示,那么这根金属丝的直径是 ___________mm。
【答案】 A 0.10cm 1.0
【解析】(1)[1]A.因为
0.00158千米=1.58米
所以“5”对应的单位是dm,即最小刻度为1dm,故A符合题意。
B.5.0米,“5”对应的单位是米,即最小刻度为1m,故B不符合题意。
C.7.26分米,“2”对应的单位是cm,即最小刻度为1cm,故C不符合题意。
D.因为
32毫米=3.2厘米
所以“3”对应的单位是cm,即最小刻度为1cm,故D不符合题意。
(2)[2]书本纸张的张数为
则一张纸的厚度为
(3)[3]由图可知刻度尺的分度值为1mm,20圈的细铜丝的宽度为
l=12.00cm﹣10.00cm=2.00cm=20.0mm
故细铜丝的直径
(三)课后作业 (A组·基础过关)
1.要测量一枚1元硬币的厚度且使测量结果误差较小,下列方案中最合理的是( )
A.用刻度尺仔细测量1元硬币的厚度
B.用刻度尺多次测量1元硬币的厚度,求平均值
C.用刻度尺分别测出10枚1元硬币的厚度,求平均值
D.用刻度尺测出10枚1元硬币叠加起来的总厚度,再除以10,求得一枚1元硬币的厚度
【答案】D
【解析】A.用刻度尺仔细测量1元硬币的厚度,由于一枚硬币的厚度很小,不易直接测量,若直接测量则误差会很大,故A不符合题意;
B.用刻度尺多次测量1元硬币的厚度,求平均值不是最佳方案,因为一枚硬币的厚度很小,不易直接测量,故B不符合题意;
C.用刻度尺分别测出10枚1元硬币的厚度,求平均值不是最佳方案,因为一枚硬币的厚度很小,不易直接测量,故C不符合题意;
D.用刻度尺测出10枚1元硬币叠加起来的总厚度,再除以10,求得一枚1元硬币的厚度是最佳方案,采取累积法,总厚度较大,容易测量,误差较小,故D符合题意。
故选D。
2.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l1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 ;
(2)如图所示,将粗细均匀的金属丝在笔杆上紧密缠绕25圈,总长度为 cm,金属丝直径为 mm。
【答案】 A C 4.95 1.98
【解析】(1)[1][2]正确测量方法:找一支铅笔,把细铜丝捋直,将金属丝在铅笔上依次紧密绕适当的圈数n,用刻度尺量出这个线圈的长度L,再将线圈长除以圈数所得的商就是金属丝的直径,即,所以没有必要的步骤是A,错误的步骤是C。
(2)[3][4]如图所示,刻度尺的分度值为1mm,估读到分度值下一位,所以铜丝绕圈总长度为
所以金属丝直径为
3.如图地图上PQ两地的一段公路线是一段曲线,要测出这段曲线的长度,你认为可取的方法是( )
A.用直尺直接量出P和Q两点之间的距离
B.用直尺在曲线上从P点慢慢移到Q点,直接读出长度的数值
C.用一条细棉线使之与曲线完全重合,在棉线上标出曲线的起点和终点,拉直棉线后用直尺量出这两点之间的距离,即曲线的长度
D.用橡皮筋代替C选项中的细棉线,操作过程同C选项
【答案】C
【解析】AB.用刻度尺直接测量曲线,不准确,不方便,故AB不符合题意;
C.用一条无弹性的细棉线与曲线完全重合,在棉线上标出曲线的起点和终点,把丝线拉直后用刻度尺量出这两点间距离,即是曲线的长度,此种方法采用了等效替代法,故C符合题意。
D.用橡皮筋代替细棉线,由于橡皮筋有弹性和伸缩性,把它拉直后测量时会导致测量结果变大,故D不符合题意。
故选C。
4.要准确地测量如图所示的一条曲线MN的长度,你认为可取的方法是( )
A.用一条没有弹性的细丝线与曲线完全重合,在细丝线上标出曲线的起点和终点,把细丝线拉直后用刻度尺量出这两点间的距离,即曲线的长度( )
B.用橡皮筋代替细丝线,测量过程同A
C.用平直的刻度尺直接测量
D.用弹性很小的软棉线跟曲线完全重合,拉直后测出软棉线的长度
【答案】A
【解析】A.用没有弹性的细丝线与曲线完全重合,在丝线上标出曲线的起点和终点,把丝线拉直后用刻度尺量出这两点间距离,即是曲线的长度。采用了等效替代法,用细丝线代替了曲线,便于测量,故A符合题意;
B.用橡皮筋代替细丝线,不准确,因为橡皮筋有弹性,把它拉直后测量值会变大,故B不符合题意;
C.用平直的刻度尺直接测量,不准确,不方便,故C不符合题意;
D.用弹性很小的软棉线跟曲线完全重合,拉直后测出软棉线的长度,因为软棉线有弹性,把它拉直后测量值还会变大,故D不符合题意。
故选A。
5.蚊香生产者为了节约原料和方便用户使用,根据蚊香的燃烧速度生产出了规格不同的蚊香. 有一种蚊香如图所示,请你设计一个实验,测出该蚊香正常燃烧的速度(假设蚊香燃烧的快慢是相同的).
(1)本实验中所需的测量工具为 和 ,实验中有一个必有的实验辅助器材为 .
(2)实验步骤:
① ;
② .
【答案】 刻度尺 秒表 细线 见解析 见解析
【解析】(1)[1][2]测量速度的实验原理是v=,根据公式可知,需要测量的物理量为路程和时间,所需测量工具为刻度尺和秒表;
[3] 实验中有一个必有的实验辅助器材为棉线.
