内容正文:
第2节 科学测量
【题型导航】
【重难题型讲解】 1
题型1 长度的测量 1
题型2 体积的测量 8
题型3 温度的测量 14
题型4 科学实验室 18
【能力培优练】 23
【链接中考】 27
【重难题型讲解】
题型1 长度的测量
一、长度的测量
测量是一个将待测的量与公认的标准量进行比较的过程。
1、 长度的大小:感受1米(1983年国际度量衡大会(CGPM)重新制定米的定义,“光在真空中行进1/299 792 458秒的距离”为一标准米)、1厘米、1毫米的长度。
2、 特殊长度单位:纳米、光年。
3、 刻度尺的使用
①使用前,要注意观察它的零刻度线、最小刻度(准确程度)和量程。根据需要选择合适的量程和准确度的刻度尺。
②使用中:
会选
“会选"是指根据测量要求选择适当分度值和量程的刻度尺。
选量程:选择刻度尺的量程时,要选择一次就能测完全长、不必分段测量的;
选分度值:分度值越小的刻度尺,其测量精确程度越高。而测量对象不同,所需|的精确程度也不同,要根据测量需要合理选择不同精确程度的刻度尺。
例如,在安装门窗玻璃时进行的测量, 精确程度要求较高,长度一般只有几十厘米,因此要选用分度值是1毫米的米尺;
而测量教室的长和宽时,精确程度要求不高,长度较大,选用分度值是1厘米的且量程较大的卷尺较合适
会放
“会放”是将零刻度线对准被测物体的端, 有刻度线的一边要紧靠被测物体,与被测边保持平行, 不能歪斜, 如图所示;
零刻度线磨损的刻度尺,可使某整数刻度线对齐物体,用物体另一边对准的刻度值减去这一整数刻度值,就可得到物体的实际长度, 如图所示
会看
“会看”是指读数时,视线要正对刻度线,即视线与尺面垂直,不能斜视
会读
“会读”是指在读数时,要注意区分大格和小格的数目,除准确读出分度值会读的数字外,还要估读到分度值的下一位数字。如25.38厘米中,25.3厘米是准确值,0.08厘米是估计值
会记
“会记” 是指除了正确无误地记下所读出的数值外 ,还要注上测量单位,只写数值而未标明单位的记录是无意义的,而忘记写单位是初学者较容易犯的错误
二、特殊长度的测量
平移法
当一个物体的长度无法直接测量时,我们可以采用平移的方法来测物体的长度。 如测小球、圆柱硬币等物体的直径。生活中测身高也是用同样的方法
化曲为直法
测如右图所示曲线的长度时,可以选取不易拉伸的细线与曲线重合,再将细线拉直,用刻度尺直接测量
化直为曲法
用已知周长的滚轮在待测的较长的直线或曲线(如操场跑道、某段道路曲法等)上滚动, 记下滚动的圈数,用滚轮的周长乘圈数得出被测长度
累积法
把某些难以用常规仪器直接测量的微小量累积起来,将小量变成大量的测量方法叫累积法。如把n段相同长度的物体叠合,使叠合后的总长度比刻度尺的分度值大得多,测出总长度除以n,可以算出物体的长度。如测纸张厚度、硬币的厚度、铜丝直径等常用此法。
注意:累积法中叠合的物体长度要完全相同,否则被平均之后,测量结果不准确。如测课本纸张厚度,要将封底封面除去
1、把细铜丝紧密地绕在铅笔上n圈
2、量出n圈铜丝圈的长度L
3、细铜丝的直径:d=L/n
其他方法
在一些特殊的测量场合,人们还会用到一些其他测量仪器和测量方法。例如,潜水艇在水下航行时,用声呐来测量潜水艇与障碍物之间的距离;雷达用电磁波反射的原理测
量飞机与雷达站之间的距离;测距望远镜将激光测距仪和望远镜系统相结合,集观察和测量于一体。这些测量仪器都是利用波从发送到接收之间的时间长短来测量测距仪与被测对象之间距离的。
三、国际单位制
测量某个科学量时用来进行比校的标准量叫作单位(unit)。长期以来,世界上不同地区(甚至同一地区的不同年代)选定的测量标准各不相同。例如,对则量长度我国过去采用的单位是“尺”(古代的(“尺”与现代的“尺”不一样),欧洲、美洲国家采用的单位是“英尺”。这样,国际交流就会很不方便。
