内容正文:
1.2时间的测量
目录
2
考点01 古代时间的计时方式 2
考点02 时间单位的换算 2
考点03 生活中的时间估测 2
考点04 测量时间的工具 2
考点05 机械停表的读数 3
考点06 摆的等时性 4
考点07 实验题 5
7
10
考点01 古代时间的计时方式
1.我国古代将一天时间分成12个“时辰”,一个时辰相当于现在的 小时。
2.古代将一昼夜分为十二时辰,一个时辰有八刻钟,一刻钟有三盏茶,则一盏茶的时间是 min。
考点02 时间单位的换算
3.国际单位制中,时间的基本单位是 ,符号 ,常用单位:小时( )、分钟( )换算关系:1小时= 分= 秒
4.在国际单位制中,时间的主单位是 ,在实验室常用 测量时间。
5.一天等于 秒。
6.(1)7200s= h;(2)5.5min= s。
考点03 生活中的时间估测
7.时间单位换算:
(1)中学生百米赛跑用时约15s= h。
(2)中学生跑完1 000 m用时约4 min= s。
8.下列几组数据中最符合实际的是( )
A.1s内人的心跳大约为75次
B.上完一节课的时间大约为0.4h
C.普通中学生跑100m用时约15s
D.一块橡皮从课桌掉到地上的时间约4s
9.关于时间,下列说法正确的是( )
A.实验室里经常用停表测量时间
B.1h=60s
C.时间的唯一单位是秒
D.测量时间时多测量几次求平均值就可以消除误差
考点04 测量时间的工具
10.下列测量时间的工具中,为北斗卫星导航系统提供精确测时的是( )
A.日晷 B.沙漏 C.电子手表 D.铯原子钟
11.下列工具不能用来计时的是( )
A. 电子手表 B. 卷尺
C. 日晷 D. 沙漏
12.如图所示,四个计时器能成功地记录下100m短跑时间的是( )
A.只有甲和乙 B.只有丙和丁
C.只有乙和丙 D.只有乙和丁
考点05 机械停表的读数
13.如图所示,停表的读数为 s。0.75h= s。
14.在国际单位制中,时间的基本单位是 ;如图所示机械停表的时间为 。
15.请同学们应用所学物理知识正确使用下列测量工具:小明骑车去学校,借助停表记录了自己从家到学校的时间,如图所示,此时停表所表示的时间是 s。
16.如图,该停表的读数为( )
A.10s B.0.1min C.40s D.0.4min
17.如图所示是小华同学精确测量绕操场步行一周所用的时间,下面说法正确的是( )
A.所用时间35min35s,停表分度值1s B.所用时间5min35s,停表分度值0.1s
C.所用时间35min35s,停表分度值0.1s D.所用时间5min35s,停表分度值1s
考点06 摆的等时性
18.首先提出摆的等时性原理的是( )
A.牛顿 B.伽利略 C.阿基米德 D.亚里士多德
19.单摆来回摆动一次的时间跟下面哪个因素有关( )
A.摆锤的轻重 B.摆动的角度 C.摆的形状 D.摆的长短
20.世界上第一只摆钟是根据 原理制成的,此原理是由意大利科学家 首先发现的。他在研究时采用的科学方法是 。
21.为了研究单摆摆动的周期与摆线长度的关系,应保持( )
A.摆线的长度和摆球的质量不变,改变摆动的幅度
B.摆线的长度和摆动的幅度不变,改变摆球的质量
C.摆动的幅度和摆球的质量不变,改变摆线的长度
D.摆动的幅度和摆球的质量,摆线的长度都不变,改变摆球的形状
22.在第一节物理课上,老师带领同学们做了有趣的单摆实验。下列说法正确的是( )
A.同一重物,摆绳越长,完成一次摆动用的时间越长
B.同一重物,摆幅越大,完成一次摆动用的时间越大
C.不同重物,摆绳长度相同,完成一次摆动用的时间不同
D.不同重物,摆幅相同,完成一次摆动用的时间不同
23.甲、乙两个同学做了两个不同的单摆,测量摆的周期,结果恰巧摆的周期相同,这是因为这两个单摆有相同的 ( )
A.摆长 B.摆幅 C.摆球质量 D.摆球质量、摆幅和摆长
24.如图所示,是两个完全一样的摆,只是它们的摆幅不同,结果( )
A.两只摆的周期相同
B.两只摆的周期不相同
C..左边摆的周期大于右边摆的周期
D.左边摆的周期小于右边摆的周期
25.如表是小林做“研究摆的周期与摆线长度的关系”实验时记录的数据,根据这些数据可判断:若要使摆的周期为1秒,则摆线长度可能是( )
实验次数
1
2
3
摆线长度(米)
0.2
0.3
0.4
周期(秒)
0.9
1.1
1.3
A.0.18米 B.0.25米 C.0.36米 D.0.42米
考点07 实验题