(2)①[4]取一小段蚊香,用细线与蚊香紧贴,在两端点处做标记,拉直棉线,用刻度尺测出两标记间的距离为l;
②[5]用火柴点燃蚊香,并计时,测出蚊香完全燃烧完所用的时间为t。
6.观察下列测量工具的使用:
(1)量筒和量杯是测量物体体积的工具。量筒或量杯里的水面是凹形的,如图所示,正确读数方法为 (选填“甲”、“乙”、“丙”或“丁”),水的体积为 mL,俯视读数时,读数会 (选填“偏大”或“偏小”);
(2)如图甲所示,小明同学利用刻度尺测量物体A的长度是 cm,其中准确值是 mm;
(3)在学会使用秒表的活动中,某同学测量某段时间后秒表指针的情况如图乙所示,则该同学记录的时间值应是 min s。
【答案】 乙 42 偏大 3.40 34 3 48.5
【解析】(1)[1][2][3]读取量筒中液体体积时,视线应正对刻度线且与凹液面最低处相平,所以乙读数方法正确;甲俯视造成读数偏大,丙仰视造成读数偏小,丁视线没有正对刻度线; 图中量筒的分度值为2mL,量筒中水的体积为42mL。
(2)[4][5]由图可知,刻度尺上1cm之间有10个小格,所以一个小格代表0.1cm,即刻度尺的分度值为0.1cm;物体左侧与0.00cm对齐,右侧与3.40cm对齐,则物体的长度L=3.40cm。测量长度读数时应估读到分度值的下一位,即最后一位是估读值,准确值为3.4cm=34mm。
(3)[6][7]在秒表的中间表盘上,1min之间有两个小格,则一个小格代表0.5min,指针在“3”和“4”之间,偏向“4”一侧,分针指示的时间为3min; 在秒表的大表盘上,1s之间有10个小格,所以一个小格代表0.1s,指针在48.5s处,所以秒针指示的时间为48.5s,则记录的时间值为3min48.5s。
7.量筒和量杯是用来测量液体 的工具;在使用量筒测量液体体积时,测量者读数时其视线应与凹面的 或凸面的 在同一水平线上。如图所示量筒的分度值为 ,读数为 。
【答案】 体积 底部 顶部 1mL 40mL
【解析】[1]量筒和量杯上带有刻度,可以用来测量液体的体积。
[2][3]读数时,为了保证结果准确,视线应与液体凹面的底部或凸面的顶部在同一水平线上。
[4][5]由图中可知,5mL之间有5个刻度,故该量筒的分度值为1mL,由图中可知量筒的读数为40mL。
8.量筒和量杯是测量物体体积的工具。量筒或量杯里的水面是凹形的,如图所示,正确读数方法为 (选填“甲”、“乙”、“丙”或“丁”),水的体积为 mL,俯视读数时,读数会 (选填“偏大”或“偏小”)。
【答案】 乙 42 偏大
【解析】[1]使用量筒或者量杯时规定:当液面中间下凹时,读数时视线要与液面最低处相平。。
[2]量筒的分度值为2mL,示数为42mL。
[3]俯视读数时,读到的刻度在液面上方,读数会偏大。
9.下列物体的数值最符合实际情况的是( )
A.一枚硬币的厚度为5mm
B.乒乓球的直径为10cm
C.物理教科书的宽度为1.8dm
D.课桌的高度为1.1m
【答案】C
【解析】A.一枚硬币的厚度为比5mm还小,约为2.5mm,故A不符合题意;
B.标准乒乓球的直径为4cm,比10cm小,故B不符合题意;
C.物理教科书的宽度约为18cm=1.8dm,故C符合题意;
D.课桌的高度与人的高度相近,约为80cm=0.8m,故D不符合题意。
故选C。
10.2022年2月15日未满18岁的苏翊鸣获得北京冬奥会单板滑雪男子大跳台冠军,成为中国冬奥会历史上最年轻的冠军。在颁奖仪式上奏响中华人民共和国国歌,完整演奏一遍中华人民共和国国歌的时间大约为( )
A.10s B.50s C.5min D.10min
【答案】B
【解析】中华人民共和国国歌,即“义勇军进行曲”,演奏一遍的标准时间是46秒, 还不足一分钟。
故选B。
11.下列过程中,经历的时间最接近1s的是( )
A.普通钟表的秒针转一周
B.人在安静时脉搏跳动一次所用的时间
C.人步行10m所需的时间
D.同学从一楼走到三楼所用的时间
【答案】B
【解析】A.普通钟表的秒针转一周的时间为60s,故A不符合题意;
B.人在安静时脉搏跳动一次所用的时间为1s,故B符合题意;
C.人步行10m所需的时间10s,故C不符合题意;
D.同学从一楼走到三楼所用的时间约10s,故D不符合题意。
故选B。
(四)课后作业(B组·拔高训练)
1.(多选题)小明课后想测量新买的圆柱形水杯的周长,同桌小红给出了下列几种测量方法,你认为以下方法中可行的是( )
A.用纸带缠绕在水杯上,在纸带重叠处用钢针扎透,展开纸带测出两孔间距,即是水杯周长
B.在水杯上某点涂上颜色,使其在纸上滚动一圈,量出纸上两颜色间的距离,即是水杯周长
C.用细棉线紧密在水杯上缠绕N圈并划线标记,测出N圈总长度,再用总长度除以圈数求平均周长,即是水杯周长
D.将一根橡皮筋拉紧后,在水杯上绕一圈,量出绕过水杯的橡皮筋的长度,即是水杯周长
【答案】ABC
【解析】A.用纸带缠绕在水杯上,在纸带重叠处用钢针扎透,展开纸带用刻度尺测出两点间距即为水杯的周长,故A符合题意;
B.在水杯上某点涂上颜色,使其在纸上滚动一圈,两颜色间的距离是水杯滚动一圈的距离,所以用刻度尺测量出纸上两颜色间的距离即为水杯周长,故B符合题意;
C.用无弹性细线紧密在圆管上缠绕N圈并划线标记,再测出N圈总长度,用总长度除以圈数即可求出水杯的周长,这里采用了多次测量求平均值的方法,可以减小测量误差,故C符合题意;
D.橡皮筋弹性很大,将它绕在水杯上一周时和测量它的长度时,由于其松紧程度不同,其长度可能有较大差异,所以不能用橡皮筋绕水杯一周测量水杯周长,故D不符合题意。
故选ABC。
2.(多选题)如图所示,将铜丝直径密绕在铅笔上测铜丝直径时,先后测量三次,每次都将铜丝重新密绕,并放在直尺上不同部位读数,结果三次测得的直径不同,产生误差的原因是( )
A.每次绕的松紧程度不同 B.使用的刻度尺分度值不同
C.铜丝的粗细不均匀 D.每次读数的人不同
【答案】ABCD
【解析】误差是由于测量者的认为客观原因及测量工具本身的准确程度造成的,由题可知,每次都将铜丝重新密绕,可能用力的大小不同,造成每次绕的松紧程度不同;使用的刻度尺分度值不同,读数时准确程度不同;还有铜丝的粗细不均匀;每次读数的人不同,估计值不同;这些都是产生误差的原因,故ABCD符合题意。
故选ABCD。
3.如图,刻度尺的分度值是 ,圆形物体的直径为 cm。
【答案】 1mm 1.20
【解析】[1]刻度尺上1cm之间有10个小格,则一个小格代表的长度是
0.1cm=1mm
即此刻度尺的分度值为1mm。
[2]物体左侧与8.00cm对齐,右侧与9.20cm对齐,所以物体的直径为
L=9.20cm-8.00cm=1.20cm
4.有甲、乙、丙、丁、戊五位同学测同一支钢笔的长度,测得的结果分别是12.82cm、12.83cm、12.8cm、14.82cm、12.80cm。
(1) 根据测量结果显示,存在明显错误操作的是丁同学,这个是 (选填“可以”或“不可以”)避免的;
(2) 剔除明显错误的数据后,若剩下的四位同学在测量时都没有出现错误,则其中一位的结果仍然与其他三位存在明显不同,其原因是这位同学所用的刻度尺的分度值是 ;
(3) 在这次测量中用分度值为1mm的刻度尺多次测量,终测得钢笔的长度应该是 cm;
(4) 一条纸带厚薄均匀,他把纸带紧密地环绕在圆柱形铅笔上,直至恰好能套进一个圆环中,如图所示,纸带环绕了n圈,则纸带厚度是 (选填“A”或“B”)。
A. B.
【答案】 可以 1厘米 12.82 B
【解析】(1)[1]观察五位同学的测量结果可知,丁同学的测量结果是14.82cm,其他同学的测量结果都在12.80cm左右,所以丁同学的测量明显出现错误,测量错误是可以避免的。
(2)[2]读数时,应读到最小刻度的下一位,因此丙同学读出12.8cm,是选用的最小刻度为1cm刻度尺,其他同学选用的是最小刻度是1毫米的刻度尺,测量结果不同的原因是这位同学所用的刻度尺的分度值是1厘米。
(3)[3]若用分度值为1mm的刻度尺,只有甲、乙、戊同学的测量结果是正确的,则钢笔的长度为
(4)[4]由于纸带的厚度太小,所以无法直接用刻度尺来进行测量,因此要用累积法来完成实验;可将纸带紧密绕在铅笔上,直到刚好套入圆环中,然后数出纸带的圈数n;n圈纸带的厚度为圆环内径与圆柱形铅笔的直径差的二分之一,即
纸带厚度是
故B符合题意,A不符合题意。
故B正确。
5.小亮在“长度和时间的测量”实验中:
(1)图甲中刻度尺的分度值为 ;图乙中是绕了n圈的纸带,则纸带厚度的表达式是 cm;
(2)丙图中停表大表盘的分度值是 s,停表的读数为 s。
【答案】 1mm 0.1 123.5
【解析】(1)[1]由甲图可知,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。
[2]由乙图可知,n圈纸带的总厚度是圆环直径和铅笔直径差值的一半,故纸带的厚度为
(2)[3]由丙图可知,大盘1s之间有10个小格,故每个小格代表的时间为0.1s,即大盘的分度值为0.1s。
[4]由丙图可知,停表小盘的分度值是0.5min,指针在2min和2.5min之间,更靠近2min。而大盘的指针指在3.5s,因此停表的读数为
6.如图甲所示,是某同学用不同的刻度尺测量同一物体时的情形,则上、下两个刻度尺的读数分别是 和 。而图乙中是他们在铅笔上整齐排绕20匝漆包线,则漆包线直径为 。
【答案】 2.9cm 2.90cm 1.8
【解析】[1]由图甲可知,上面刻度尺上1cm之间有2个小格,所以一个小格代表的长度是0.5cm,物体左侧与4.0cm对齐,右侧与6.9cm对齐,所以由上面刻度尺可得物体的长度为
l1=6.9cm-4.0cm=2.9cm
[2]下面刻度尺上1cm之间有10个小格,所以一个小格代表的长度是0.1cm,即1mm,故此刻度尺的分度值为1mm,物体左侧与4.00cm对齐,右侧与6.90cm刻度对齐,所以物体的长度为
l2=6.90cm-4.00cm=2.90cm
[3]图乙中刻度尺的分度值为1mm,漆包线的左端与6.00cm对齐,右端与9.60cm对齐,故漆包线圈的长度为
l=9.60cm-6.00cm=3.60cm
故漆包线的直径为
7.晓欣同学要测一根细铜丝的直径,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为L1;
B.用刻度尺测出铅笔杆上n匝细铜丝的长度为L2;
C.用细铜丝的长度L1除以匝数n,即得细铜丝的直径为;
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匝数为n。
请你完成下列内容:
(1)①以上实验步骤中,没有必要的步骤是 (填写步骤字母);
②有错误的步骤应改正为: 。
(2)改正错误后,实验步骤合理的顺序应是 。
(3)若他在铅笔杆上缠绕细铜丝时,匝与匝之间有间隙,则测量值会偏 。(选填“大”“小”)
【答案】 A 用细铜丝绕圈的总长度除以细铜丝的圈数,即得细铜丝的直径为 DBEC(或DEBC) 大
【解析】(1)[1]测量一根细铜丝的直径,正确测量方法是:找一支圆铅笔,把细铜丝拉直,将细铜丝在铅笔上依次紧密排绕适当的圈数n,用刻度尺测出铅笔杆上n匝细铜丝绕圈的长度为L2,再将铜丝绕圈长除以圈数所得的商就是细铜丝的直径。故由以上可知,没有必要的步骤是A,错误的步骤是C。
[2]C步骤应该为:用细铜丝绕圈的总长度除以细铜丝的圈数,即得细铜丝的直径为。
(2)[3]改正错误后,由[1]分析可知,实验步骤的合理顺序应是DBEC(或DEBC)。
(3)[4]若在绕细铜丝时,没有密排绕而是留有间隙,会使测量的线圈长度偏大,导致测得的直径偏大。
8.物理活动课上,同学们练习测量物理课本中纸张的厚度,小明的实验步骤如下:
①用刻度尺测出一本崭新物理课本的厚度,记为L;
②查看物理课本的页码,记为n;
③计算物理课本中纸张的厚度,表达式为。
同学们经过讨论后,认为小明的实验过程存在两处错误:
(1)错误步骤为 (填步骤序号);应改为 ;
(2)错误步骤为③;应改为 ;
(3)某同学设计了如下记录实验数据的表格,表格第一行(“实验序号”所在行)的两空中应分别写A: ;他做了三次实验,并分别算出一张纸的厚度分别为0.086mm、0.088mm 和0.087mm,则这张纸的厚度可记录为 mm。
实验序号
A
纸张的总厚度
一张纸的厚度L0/mm
平均值L/mm
1
2
3
【答案】 ① 用刻度尺测出一本崭新物理课本的内文的厚度(不含封面封底),记为L 计算物理课本中纸张的厚度,表达式为 纸的张数 0.087
【解析】(1)[1][2] 错误的步骤是①,因为封面比纸张后,故测量纸张的厚度时,需要去掉封面;故改进步骤为用刻度尺测出一本崭新物理课本的内文的厚度(不含封面封底),记为L。
(2)[3]错误步骤③错误之处为页与张的概念不同,一张有两页,故计算物理课本中纸张的厚度,表达式为
(3)[4] [5]计算一张纸的厚度是总厚度除以纸张数,故需要记录纸的张数;这张纸的厚度可记录为
9.推着一个周长为2.4m 的轮子绕操场跑道一周,从起点到终点轮子共转过100圈,求操场跑道的长度。
【答案】240m
【解析】解:轮子周长为2.4m,从起点到终点轮子共转过100圈,则操场跑道的长度是
s=nl=
答:操场跑道的长度240m。
10.为了测量一卷粗细均匀的细钢丝的直径,小杰同学将细钢丝在铅笔上紧密排绕32圈,然后他再用标准的刻度尺来进行相关的测量,如图所示,则
(1)线圈的长度是多少cm?