26.某同学探究单摆的摆动规律,他用同一个小球,保持摆动幅度相同,只改变摆线长度,做了三次实验,如表是他做的三次实验测量结果:
摆线长度(cm)
51
45
28
连续摆动10次的时间(s)
14.5
13.3
11
(1)当摆线长度为45cm时,摆动周期为 s;
(2)如果要使摆动周期恰好为1s,摆线长度应该 28cm(选填“大于”、“小于”或“等于”):
(3)由表中数据分析可知:单摆摆线长度对摆动周期 (选填“有”或“无”)影响,且摆线越长,摆动周期越 。
27.某同学模仿伽利略探究单摆摆动的规律。他用同一个小球,保持摆的幅度不变,只改变摆线的长度,做了三次实验。下表是这个同学实验测得的数据:
摆线的长度/cm
60
45
30
连续摆动10次的时间/s
18.6
13.4
11.8
(1)该同学采用的科学研究方法叫做 ;
(2)每次实验都记录了摆球摆动10次所用的时间来求出摆球摆动的周期(摆球摆动一次的时间),这样做的目的是 (选填“多次实验求平均值,减小误差”或“多次实验得到普遍规律”);
(3)摆线长度为45cm时,摆的周期为 s;
(4)如果要使摆的周期正好等于2s,摆线长度应该 (选填“大于”“等于”或“小于”)60cm。
28.某同学模仿伽利略“探究摆球质量,摆动幅度、摆线长度对摆动周期的影响”实验,现有如下实验器材:较长的细线一根,已知质量的铁球两个,铁架台、量角器、夹子各一个。
(1)为了完成实验,还需要的测量工具是 和 ;
下表是该同学记录的结果:
实验次数
摆球质量(克)
摆动幅度(度)
摆线长度(厘米)
摆动次数
所用时间(秒)
周期(秒)
1
30
40
100
10
20
2
2
20
40
100
20
40
2
3
30
20
100
15
30
2
4
30
40
144
10
24
2.4
(2)分析比较实验次数1与2,可得出的初步结论是:当 和 相同时,摆动周期与 无关;
(3)他对比1与4数据后,把家中摆动更慢的摆钟摆臂上的螺母往 拧(选填“上”或“下”),钟就准了;
(4)在上述探究过程中,用到的实验探究方法叫做 。
29.某同学做“研究影响摆球摆动周期的因素”的实验,现有如下器材:较长的细线一根;质量为0.1千克和0.2千克的铁球各一个;铁架台一套;夹子一个等。
下表是该同学在某次实验中记录的数据。
实验序号
摆线长度/米
摆球质量/千克
摆球幅度/厘米
连续摆动次数
摆动时间/秒
摆动周期/秒
1
1
0.1
5
30
60
2
1
0.2
5
30
60
3
1
0.1
10
30
60
4
0.75
0.1
5
30
52
5
0.75
0.2
10
30
52
(1)试完成“摆动周期”一列中空格的填写 。
(2)若比较实验序号1和2两次实验,得到的结论为 。
(3)若比较实验序号 两次实验,该同学是控制摆线长度和摆球质量相同时,得到的结果是摆球摆动的周期与 是 (选填“有关”成“无关”)。
(4)分析比较变实验序号1和4两次实验,可以得到的初步结论是: 。
(5)本实验运用的科学方法是 ;
一、单选题
1.下列有关时间单位换算正确的是( )
A.30分 =0.5时 B.0.25时=25分
C.3小时=18分 D.1天=12小时
2.下列单位换算正确的是( )
A.
B.
C.
D.
二、填空题
3.小刚从广州到深圳,乘坐上午9时30分的汽车从广州准时出发,到深圳时是上午11时42分,那么他所用的时间是 h= min= s。
4.嫦娥五号是中国首个实施无人月面取样返回的月球探测器,为中国探月工程的收官之战。12月2日4时53分,探月工程嫦娥五号着陆器和上升器组合体完成了月球钻取采样及封装,12月3日23时10分,嫦娥五号上升器3000N发动机成功将携带样品的上升器送入到预定环月轨道,这是我国首次实现地外天体起飞。以上资料中提到的两个时刻的时间间隔是 。
三、作图题
5.如图所示,这是实验室或体育比赛中常用的测量时间的工具——秒表。请你在图中标出时间为3min10s时指针的位置。
6.如图所示的停表读数为4min38.5s,请在图中画出停表指针的位置。
四、实验题
7.某同学做“验证摆的等时性原理”实验,以下是他实验报告的一部分,请帮其填写完整.
实验目的:验证摆的等时性原理
:支架、细线、两个质量不同的小球、秒表和 .
实验步骤:
实验记录:
试验次数
摆球
摆动幅度
摆线长度米
连续摆动次数
摆动时间秒
摆动周期秒
1
A
一拳宽
52
10
2
A
一拳宽
45
10
3
A
一拳宽
28
10
11
实验结论:由表中数据分析可知: .
8.小敏、小颖和小青在玩荡秋千时,感到秋千往返摆动时间有规律。于是对“哪些因素决定秋千往返摆动1次的时间”问题,提出下列猜想:
①小敏猜想:可能由秋千的绳长决定;
②小颖猜想:可能由人与秋千坐垫的总质量决定;
③小青猜想:可能由秋千摆动幅度(摆动中人离开中心的最大距离)决定。
于是进行了如图2实验,一根细绳一端拴一小球,一端固定,让小球自由往返摆动,并记录数据在下表中。
实验序号
小球到固定点距离L(摆长)/米
小球质量m(克)
摆动幅度s(米)
小球往返摆动20次的时间/秒
摆动周期(秒)
1
0.7
20
0.05
34
2
1.0
20
0.08
40
3
1.0
30
0.05
40
4
1.0
30
0.08
40
5
1.3
20
0.05
46
请回答下列问题:
(1)请计算表格最后一列数据补全;
(2)要完成上述实验,除如图器材外,还必需的实验器材是:天平、 、 ;
(3)分析比较实验次数3和4可得:当 和 不变时,摆动周期与 无关;
(4)分析比较实验次数2和4可得: ;
(5)分析比较实验次数1和5可得: ;
(6)本次实验探究过程中使用的科学研究方法是 。
一、填空题
1.刻漏是人类最早制造的不完全依赖天象、相对独立运行的计时仪器。刻漏以水等液体(也有少数例外,如水银或沙等)为工作物质,根据流水的量与流逝时间的对应关系,通过漏壶或箭壶中的水量变化来度量时间的,我国使用刻漏的时间非常早,最早可追溯到中国历史上第一个王朝﹣夏朝(大约公元前2070年),约在汉武帝时期发明了浮箭漏,如图所示为单级浮箭漏示意图,漏,指漏壶;刻,指箭尺上的刻度;箭,就是标有时间刻度的标尺,浮箭漏由两只漏壶组成,一只是播水壶,另一只是受水壶,因为壶内装有指示时刻的箭尺,所以通常称为箭壶,随着受水壶内水位的上升,安在箭舟上的箭尺随之上浮,所以称作浮箭漏,但这种浮箭漏计时误差较大,西汉时期的巨野铜漏日误差约为6分钟左右,经过人们的调整,东汉以后,我国刻漏的最好的日误差已经可以达到在20s左右,而欧洲直到1715年,机械钟的计时精度才达到日误差几秒的数量级。
(1)你认为单级浮箭漏误差较大的主要原因是 ;
(2)请你猜想一种减少(1)中误差的方法: 。
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1.2时间的测量
目录
2
考点01 古代时间的计时方式 2
考点02 时间单位的换算 2
考点03 生活中的时间估测 2
考点04 测量时间的工具 2
考点05 机械停表的读数 3
考点06 摆的等时性 4
考点07 实验题 5
7
10
考点01 古代时间的计时方式
1.我国古代将一天时间分成12个“时辰”,一个时辰相当于现在的 小时。
【答案】2
【详解】我国古代一昼夜为24小时,被分为 12 个时辰,所以每个时辰相当于现在的两个小时。
2.古代将一昼夜分为十二时辰,一个时辰有八刻钟,一刻钟有三盏茶,则一盏茶的时间是 min。
【答案】5
【详解】一昼夜24h共十二时辰,一个时辰2h,一个时辰有八刻钟,则一刻钟15min,一刻钟有三盏茶,则一盏茶的时间是。
考点02 时间单位的换算
3.国际单位制中,时间的基本单位是 ,符号 ,常用单位:小时( )、分钟( )换算关系:1小时= 分= 秒
【答案】 秒 s h min 60 3600
【详解】[1][2]国际单位制中,时间的基本单位是秒,符号s。
[3][4]常用单位:小时(h)、分钟(min)。
[5][6]换算关系:1小时=60分=3600秒。
4.在国际单位制中,时间的主单位是 ,在实验室常用 测量时间。
【答案】 秒 停表(秒表)
【详解】[1][2]在国际单位制中,时间的主单位是秒,在实验室常用停表(秒表)测量时间。
5.一天等于 秒。
【答案】8.64×104
【详解】根据时间单位的换算关系可得
1天=24小时=24×3600秒=8.64×104秒
6.(1)7200s= h;(2)5.5min= s。
【答案】 2 330
【详解】(1)[1]因为
1h=3600s
所以
7200s=7200×h=2h
(2)[2]因为
1min=60s
所以
5.5min=5.5×60s=330s
考点03 生活中的时间估测
7.时间单位换算:
(1)中学生百米赛跑用时约15s= h。