(2)细钢丝的直径是多少mm?
(3)小杰同学通过改变细钢丝在铅笔上紧密排绕的圈数后,再测量线圈的长度,五次的记录数据分别为:17.82cm、17.83cm、17.81cm、17.28cm、17.81cm,其中错误的数据是哪个?线圈的长度是多少cm?
【答案】(1)5.00cm;(2)1.6mm;(3)17.28cm;17.82cm
【解析】解:(1)由图可知,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;线圈左侧与10.00cm对齐,右侧与15.00cm对齐,所以线圈的长度
L=15.00cm-10.00cm=5.00cm
(2)钢丝的直径
(3)观察5个测量值数据发现,数据17.28cm的准确值为17.2cm,与其余四次记录的数值的准确值17.8cm偏差太大,所以测量数据17.28cm是错误的;线圈的长度为四次记录数值的平均值,故线圈的长度
答:(1)线圈的长度是5.00cm;
(2)细钢丝的直径是1.6mm;
(3)错误的数据是17.28cm;线圈的长度是17.82cm。
第四课时 尝试科学探究
(一)课前作业
1.小慧家的摆钟走快了,小慧观察了张师傅的维修过程后,她提出的问题是_______________?
【答案】摆来回摆动的时间由什么决定
2.有一位同学猜想摆的快慢可能与摆的长短有关系,你知道他猜想的依据吗?
【答案】当摆钟走时不准确时,向上或向下调节摆锤下面的螺母位置,就能使摆钟走时准确,估计摆长会影响摆动的快慢。
3.探究物理问题时,制订探究计划应针对探究目的,实验应注意选择器材。实验小组的同学研究摆的运动快慢时,对具体的实物(钟摆)进行了简化,请写出他们的实验设计方法。
【答案】用细线悬挂小球代替钟摆,采用控制变量法研究影响摆动的快慢的因素。
4.___________最先对摆的摆动进行了科学探究并得出了摆的运动规律,叫做摆的___________原理。
【答案】伽利略 等时性
5.____________是进行科学探究的第一步。
【答案】提出问题
6.牛顿说过,没有____________,就做不出伟大的发现。在科学探究中,猜测与假设是以自己的______和__________为基础作出的一种试探性解释。
【答案】大胆猜想 经验 知识
7. 科学探究的过程是由提出问题、____________、设计实验与制订计划、________________________、____________、评估和交流与合作七个要素组成,其中____________是贯穿整个过程不可缺少的重要因素。
【答案】猜想与假设 进行实验与收集证据 分析与论证 交流与合作
(二)课堂作业
探究摆的奥秘
1.小慧家的摆钟走快了,小慧观察了张师傅的维修过程后,她提出的问题是摆来回摆动的时间由什么决定?
2.有一位同学猜想摆的快慢可能与摆的长短有关系,你知道他猜想的依据吗?
当摆钟走时不准确时,向上或向下调节摆锤下面的螺母位置,就能使摆钟走时准确,估计摆长会影响摆动的快慢。
3.探究物理问题时,制订探究计划应针对探究目的,实验应注意选择器材。实验小组的同学研究摆的运动快慢时,对具体的实物(钟摆)进行了简化,请写出他们的实验设计方法。
用细线悬挂小球代替钟摆,采用控制变量法研究影响摆动的快慢的因素。
4. 伽利略最先对摆的摆动进行了科学探究并得出了摆的运动规律,叫做摆的等时性原理。
科学探究的过程
1.提出问题是进行科学探究的第一步。
2.牛顿说过,没有大胆猜想,就做不出伟大的发现。在科学探究中,猜测与假设是以自己的经验和知识为基础作出的一种试探性解释。
3. 科学探究的过程是由提出问题、猜想与假设、设计实验与制订计划、进行实验与收集证据、分析与论证、评估和交流与合作七个要素组成,其中交流与合作是贯穿整个过程不可缺少的重要因素。
(三)课后作业 (A组·基础过关)
1.(多选题)下列对科学探究的四个说法中,不正确的是( )
A.科学探究要注意观察,善于提出问题
B.进行科学探究是科学家的事,与中学生无关
C.进行科学探究要善于进行分析和归纳,找出问题的答案
D.科学探究中进行测量时,尽可能使用精密的测量工具,这样可以消除测量误差
【答案】BD
【解析】A.科学探究,需要在生活中注意观察,善于发现问题、提出问题。故A正确,不符合题意;
B.进行科学探究是中学生学习物理的一部分,与学生有密切关系,故B错误,符合题意;
C.进行科学探究时,要从观察到的实验现象中分析,从而得到普遍规律,归纳出结论,解决提出的问题,故C正确,不符合题意;
D.科学探究需要测量时,使用精密的测量工具,能很好的减少测量误差,而不能消除测量误差,故D错误,符合题意。
故选BD。
2.小明想知道纸飞机飞行的时间与哪些因素有关,他用相同的纸张做了两个形状相同的纸飞机,然后从同一高度,以相同的速度、不同的角度抛掷纸飞机,分别记录纸飞机在空中的飞行时间t1、t2,加以比较。他这样做是为了验证纸飞机飞行时间与下列哪个因素的关系?( )
A.飞机的形状 B.抛出的角度
C.抛出的初始速度 D.抛出时的高度
【答案】B
【解析】他用相同的纸张做了两个形状相同的纸飞机,然后从同一高度,以相同的速度、不同的角度抛掷纸飞机,分别记录纸飞机在空中的飞行时间。根据控制变量法,保证其他物理量都相同,只有角度不同,故探究的是纸飞机飞行时间与抛出角度的关系,故B正确,符合题意,ACD错误,不符合题意。
故选B。
3.学习物理要学会科学探究。科学探究过程是:提出问题、______、设计实验与制订计划、进行实验与收集证据、______、评估及交流与合作。这几个环节要根据实际情况灵活运用。
【答案】 猜想与假设 分析与论证