(2)中学生跑完1 000 m用时约4 min= s。
【答案】 240
【详解】[1]因为,所以
[2]因为1min=60s,所以
4min=4×60s=240s
8.下列几组数据中最符合实际的是( )
A.1s内人的心跳大约为75次
B.上完一节课的时间大约为0.4h
C.普通中学生跑100m用时约15s
D.一块橡皮从课桌掉到地上的时间约4s
【答案】C
【详解】A.1min内人的心跳大约为 75 次,心脏跳动一次约0.8s,故A不符合题意;
B.上完一节课的时间大约45min,约为 0.75h,故B不符合题意;
C.中学生的百米成绩比专业运动员要慢,普通中学生跑100m 用时约15s,故C符合题意;
D.根据常识可知,一块橡皮从课桌掉到地上时间的时间非常短,约为0.5s,故D不符合题意。
故选C。
9.关于时间,下列说法正确的是( )
A.实验室里经常用停表测量时间
B.1h=60s
C.时间的唯一单位是秒
D.测量时间时多测量几次求平均值就可以消除误差
【答案】A
【详解】A.由测量时间的工具可知,实验室里经常用停表测量时间,故A正确;
B.1h=3600s,故B错误;
C.时间的单位有很多,如年、月、周、日、时、分、秒、毫秒等,时间的国际单位是秒,故C错误;
D.测量时间时多测量几次求平均值可以减小误差,但不能消除误差,故D错误。
故选A。
考点04 测量时间的工具
10.下列测量时间的工具中,为北斗卫星导航系统提供精确测时的是( )
A.日晷 B.沙漏 C.电子手表 D.铯原子钟
【答案】D
【详解】ABCD.日晷 、沙漏属于古代的时间测量工具,测量比较粗略。电子手表属于日常生活中的时间测量工具。原子钟精准准到千分之一秒,甚至百万分之一秒。故ABC不符合题意;D符合题意。
故选D。
11.下列工具不能用来计时的是( )
A. 电子手表 B. 卷尺
C. 日晷 D. 沙漏
【答案】B
【详解】古时计时工具有许多中,常见的有“沙漏”、“日晷”等,现在的计时工具由钟表、电子手表等,卷尺是用来测量物体的长度,不是用来计时的,故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
12.如图所示,四个计时器能成功地记录下100m短跑时间的是( )
A.只有甲和乙 B.只有丙和丁
C.只有乙和丙 D.只有乙和丁
【答案】B
【详解】短跑所用时间少,对仪器的选择原则是量程够用就可以,分度值越小测量越准确,同时要求仪器方便操作,所以甲图的石英钟和乙图的电子手表不方便计时;用丙图机械停表和丁图电子停表比较合适,故B符合题意,ACD不符合题意.
考点05 机械停表的读数
13.如图所示,停表的读数为 s。0.75h= s。
【答案】 337.5 2700
【详解】[1]在秒表的中间表盘上,1 min中间有两个小格,所以一个小格代表0.5min,指针在“5”和“6”之间,所以分针指示的时间为5min,分针偏向“6”一侧,表示大表盘上时间超过0.5 min;所以在秒表的大表盘上,秒针指示的时间为37.5s,即秒表的读数为5min37.5s=337.5s。
[2]因为
1h=60min=3600s
所以
0.75h=0.75×3600s=2700s
14.在国际单位制中,时间的基本单位是 ;如图所示机械停表的时间为 。
【答案】 秒 337.5s
【详解】[1]国际单位制是指国际通用的度量衡体系,在国际单位制中,时间的基本单位是秒。
[2]停表中间小表盘上,每个小格代表0.5min,指针指在“5”和“6”之间,偏向“6”一侧,小表盘的读数为5min;在停表的大表盘上,1s之间有10个小格,所以每个小格代表0.1s,因为小表盘指针偏向“6”一侧,所以大表盘指针的读数为37.5s,停表的读数为5min37.5s,即337.5s。
15.请同学们应用所学物理知识正确使用下列测量工具:小明骑车去学校,借助停表记录了自己从家到学校的时间,如图所示,此时停表所表示的时间是 s。
【答案】307.5
【详解】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“5”和“6”之间,偏向“5”一侧,所以分针指示的时间为5min,秒针读数前半分钟;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7.5s处,所以秒针指示的时间为7.5s,即秒表的读数为5min7.5s,即307.5s。
16.如图,该停表的读数为( )
A.10s B.0.1min C.40s D.0.4min
【答案】C
【详解】停表的小表盘是分针盘,分度值为0.5min,分针指在“0”和“1”之间,且靠近“1”,大表盘为秒针盘,分度值为0.1s,对应刻度为40.0s,所以停表的示数为0min40.0s,即40s。故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
17.如图所示是小华同学精确测量绕操场步行一周所用的时间,下面说法正确的是( )
A.所用时间35min35s,停表分度值1s B.所用时间5min35s,停表分度值0.1s
C.所用时间35min35s,停表分度值0.1s D.所用时间5min35s,停表分度值1s
【答案】D
【详解】图中,停表小盘的分度值是1min,指针在5min和6min之间;大盘的分度值是1s,而大盘指针在35s,因此停表读数为5min35s,故D符合题意,ABC不符合题意。
故选D。
考点06 摆的等时性
18.首先提出摆的等时性原理的是( )
A.牛顿 B.伽利略 C.阿基米德 D.亚里士多德
【答案】B
【详解】意大利科学家伽利略对教堂中吊灯的摆动产生了浓厚的兴趣,于是自己用铁块制成了一个摆,通过实验发现:不论摆动的幅度大些还是小些,完成一次摆动的时间是相等的。这在物理学中称为摆的等时性原理。故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
19.单摆来回摆动一次的时间跟下面哪个因素有关( )
A.摆锤的轻重 B.摆动的角度 C.摆的形状 D.摆的长短
【答案】D
【详解】单摆的摆动时间,与单摆的轻重、角度、形状等都没有关系,只和单摆的长短有关,故ABC不符合题意,D符合题意。
故选D。
20.世界上第一只摆钟是根据 原理制成的,此原理是由意大利科学家 首先发现的。他在研究时采用的科学方法是 。
【答案】 摆的等时性 伽利略 控制变量法
【详解】[1][2][3]生活中的机械摆钟无论形状大小如何,单摆的周期只与摆长有关,与摆球的质量和摆角无关,即摆长一定时,单摆完成一次摆动的时间都相等,这一原理最早是意大利科学家伽利略发现的,叫做摆的等时性。世界上第一只机械摆钟就是根据这个原理制成的。由于实验中需要控制多个变量,因此研究时用到了控制变量法。
21.为了研究单摆摆动的周期与摆线长度的关系,应保持( )
A.摆线的长度和摆球的质量不变,改变摆动的幅度
B.摆线的长度和摆动的幅度不变,改变摆球的质量
C.摆动的幅度和摆球的质量不变,改变摆线的长度
D.摆动的幅度和摆球的质量,摆线的长度都不变,改变摆球的形状
【答案】C
【详解】为了研究单摆摆动的周期与摆线长度的关系,根据控制变量法,探究因素不同,其它因素均应保持相同,即应保持幅度和摆球的质量及其它相关因素相同,改变摆的长度,故ABD不符合题意,C符合题意。
故选C。
22.在第一节物理课上,老师带领同学们做了有趣的单摆实验。下列说法正确的是( )
A.同一重物,摆绳越长,完成一次摆动用的时间越长
B.同一重物,摆幅越大,完成一次摆动用的时间越大
C.不同重物,摆绳长度相同,完成一次摆动用的时间不同
D.不同重物,摆幅相同,完成一次摆动用的时间不同
【答案】A
【详解】在同一个地方,单摆的周期与摆球的重力和摆动幅度无关,仅与摆长有关,摆长越长,单摆周期越长,完成一次摆动所用时间越长,故A正确,BCD错误。
故选A。
23.甲、乙两个同学做了两个不同的单摆,测量摆的周期,结果恰巧摆的周期相同,这是因为这两个单摆有相同的 ( )
A.摆长 B.摆幅 C.摆球质量 D.摆球质量、摆幅和摆长
【答案】A
【详解】根据影响单摆摆动周期的因素知,当摆长相同时,摆动周期相同,故选A正确;
周期与摆幅和摆球质量无关,故BCD错误.
故选A.
24.如图所示,是两个完全一样的摆,只是它们的摆幅不同,结果( )
A.两只摆的周期相同
B.两只摆的周期不相同
C..左边摆的周期大于右边摆的周期
D.左边摆的周期小于右边摆的周期
【答案】A
【详解】根据单摆的周期公式 可知单摆周期只与摆长有关,两个完全一样的摆则两只摆的周期相同,故A符合题意.