【解析】[1][2]科学探究过程一般要经历的主要环节是:提出问题、猜想与假设、制定计划与设计实验、进行实验与收集证据、分析与论证、评估、交流与合作七个环节;其中交流与合作是贯穿整个过程不可缺少的重要因素。
(四)课后作业(B组·拔高训练)
1.一款新药真正应用于患者之前,需经历从临床前研究到三期临床试验的漫长历程,平均耗时10年以上。研发新药经常是远水难救近火,老药新用成为更实际的操作。面对一些突发流行病,研究人员对多种老药进行试验,将病毒株培养在不同药物稀释液里,观察随时间推移,病毒株的存活率。横线上的句子所描述的过程属于科学探究的哪个环节?( )
A.提出问题 B.猜想与假设 C.进行实验与收集证据 D.得出结论
【答案】C
【解析】科学探究包括提出问题、猜想与假设、设计实验、制定计划、进行实验与收集证据、分析论证、交流和讨论7个方面,由题意“将病毒株培养在不同药物稀释液里,观察随时间推移,病毒株的存活率”,可知描述的过程属于进行实验与收集证据环节。
2.某同学做“研究影响摆动周期的因素”的实验,已经有如下的实验器材较长的细线、质量为的100g和50g小球、铁架台、夹子,实验记录如下:
实验序号
摆线长度(米)
摆球质量(克)
摆动幅度
连续摆动20次的时间(秒)
摆动周期(秒)
1
0.25
50
半拳宽
20
1
2
0.25
100
半拳宽
20
1
3
0.25
50
一拳宽
20
1
4
0.2
50
半拳宽
16
0.8
5
0.2
100
一拳宽
16
(1)完成表格中“摆动周期”的填写_______;
(2)分析比较实验序号_______可以得出:当摆动幅度和摆线长度不变时,摆动周期与摆球质量无关;
(3)分析比较实验序号1和3可以得出:当摆线长度和摆球质量不变时,摆动周期与_______无关;
(4)分析比较实验序号2和4可以得出:当_______时,_______。
【答案】 0.8 1和2 摆动幅度 摆动幅度和摆球质量不变 摆动周期与摆线长度有关,摆线越长,摆动周期越大
【解析】(1)[1]由表格数据可知,第5次实验时,连续摆动20次的时间为16s,则摆动周期。
(2)[2]由表格数据可知,摆动周期可能与摆线长度、摆球质量、摆动幅度有关,要得出“当摆动幅度和摆线长度不变时,摆动周期与摆球质量无关”的结论,应控制摆动幅度和摆线长度不变,改变摆球质量,表格中实验序号1和2符合。
(3)[3]分析比较实验序号1、3可知,摆线长度相同,摆球的质量相同,摆动幅度不同时摆动周期相等,故可得结论:当摆线长度和摆球质量不变时,摆动周期与摆动幅度无关。
(4)[4][5]分析比较实验序号2和4可知,摆动幅度相同,摆长不同,摆动周期不同,且摆长越长,摆动周期越大,故可得结论:当摆动幅度和摆球质量不变时,摆动周期与摆线长度有关,摆线越长,摆动周期越大。
3.小明准备制作降落伞参加班级的降落伞比赛。他想:降落伞在空中滞留的时间与什么因素有关呢?经过思考,他认为可能跟降落伞的形状和总重有关,于是他使用其它因素相同,形状不同的两个降落伞从同一高度落下,分别测出落到地面的时间。其中“降落伞在空中滞留的时间与什么因素有关呢?”这一环节,属于科学探究中的( )
A.提出问题 B.猜想与假设 C.设计实验 D.进行实验
【答案】A
【解析】其中“降落伞在空中滞留的时间与什么因素有关呢?”这一环节,属于科学探究中的提出问题,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
4.关于科学探究,下列说法中错误的是( )
A.善于发现问题并提出问题是科学探究的第一步
B.实验室中利用器材可以重现自然界中的现象
C.实验数据不能说明任何问题,因为它包含着许多偶然因素
D.分析数据,加上集体讨论才有可能得出较为正确的结论
【答案】C
【解析】A.科学探究一般包括以下结果环节:提出问题→作出猜想→设计方案→实验探究→收集证据→解释结论→反思评价→表达交流;善于发现问题,提出问题是科学探究的第一步,A正确,不符合题意;
B.实验室中利用器材主要是探究自然界中的现象所蕴含的物理规律,利用实验器材可以重现自然现象,比如物质的熔化和凝固、光的色散等,故B正确,不符合题意;
C.应根据实验数据,进行分析、归纳,总结,然后得出结论,科学结论是建立在实验基础之上的,C错误,符合题意;
D.分析数据,加上集体讨论才有可能得出较为正确的结论,D正确,不符合题意。
故选C。
5.在探究降落伞在空中滞留时间与什么因素有关实验中,小聪和小明议论:
A、可能与降落伞的重量有关
B、可能与降落伞的面积有关
C、可能与降落伞的开状有关
(1)小聪和小明等同学探究的问题是__。
(2)他们的议论属于科学探究的__环节
(3)探究降落伞在空中滞留时间可能与降落伞的形状有关,实验时每次只变化__,而保证其他因素不变,这种研究物理的方法叫做__。
【答案】 影响降落伞在空中滞留时间的因素 猜想与假设 降落伞的形状 控制变量法
【解析】(1)[1]由题意可知,小聪和小明等同学探究的问题是:影响降落伞在空中滞留时间的因素。
(2)[2]小聪和小明议论属于科学探究环节中的猜想与假设。
(3)[3]探究降落伞在空中滞留时间可能与降落伞的形状有关时,应控制其它因素不变,在改变降落伞的形状进行探究,这种方法叫控制变量法。
六、实践作业
1.在进行长度的测量时:
(1)同学小杰尝试一些特殊的测量方法:
①刻度尺使用前应观察它的 和 以及零刻度线是否磨损;
②一条纸带厚薄均匀,他把纸带紧密地环绕在圆柱形铅笔上,如图所示,则纸带厚度是 (用D1、D2和n的表达式表示)。
(2)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的总长度L2;