25.如表是小林做“研究摆的周期与摆线长度的关系”实验时记录的数据,根据这些数据可判断:若要使摆的周期为1秒,则摆线长度可能是( )
实验次数
1
2
3
摆线长度(米)
0.2
0.3
0.4
周期(秒)
0.9
1.1
1.3
A.0.18米 B.0.25米 C.0.36米 D.0.42米
【答案】B
【详解】分析表中数据,摆的周期与摆线的长度有关系,摆线越长,周期越大;当摆线增加0.1m,则周期增大0.2s。设摆线长度为L,则
故选B。
考点07 实验题
26.某同学探究单摆的摆动规律,他用同一个小球,保持摆动幅度相同,只改变摆线长度,做了三次实验,如表是他做的三次实验测量结果:
摆线长度(cm)
51
45
28
连续摆动10次的时间(s)
14.5
13.3
11
(1)当摆线长度为45cm时,摆动周期为 s;
(2)如果要使摆动周期恰好为1s,摆线长度应该 28cm(选填“大于”、“小于”或“等于”):
(3)由表中数据分析可知:单摆摆线长度对摆动周期 (选填“有”或“无”)影响,且摆线越长,摆动周期越 。
【答案】 1.33 小于 有 长
【详解】(1)[1]由表中数据,摆线长度为45cm时,连续摆动10次的时间为13.3s,则摆动周期(即摆动一次的时间)为
(2)[2]由表中数据,摆长分别为51cm、45cm、28cm时,摆的周期分别为1.45s、1.33s、1.1s,由此可知,在其它条件相同时,摆长越短,摆的周期越小,摆长越长,摆的周期越大,所以,如果要使摆的周期正好等于1s(小于1.1s),摆线长度应该小于28cm。
(3)[3][4]由表中数据及前面分析可知:摆动周期与摆线长度有关,且摆线的长度越长,摆动周期越长。故单摆摆线长度对摆动周期有影响。
27.某同学模仿伽利略探究单摆摆动的规律。他用同一个小球,保持摆的幅度不变,只改变摆线的长度,做了三次实验。下表是这个同学实验测得的数据:
摆线的长度/cm
60
45
30
连续摆动10次的时间/s
18.6
13.4
11.8
(1)该同学采用的科学研究方法叫做 ;
(2)每次实验都记录了摆球摆动10次所用的时间来求出摆球摆动的周期(摆球摆动一次的时间),这样做的目的是 (选填“多次实验求平均值,减小误差”或“多次实验得到普遍规律”);
(3)摆线长度为45cm时,摆的周期为 s;
(4)如果要使摆的周期正好等于2s,摆线长度应该 (选填“大于”“等于”或“小于”)60cm。
【答案】 控制变量法 多次实验求平均值,减小误差 1.34 大于
【详解】(1)[1]他用同一个小球,即质量控制不变,保持摆的幅度不变,只改变摆线的长度,该同学采用的科学研究方法叫做控制变量法。
(2)[2]摆动一次时间较短,直接测量误差较大,每次实验都记录了摆球摆动10次所用的时间来求出摆球摆动的周期,这样做的目的是为了多次实验求平均值减小误差。
(3)[3]由表中数据,摆线长度为45cm时,连续摆动10次的时间为13.4秒,摆动一次时间,即摆的周期为
(4)[4]由表中数据,摆长分别为60cm、45cm、30cm时,摆的周期分别为1.86s、1.34s、1.18s,故可知,在其它条件相同时,摆长越短,摆的周期越小,摆长越长,摆的周期越大,如果要使摆的周期正好等于2s(大于1.86s),摆线长度应该大于60cm。
28.某同学模仿伽利略“探究摆球质量,摆动幅度、摆线长度对摆动周期的影响”实验,现有如下实验器材:较长的细线一根,已知质量的铁球两个,铁架台、量角器、夹子各一个。
(1)为了完成实验,还需要的测量工具是 和 ;
下表是该同学记录的结果:
实验次数
摆球质量(克)
摆动幅度(度)
摆线长度(厘米)
摆动次数
所用时间(秒)
周期(秒)
1
30
40
100
10
20
2
2
20
40
100
20
40
2
3
30
20
100
15
30
2
4
30
40
144
10
24
2.4
(2)分析比较实验次数1与2,可得出的初步结论是:当 和 相同时,摆动周期与 无关;
(3)他对比1与4数据后,把家中摆动更慢的摆钟摆臂上的螺母往 拧(选填“上”或“下”),钟就准了;
(4)在上述探究过程中,用到的实验探究方法叫做 。
【答案】 刻度尺 停表 摆动幅度 摆线长度 摆球质量 上 控制变量法
【详解】(1)[1][2]实验中要测量摆线长度、摆动幅度、摆动时间,分别用到刻度尺、量角器、停表。
(2)[3][4][5]实验次数1与2的摆动幅度和摆线长度相同,摆球质量不同,但摆动周期相同,故可以得出结论:当摆动幅度和摆线长度相同时,摆动周期与摆球质量无关。
(3)[6]通过对比1与4数据可知,当摆球质量和摆动幅度相同时,摆线长度短的周期短;家中摆动更慢的摆钟周期长,减小周期后钟才是准的,故应把摆钟摆臂上的螺母往上拧,使摆线长度变短,周期变短。
(4)[7]控制变量法是物理上常用的研究方法,当影响一个物理量的因素有多个时,需要用控制变量法。
29.某同学做“研究影响摆球摆动周期的因素”的实验,现有如下器材:较长的细线一根;质量为0.1千克和0.2千克的铁球各一个;铁架台一套;夹子一个等。
下表是该同学在某次实验中记录的数据。
实验序号
摆线长度/米
摆球质量/千克
摆球幅度/厘米
连续摆动次数
摆动时间/秒
摆动周期/秒
1
1
0.1
5
30
60
2
1
0.2
5
30
60
3
1
0.1
10
30
60
4
0.75
0.1
5
30
52
5
0.75
0.2
10
30
52
(1)试完成“摆动周期”一列中空格的填写 。
(2)若比较实验序号1和2两次实验,得到的结论为 。
(3)若比较实验序号 两次实验,该同学是控制摆线长度和摆球质量相同时,得到的结果是摆球摆动的周期与 是 (选填“有关”成“无关”)。
(4)分析比较变实验序号1和4两次实验,可以得到的初步结论是: 。
(5)本实验运用的科学方法是 ;
【答案】 见解析所示 在摆线长度与摆球幅度相同时,摆动周期与摆球质量无关 1和3 摆球幅度 无关 在摆球质量与摆球幅度相同时,摆线长度越长,摆动周期越长 控制变量法
【详解】(1)[1]由“摆动周期”的定义可知,单摆的摆动周期为单摆摆动一次所用的时间,故由表格中的连续摆动次数与摆动时间可以计算出摆动周期,填写如下表所示:
实验序号
摆线长度/米
摆球质量/千克
摆球幅度/厘米
连续摆动次数
摆动时间/秒
摆动周期/秒
1
1
0.1
5
30
60
2
2
1
0.2
5
30
60
2
3
1
0.1
10
30
60
2
4
0.75
0.1
5
30
52
1.73
5
0.75
0.2
10
30
52
1.73
(2)[2]由1、2两次实验数据可知,摆线长度与摆球幅度相同而摆球的质量不同,而摆动周期相同,故可知在摆线长度与摆球幅度相同时,摆动周期与摆球质量无关。
(3)[3]由表中数据可知,控制摆线长度和摆球质量相同的实验组是1、3两次实验。
[4][5]由以上两次实验数据可知,其它条件相同而摆球幅度不同,而摆动周期相同,故可知摆球摆动的周期与摆球幅度无关。
(4)[6]由1、4两次实验数据可知,摆球质量和摆球幅度相同,摆线长度不同而摆动周期不同,故可得到初步结论:当摆球质量和摆球幅度相同时,摆线长度越长,摆动周期越长。
(5)[7]由实验过程可知,在探究某一因素的影响时,要控制其它因素不变,这种研究方法是控制变量法。
一、单选题
1.下列有关时间单位换算正确的是( )
A.30分 =0.5时 B.0.25时=25分
C.3小时=18分 D.1天=12小时
【答案】A
【详解】A.因为,所以
故A正确;
B.因为,所以
故B错误;
C.因为,所以
故C错误;
D.根据地球自转周期可知,1天=24小时,故D错误。
故选A。
2.下列单位换算正确的是( )
A.
B.
C.
D.
【答案】C
【详解】A.1km=1000m,5km=5×1000m=5000m,故A错误;
B.1h=3600s,4h=4×3600s=14400s,故B错误;
C.1min=60s,30min=30×60s=1800s,故C正确;
D.1m3=109mm3,45m3=45×109mm3=4.5×1010mm3,故D错误。
故选C。
二、填空题
3.小刚从广州到深圳,乘坐上午9时30分的汽车从广州准时出发,到深圳时是上午11时42分,那么他所用的时间是 h= min= s。
【答案】 2.2 132 7920
【详解】[1]由题意可知,汽车行驶的时间为2h12min,由于
则
所以
[2]因为,所以
[3]因为,所以
4.嫦娥五号是中国首个实施无人月面取样返回的月球探测器,为中国探月工程的收官之战。12月2日4时53分,探月工程嫦娥五号着陆器和上升器组合体完成了月球钻取采样及封装,12月3日23时10分,嫦娥五号上升器3000N发动机成功将携带样品的上升器送入到预定环月轨道,这是我国首次实现地外天体起飞。以上资料中提到的两个时刻的时间间隔是 。
【答案】42小时17分
【详解】资料中提到的两个时刻分别是:12月2日4时53分、12月3日23时10分。则时间关系计算可得时间间隔为
24时00分-4时53分+23时10分=42小时17分
三、作图题
5.如图所示,这是实验室或体育比赛中常用的测量时间的工具——秒表。请你在图中标出时间为3min10s时指针的位置。
【答案】
【详解】由图知,在秒表的中间表盘上,1min中间有2格,所以一个小格代表0.5min,时间为3min10s时的分针应该指在“3”和“4”之间,偏向“4”一侧,据此标记分针位置如图所示;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10s处,所以秒针指示的时间为10s,如图所示
6.如图所示的停表读数为4min38.5s,请在图中画出停表指针的位置。
【答案】
【详解】停表小盘分度值为0.5min,大盘分度值为0.1s,停表读数为4min38.5s,所以小盘指针应在4和5之间,偏向5一侧,大盘指针指向38s和39s正中间,如下图所示:
四、实验题
7.某同学做“验证摆的等时性原理”实验,以下是他实验报告的一部分,请帮其填写完整.
实验目的:验证摆的等时性原理
:支架、细线、两个质量不同的小球、秒表和 .
实验步骤:
实验记录:
试验次数
摆球
摆动幅度
摆线长度米
连续摆动次数
摆动时间秒
摆动周期秒
1
A
一拳宽
52
10
2
A
一拳宽
45
10
3
A
一拳宽
28
10
11
实验结论:由表中数据分析可知: .