C.用铜丝的长度L1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数n。
①以上步骤中,没有必要的步骤是 ;错误的步骤是 (填字母);
②改正错误后,实验步骤的合理顺序应是 (填字母)。
【答案】 量程 分度值 A C DEBC
【解析】(1)①[1][2]为了能够准确读数,使用刻度尺之前,应观察刻度尺的量程和分度值。
②[3]由于受刻度尺分度值的影响,均匀纸带的厚度很难直接测量,因此要用累积法来完成实验;如图所示,可将纸带紧密绕在铅笔上,直到刚好套入圆环中,然后数出纸带的圈数n;n圈纸带的厚度为圆环内径与圆柱形铅笔的直径差的二分之一,即纸带厚度为
(2)[4][5][6]测量一根细铜丝的直径,正确测量方法是:找一支圆铅笔,把细铜丝拉直,将金属丝在铅笔上依次紧密绕适当的圈数n,用有毫米刻度的刻度尺量出这个线圈的长度L2,再将线圈长除以圈数所得的商就是金属丝的直径为
由以上可知,没有必要的步骤是A,错误的步骤是C,应更改为用细铜丝的线圈总长度L2除以细铜丝的圈数n,即得细铜丝直径d;由此可知,改正错误后,正确的实验步骤是:DEBC。
2.物理活动课上,同学们练习用刻度尺测量物理课本中纸张的厚度,小明设计的实验步骤如下:
①用刻度尺测出一本崭新物理课本的厚度,记为L;
②查看物理课本的页码,记为n;
③计算物理课本中纸张的厚度,表达式为;
同学们经过讨论后,认为小明的实验过程存在两处错误:
(1)错误步骤为 (填步骤序号);应改为 ;
(2)错误步骤为 (填步骤序号);应改为 ;
(3)某同学设计了如下记录实验数据的表格,表格A、B两空中应分别填写: 、 ;
(4)他做了3次实验,其目的是 ;3次实验中算出一张纸的厚度分别为0.086mm、0.088mm和0.087mm,则这张纸的厚度可记录为 mm。
实验序号
A
B
一张纸的厚度
平均值L/mm
1
2
3
【答案】 ① 用刻度尺测出一本崭新物理课本的内文的厚度(不含封面),记为L ③ 计算物理课本中纸张的厚度,表达式为 纸的张数 纸张的总厚度 取平均值,减小误差 0.087
【解析】(1)[1][2]由题意可知,测量物理课本中纸张的厚度,所以不应该含有物理课本的封面厚度,所以步骤①错误,应改为:用刻度尺测出一本崭新物理课本的内文的厚度(不含封面),记为L。
(2)[3][4]一张纸分两面,两个页码,n个页码,表示张纸,即纸张的厚度为
所以步骤③错误,应改为:计算物理课本中纸张的厚度,表达式为。
(3)[5][6]表格是用来记录数据,所以应该把测量的数据记录在表格中,所以在A中应填写:纸的张数;B中应填写:纸张的总厚度。
(4)[7]由于实验过程中不可避免出现误差,因此做了3次实验,其目的是取平均值,减小误差。
[8]根据三次数据计算出的数值,可求出一张纸厚度的平均值为
3.夏天晴朗的午后,小明想测量校园内一棵松树的高度,他只有一把皮卷尺,细竹竿一个,不借助其它器材.请你帮助小明设计如何测出松树的高度.
【答案】见解析
【分析】粗略测量某建筑物或某棵树的高度,可以利用比例法,借助几何关系间接测出.
【解析】操作步骤:①将竹杆竖直立于地面,平移竹杆使杆顶的影子和树顶的影子恰好重合;
②测量影子末端到竹杆的长为S1,测量影子末端到树干的长为S2;
③放下竹杆,用卷尺测出竹杆长h1;
④根据三角形相似,可得比例式:,解得树高为:.
4.常用的卷筒纸是紧密地绕成筒状的,如图所示,小明同学想在不把纸放开的前提下,测量整卷纸的长度.他设计的方案如下:
(1)将同类纸折叠n层,用刻度尺测得总厚度为d,则单层纸的厚度为 .设纸的宽度为s,整卷纸的长为L,则纸筒的体积可表示为V= .
(2)用刻度尺测得纸筒的外半径为R,内半径为r,则纸筒的体积可表示为V= .
(3)由以上两式可整理得纸卷纸的长度可表示为L= .
【答案】 πs(R2 ﹣r2)
【解析】(1)同类纸折叠n层,用刻度尺测得总厚度为d,则单层纸的厚度是:;
纸的宽度为s,整卷纸的长为L,则纸筒的体积可表示为;
(2)不可能把纸拉直再测量长度,但卷成筒状的纸的横截面积是由纸的厚度和长度叠加而成的;
则测出横截面积的大小为:;
故纸筒的体积是;
(3)两次体积相同,得:,
变形得,长度表示为:.
5.大西高铁大同到太原段通车后,运行时间缩至2小时左右。小明想利用如图所示地图(比例为1:x)和一些器材测出大同到太原铁路线的实际长度。请你帮助他完成这次测量。
(1)你所需的器材: ;
(2)简述测量方法 (测量的物理量用符号表示);
(3)大同到太原铁路线的实际长度s= (用已知和所测物理量符号表示)。
【答案】 棉线、卷尺、记号笔 见解析 Lx
【解析】(1)[1]由于需要测量长度,所以要用到刻度尺;地图上大同到太原的路线是弯曲的,所以要用到棉线来与地图的路线重合,所以需要的测量器材:刻度尺、记号笔和棉线。
(2)[2]让棉线与地图铁路线完全重合,用记号笔在大同和太原两个位置做好标记,然后将棉线拉直,用卷尺测出棉线两个标记间的长度为L,利用比例计算出实际长度。
(3)[3]大同到太原段铁路的实际长度
s=x/cm×Lcm=Lx
6.你知道吗?人的身体中藏有很多“尺”,比如在通常情况下,人站立时身高大约是脚长的7倍.当你在教室上课时,手边只有一把量程为30cm的刻度尺,请你根据以上常识,设计一个方案,估测你的身高约为多少.
【答案】用刻度尺测量自己脚印的长度,脚印的一端与刻度尺的零刻度线对齐,则脚印另一端对应的刻度尺示数就是脚印的长度;脚印的长度乘以7就约等于人的身高.
【解析】用刻度尺测量自己脚印的长度,脚印的一端与刻度尺的零刻度线对齐,则脚印另一端对应的刻度尺示数就是脚印的长度;脚印的长度乘以7就约等于人的身高.