【答案】 实验器材 刻度尺 同一个摆球,在摆动幅度相同的情况下,摆长越长,周期越大
【详解】[1][2]为了完成“验证摆的等时性原理”实验,需要用到的实验器材有:支架、细线、两个质量不同的小球、测量时间的秒表和测量摆线长的刻度尺;
[3]摆球连续摆动10次,摆动的时间为13.3s,所以摆动周期为
==1.33s
[4]由表格中的数据可知:
==1.45s
==1.1s
同一个摆球,在摆动幅度相同的情况下,摆线长度越长,摆动一次的时间即周期越大.
8.小敏、小颖和小青在玩荡秋千时,感到秋千往返摆动时间有规律。于是对“哪些因素决定秋千往返摆动1次的时间”问题,提出下列猜想:
①小敏猜想:可能由秋千的绳长决定;
②小颖猜想:可能由人与秋千坐垫的总质量决定;
③小青猜想:可能由秋千摆动幅度(摆动中人离开中心的最大距离)决定。
于是进行了如图2实验,一根细绳一端拴一小球,一端固定,让小球自由往返摆动,并记录数据在下表中。
实验序号
小球到固定点距离L(摆长)/米
小球质量m(克)
摆动幅度s(米)
小球往返摆动20次的时间/秒
摆动周期(秒)
1
0.7
20
0.05
34
2
1.0
20
0.08
40
3
1.0
30
0.05
40
4
1.0
30
0.08
40
5
1.3
20
0.05
46
请回答下列问题:
(1)请计算表格最后一列数据补全;
(2)要完成上述实验,除如图器材外,还必需的实验器材是:天平、 、 ;
(3)分析比较实验次数3和4可得:当 和 不变时,摆动周期与 无关;
(4)分析比较实验次数2和4可得: ;
(5)分析比较实验次数1和5可得: ;
(6)本次实验探究过程中使用的科学研究方法是 。
【答案】 1.7 2.0 2.0 2.0 2.3 刻度尺 秒表 摆长 小球质量 摆动幅度 见解析 见解析 控制变量法
【详解】(1)[1]第一次实验中,摆动周期
[2]第二次实验中,摆动周期
[3]第三次实验中,摆动周期
[4]第四次实验中,摆动周期
[5]第五次实验中,摆动周期
(2)[6][7]实验中,还需要测量摆长的刻度尺、测量时间的秒表。
(3)[8][9][10]由第3、4次实验知,摆长相同、小球的质量相同,摆动幅度不同时,摆动周期相同,即摆动周期与摆动幅度无关。
(4)[11]由第2、4次实验知,摆长和摆动幅度相同,小球质量不同时,摆动周期相同,即:当摆长和摆动幅度不变时,摆动周期与小球质量无关。
(5)[12]由第1、5次实验知,小球质量和摆动幅度相同,摆长不同,摆动周期也不同,且第5次实验中,摆长更长,摆动周期也更长。即:当小球质量和摆动幅度不变时,摆长越长,摆动周期越大。
(6)[13]实验中,摆动周期与多个因素有关,需要应用控制变量法进行实验。
一、填空题
1.刻漏是人类最早制造的不完全依赖天象、相对独立运行的计时仪器。刻漏以水等液体(也有少数例外,如水银或沙等)为工作物质,根据流水的量与流逝时间的对应关系,通过漏壶或箭壶中的水量变化来度量时间的,我国使用刻漏的时间非常早,最早可追溯到中国历史上第一个王朝﹣夏朝(大约公元前2070年),约在汉武帝时期发明了浮箭漏,如图所示为单级浮箭漏示意图,漏,指漏壶;刻,指箭尺上的刻度;箭,就是标有时间刻度的标尺,浮箭漏由两只漏壶组成,一只是播水壶,另一只是受水壶,因为壶内装有指示时刻的箭尺,所以通常称为箭壶,随着受水壶内水位的上升,安在箭舟上的箭尺随之上浮,所以称作浮箭漏,但这种浮箭漏计时误差较大,西汉时期的巨野铜漏日误差约为6分钟左右,经过人们的调整,东汉以后,我国刻漏的最好的日误差已经可以达到在20s左右,而欧洲直到1715年,机械钟的计时精度才达到日误差几秒的数量级。
(1)你认为单级浮箭漏误差较大的主要原因是 ;
(2)请你猜想一种减少(1)中误差的方法: 。
【答案】 播水壶中的水位会随时间下降,流出的水速度会逐渐减小,导致计时不准确 及时向播水壶中添加水,保证水位几乎不变
【详解】(1)[1]水位不同,播水壶底部受到水的压强不同,水位越高,播水壶流出的速度越大,水位越低,播水壶流出的速度越小,当播水壶中的水位会随时间下降,流出的水速度会逐渐减小,导致计时不准确。
(2)[2]要想让播水壶流出水的速度不变,必须让水位高度保持不变,因此及时向播水壶中添加水,保证水位几乎不变,可以减小测量时间误差。
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