7.利用实验室的标准量筒和足量的水,其他辅助器材任选,能否将家里的罐头瓶(或试管,如图所示)自制成一个量筒以备家用?写出制作量筒的简要计划。
【答案】见解析
【解析】自制量筒如图所示。制作过程如下:
(1)在玻璃罐头瓶(或透明塑料瓶)的外壁贴一张纸条。
(2)用一个标准量筒量好100cm3 的水,倒入瓶内,在纸条上画出液面的位置。
(3)再用量筒向瓶内倒入400 cm3 水,画出500 cm3 的标度线。
(4)100 cm3 与500 cm3 两条标度线之间的距离等分成4份,依次划出200 cm3、300 cm3 、400 cm3 标度线。并将相邻的两条标度线之间的距离二等分,依次划出50 cm3 、150 cm3 …450cm3 的标度线,如图所示。(试管制作量筒过程类似)。
8.一同学测量学校操场跑道的长度。她先以均匀的步伐沿直线走了20步,测出距离刚好是12m。接着她以同样的步伐沿操场跑道走了一圈,数出刚好是660步。她测出的跑道长度是多长?
【答案】396m
【解析】解:由题意可知,该同学一步的长度为
所以跑道的长度为
答:她测出的跑道长度是396m。
9.用下述方法测如图所示玻璃瓶的容积:用刻度尺测量瓶底半径为R;往瓶中倒入部分水,测出水面高度L1,堵住瓶口,将瓶倒转置后测出水面与瓶底的距离L2,由此得出瓶的容积V约为多少?(提示:瓶口倒置后,瓶子中的水量不变,要有计算过程.)
【答案】πR2(L1+L2)
【解析】根据题意知道,瓶子的底面积是:S=πR2,
由甲图知道,瓶中水的体积是:V水 =SL1 =πR2 L1,
由乙图知道,瓶中空气体积是:V空 =SL2 =πR2 L2
所以,酒瓶的容积是:V瓶 =V水 +V空 ═πR2 L1 +πR2 L2 =πR2 (L1 +L2 )
点睛:本题考查的是特殊的测量方法,解题的关键是利用等效替换法测量形状不规则部分体积,即把瓶子正放、倒放结合起来得到水的体积和空着部分的体积.
七、单元质量检测作业
一、单选题
1.3月12日植树节这天,学校组织九年级同学参加植树造林活动。图中小树高度约为( )
A.1m B.1.5m C.2m D.3m
【答案】C
【解析】九年级同学的身高约1.7m,小树的高度略大于身高,接近2m。故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
2.测量一个圆柱体的直径,如图所示的几种测量方法中,正确的是( )
A.B.C.D.
【答案】D
【解析】A.选项直接用刻度尺来寻找圆柱体的直径的方法是不科学的,一般测量值会偏小,故A错误;
BC.用刻度尺测量物体的长度时,一般应从零刻度线或某一整刻线开始测量,BC选项中未从零刻度线的测量方法会使测量值偏小,故BC错误;
D.D选项所示的方法为“辅助工具法”,三角板的直角边所对应的示数即为圆柱体直径的大小。故D正确。
故选D。
3.“天宫课堂”第二课于2022年3月23日在中国空间站开课,如图所示是航天员王亚平做“太空抛物”实验时的情境。请你估测被抛物体“冰墩墩”的高度为( )
A.6cm B.6dm C.6m D.6km
【答案】A
【解析】由图示知,冰墩墩可以拿在手上,其高度与手掌的长度差不多,其高度最接近为6cm,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
4.某学生用刻度尺测得某一物体长度,四次结果如下:L1=3.74cm,L2=3.53cm,L3=3.51cm,L4=3.53cm,其长度应记为( )
A.3.58cm B.3.52cm C.3.5775cm D.3.53cm
【答案】B
【解析】四次结果中第一次结果与其它三次结果差别太大,属于错误数据,其它三次数据求平均值,则其长度应该记为
故ACD不符,B符合。
故选B。
二、填空题
5.学完测量知识后,炎炎进行读数练习。炎炎读出图甲中木块长度是4.00cm,可知他是利用了______(填“A”或“B”)刻度尺读数;如图乙所示是炎炎用停表记录自己绕操场慢跑一圈的时间,此时停表示数为______s。
【答案】 B 217.5
【解析】[1]由图甲可知,A刻度尺,1cm之间有个小格,其分度值为0.5cm;B刻度尺,1cm之间有个小格,其分度值为0.1cm=1mm,使用B刻度尺分度值较小,用B刻度尺测量较准确,B刻度尺读数是以cm做单位要读到小数点后两位,即木块长度是3.00cm,而A刻度尺的读数是3.0cm,所以炎炎利用了B刻度尺读数。
[2]停表小盘的分度值是0.5min,指针在“3”和“4”之间读作3min,指针超过中线,靠近“4”;大盘的分度值是0.1s,而大盘指针在37.5s,因此秒表读数为
t=3min37.5s=217.5s
6.如图所示用刻度尺测量铅笔的长度,读数方法正确的是___________(选填“A”或“B”);测量的结果应为___________。
【答案】 A 5.50cm
【解析】[1]由图可知,刻度尺在读数时,视线要与尺面垂直,故选A。
[2]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,即此刻度尺的分度值为0.1cm,刻度尺读数时要估读到分度值的下一位,物体左侧与“0”刻度线对齐,读作0.00cm,右侧与5.5cm对齐,读作5.50cm,所以物体的长度为
7.苏欣同学为了测某一品牌导线的直径,他用了以下办法。剪下一段导线后, 把这段导线盘绕地单层在一支铅笔上缠绕 40 圈,形成一个导线圈,再用一把刻度尺去测量这导线圈的长度,测量情况如图。这个导线圈的长度是______cm,这一品牌导线的直径是______mm。
【答案】 2.37 0.6
【解析】[1]由图可知,刻度尺的分度值为1mm,导线圈的左边对应刻度值为0.00cm,导线圈的右边对应刻度值为2.37cm,则导线圈的长度为
L=2.37cm-0.00cm=2.37cm
[2]这一品牌导线的直径是
8.如图所示,为了巧测一高度为 H 的小薄药瓶的容积,晓聪同学首先采用如图所示的方法测定药瓶的半径,则药瓶的半径 R= _____ mm。接着向瓶内倒入一定量水,测出水面高度为 L1;然后再堵住瓶口,将瓶倒置后测出水面离瓶底的高度为 L2,则瓶子容积的表达式 V= _____ (用字母表示,不代入已知数据)。
【答案】 9.25
【解析】[1]由图示知,四个药瓶的直径为7.40cm,所以药瓶的半径
[2]由图示知,倒入瓶内的水的体积为
V水=πR2L1
将瓶倒置后,则有
V水=V-πR2L2
即
πR2L1=V-πR2L2
所以
三、实验题
9.周末,朋友们一起去湖边“打水漂”,小梦边玩边思考“打水漂”的飞溅次数与什么因素有关?他猜想可能与投射时的角度和速度有关,为了验证自己的猜想,他选择相似的石子进行了如下的实验:
(1)小梦控制投射速度一定,分别以不同角度(与水平方向夹角)投射,记录的实验数据如下表,根据表中数据可以得出:当投射速度一定时,_________
投射角度
10°
15°
20°
25°
30°
35°
40°
45°
50°
水漂飞溅次数
4
7
13
6
2
1
0
0
0
(2)为了探究“打水漂”的飞溅次数与速度的关系,小梦应使投射角度____,改变投射的______,从而改变石子的入水速度。他发现当投射速度较小时,石子无法打出水漂,而投射速度越大,打出水漂的次数越多。在实验时小梦选了形状、大小、材质都相似的石块是为了_________。
【答案】 随着投射角度的增大,水漂次数先增大后减小 不变 速度 控制石块的质量相等
【解析】(1)[1] 控制投射速度一定,分别以不同角度投射时,从表中数据可知随着投射角度的增大,水漂次数先增大后减小。
(2)[2][3][4] 为了探究“打水漂”的飞溅次数与速度的关系,根据控制变量法可知这里要控制好角度一致,速度不同。在实验时选择形状、大小、材质都相似的石块是为了控制石块的质量相等。
10.物理活动课上,同学们练习测量物理课本中纸张的厚度,小明的实验步骤如下:
①用刻度尺测出一本崭新物理课本的厚度,记为L;
②查看物理课本的页码,记为n;
③计算物理课本中纸张的厚度,表达式为。
同学们经过讨论后,认为小明的实验过程存在两处错误:
(1)错误步骤为__________(填步骤序号);应改为___________;
(2)错误步骤为__________(填步骤序号);应改为_______________;
(3)某同学设计了如下记录实验数据的表格,表格第一行(“实验序号”所在行)的两空中应分别填写A:_________;B:_________。他做了三次实验,并分别算出一张纸的厚度分别为0.086mm、0.088mm和0.087mm,则这张纸的厚度可记录为________mm。
实验序号
A
B
一张纸的厚度L0/mm
平均值L/mm
1
2
3
【答案】 ① 用刻度尺测出一本崭新物理课本的内文的厚度(不含封面),记为L ③ 计算物理课本中纸张的厚度,表达式为 纸的张数 纸张的总厚度 0.087
【解析】(1)[1][2]由题意可知,测量物理课本中纸张的厚度,所以不应该含有物理课本的封面厚度,所以步骤①错误,应改为:用刻度尺测出一本崭新物理课本的内文的厚度(不含封面),记为L。
(2)[3][4]一张纸分两面,两个页码,n个页码,表示张纸,即纸张的厚度为
所以步骤③错误,应改为:计算物理课本中纸张的厚度,表达式为。
(3)[5][6][7]表格是用来记录数据,所以应该把测量的数据记录在表格中,所以在A中应填写:纸的张数;B中应填写:纸张的总厚度,根据三次数据计算出的数值,可求出一张纸厚度的平均值为
11.我国是自行车王国,常见的自行车有“28”“26”和“24”等型号,这些型号是按车轮直径的尺寸命名的,如“26”自行车车轮的直径是26英寸,1英寸=2.45cm。
(1)“26”型号车轮的直径是_______m;
(2)给你一把量程为2m的卷尺和一辆“28”型自行车,请你设计一个简单的方案测量学校跑道的长度,请你写出测量步骤,并用适当的符号表示你测得的物理量:
①用卷尺测出_______;
②算出车轮的_______;
③用红布条在自行车车轮上做一个记号(或用气门芯做记号),让记号与跑道的起点重合,推着自行车沿跑道移动一圈,记下_______;
④跑道长度的表达式为:_______(用测量的物理量符号表示)。
【答案】 0.637 自行车轮的直径D 周长C=πD 自行车轮胎转动的圈数n s=nπD
【解析】(1)[1]由题意可知:“26”型号车直径即为26英寸,英寸与cm的换算关系是
1英寸=2.45cm=2.45×10-2m
所以“26型号车的车轮直径
d=26×2.45×10-2m=0.637m
(2)[2][3][4][5]学校跑道的长度比较大,无法直接测量,可以借助自行车进行测量;用卷尺测量出自行车轮的直径,记为D;算出车轮的周长C=πD;在自行车上绑一个红布条,推着自行车,数出绕操场一圈自行车轮胎转动的圈数n(可以一个人骑着自行车带着另一个人,后面的人数圈数);则跑道长度为
s=nπD
四、计算题
12.某同学骑自行车上学如图,已知自行车的车轮周长为163.28cm,若这位同学沿着平直公路从家到学校,车轮转了1200转。请问:
(1)测量周长所用刻度尺的分度值为多少?
(2)这位同学从家到学校经过的路程为多少?
【答案】(1)1mm;(2)1959.36m
【解析】解:(1)刻度尺在读数时,需要估读一位,即读到分度值的下一位,对于163.28cm中,估读数值“8”的上一位“2”对应的单位是mm,所以该刻度尺分分度值是1mm。
(2)这位同学从家到学校的路程
答:(1)测量周长所用刻度尺的分度值为1mm;
(2)这位同学从家到学校经过的路程为1959.36m。
13.为了测量一根粗细均匀的细铜丝的直径,小雨同学将细铜丝在铅笔上紧密排绕32圈,然后他再用标准的刻度尺来进行相关的测量,如图所示,则:
(1)细铜丝的直径是多少cm?(保留两位有效数字)
(2)小雨同学改变细铜丝在铅笔上紧密排绕的圈数后,再测量线圈的长度,记录数据分别为:L1=7.81cm、L2=7.8cm、L3=7.82cm、L4=7.28cm、L5=7.82cm、L6=7.821cm、L7=7.82cm。线圈的长度是多少?
【答案】(1)0.16cm;(2)7.82cm
【解析】解:(1)由图知:刻度尺上1cm之间有10个小格,所以一个小格代表的长度是
即此刻度尺的分度值为1mm;线圈左侧与7.00cm对齐,右侧与12.00cm对齐,所以线圈的长度为
钢丝的直径为
(2)观察个测量值数据发现,数据7.28cm与其余记录的数值准确值不同,7.8cm、7.821cm估读与其它数据不同,此三测量数据是错误,舍去,则线圈的长度
答:(1)细钢丝的直径是0.16cm;
(2)线圈的长度是7.82cm。
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