人们逐渐认识到,确定测量标准时,应当选取自然界中比较稳定、世界各国都能接受的事物作为标准。鉴于这种认识,国际计量大会制定了一套国际统一的单位制,叫作国际单位制(International System of Units.简称SI),推荐各国使用。目前,世界上大多数国家和地区已经采用图际单位制,我国的法定单位也是以国际单位制为基础的。
【典例1-1】(2024秋•杭州校级期中)小杭同学学习了长度测量做了下列两个实验:
用刻度尺测物体长度,图甲铅笔的长度是 。用如图乙方法测得的硬币直径为 。
【解答】解:图甲刻度尺1cm之间有10个小格,所以1个小格代表的是0.1cm,即此刻度尺的分度值为0.1cm;
铅笔左端与10.00cm对齐,右端与13.60cm对齐,所以铅笔的长度为L=13.60cm﹣10.00cm=3.60cm。
图乙刻度尺的分度值为0.1cm,起始端从零开始,右端对的刻度是7.40cm,即5个硬币直径的长度之和为7.40cm,所以硬币的直径D1.48cm。
故答案为:3.60cm;1.48cm。
跟踪训练1 (2024秋•钱塘区校级月考)小金在进行观察蜗牛的实验时,进行了下列活动。
(1)为了更好地进行科学观察,我们需要借助 (填仪器名称)。
(2)小金发现自己购买的蜗牛比别人在田野里抓的都要大,于是他用刻度尺测量该蜗牛的壳。图甲、乙、丙中测量方式正确的是 ,读数为 cm。
(3)为了让蜗牛爬得更快,小金对着蜗牛呐喊加油,这种做法是否会对蜗牛的爬行快慢产生影响?请判断并说明理由 。
【解答】解:(1)放大镜是用以放大物体的凸透镜,显微镜的雏形,通常用来观察物体细节。为了更好地对蜗牛的结构进行科学观察,我们需要借助放大镜;
(2)图中测量长度的方法:首先观察刻度尺零刻线是否磨损,其次观察其量程和分度值;尺的位置应放正,使刻度尺的零刻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,应使视线不能斜歪,视线应与尺面垂直,因此图中测量方式正确的是甲,读书为:5.30cm﹣2.00cm=2.30cm。
(3)蜗牛没有听觉,不会受到惊吓。
故答案为:(1)放大镜;(2)甲;2.30;(3)不会,蜗牛没有听觉不会受到惊吓。
【典例1-2】(2024秋•平湖市期中)小科同学家里装修,所用墙纸的规格是“0.53m×10m(宽×长),厚度0.63mm”,小科选取一张废弃的墙纸,想测量一下墙纸厚度是否属实,实验步骤如下:
A用刻度尺测出废弃墙纸长度为L1。
B把纸紧密地环绕在圆柱形铅笔上,数出圈数为n圈。
C用刻度尺测出铅笔的直径为D1。
D用刻度尺测出圆环的直径为D2。
(1)以上步骤中没有必要的步骤是 ,除没必要实验步骤后合理的顺序是 。(用字母表示)
(2)测得墙纸厚度的表达式是 。(用所给字母表示)
(3)该同学一共测了三次,每次墙纸都重新绕过,并放在刻度尺的不同位置进行读数,结果三次读数都不相同,产生误差的原因有哪些? (选填字母)
A.每次绕的松紧程度不同
B.墙纸厚度不均匀
C.读数时小数点点错
【解答】解:(1)正确测量一张墙纸的方法:找一支圆铅笔,把纸紧密地环绕在圆柱形铅笔上,数出圈数为n圈,用刻度尺测出铅笔的直径为D1,用刻度尺测出圆环的直径为D2,所以没有必要的步骤为A;
(2)用圆环的直径D2减去铅笔的直径D1除去2n就是墙纸的厚度,
所以墙纸的厚度的表达式:;
(3)在测量原理和方法一样的情况下,误差是由于测量者的人为客观原因及测量工具本身的准确程度引起的,例如:
A.人在绕纸的时候,可能用力的大小不同,造成松紧程度不同,会产生误差,故A符合题意;
B.墙纸自身可能粗细不够均匀,会导致误差的产生,故C符合题意。
D.读数时由于粗心,小数点记错位置,属于测量错误,故D不符合题意。
故选AB。
故答案为:( 1 ) A;CBD;(2);(3)AB。
跟踪训练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.用刻度尺测出圆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n,即得细铜丝的直径d。
D.将细铜丝紧密排绕在铅笔杆上。
E.数出排绕在铅笔杆上的细铜丝的圈数n。
(1)以上步骤中,没有必要的步骤和错误的步骤分别是哪两项 。
(2)更正错误的步骤后,求得铜丝的直径d= 。
(3)某同学共测三次,而每次都将铜丝重新绕过,并放在刻度尺上不同部位读数,结果三次读数都不同,产生误差的原因有 。
A.铜丝本身粗细不均匀
B.刻度尺本身刻度不均匀
C.每次排绕的松紧程度不相同
D.读数时由于粗心,小数点记错位置
【解答】解:
(1)在测量细铜丝的直径实验中,不需要测出细铜丝的长度,即没有必要的步骤是A;
根据测量步骤可知,错误的步骤是C,原因是计算细铜丝直径的方法错误。
(2)结合步骤B、E可知,错误的步骤C应更正为:用铜丝绕圈总长度L2除以细铜丝的圈数n,即得细铜丝的直径d;
(3)在测量原理和方法一样的情况下,误差是由于测量者的人为客观原因及测量工具本身的准确程度引起的,例如:
A、铜丝自身可能粗细不够均匀,会导致误差的产生,故A符合题意。
B、刻度尺本身刻度不均匀,在测量中会产生误差,故B符合题意;
C、人在绕线的时候,可能用力的大小不同,造成松紧程度不同,会产生误差,故C符合题意;
D、读数时由于粗心,小数点记错位置,属于测量错误,故D不符合题意;
故选:ACD。
故答案为:(1)A和C;(2);(3)ABC。
题型2 体积的测量
一、物体体积的测量
测量方法
使用的工具
单位
固
体
规则
体积=底面积*高
(长方体、正方体、圆柱体)
刻度尺
立方米、立方厘米、立方分米等
不规则
间接测量法
(如排水法,也可用沙代替水)
量筒或量杯
(细棉线、金属环)
液体体积
量筒或量杯进行测量
量筒或量杯
升(L)、毫升(m L)
1、 液体体积的测量:测量工具—— 量筒或量杯(注意最大量程和最小刻度值)。量筒和量杯都没有零刻度线,量筒的刻度均匀,量杯的刻度不均匀,刻度间隔下大上小。
2、 量筒的使用方法
①选择量程适当的量筒。
②测量前,量筒必须平放在水平桌面上。
③读数时,视线要与凹形液面最低处相平。
【俯视,会使读数偏大;仰视时,会使读数偏小。量筒越细,刻度间隔大,读数才准确。】
二、固体体积的几种测量方法
物体特征
测量方法
形状规则的固体
可先直接用刻度尺测出相应的长度,再利用体积公式算出体积,如正方体的体积V= a3,四柱体的体积V=πr2h,长方体的体积V = abc
形状不规则的较小固体(不溶于水、不吸水)
“排水法”测体积
①先在量简中倒入适量水(“适量”是指不能太少,要以能浸没被测物体为准,也不能太多,不要在物体浸没后,液面上升到超过最大刻度处),读出体积V1,如图所示;
②再将固体用细线拴住慢慢放人量简内的水中,并使其被浸没,读出此时水与固体的总体积V2,如图所示;
③被测固体的体积V= V1-V2
漂浮的固体
“沉坠法”测体积
①将被测物体和能沉人水中的重物用细线拴在一起(重物在下,被测物体在上),先用手提被测物体上端的细线,只将重物浸没在量简内的水中,读出体积 V1,如图所示;
②然后将拴好的两个物体一起浸没在水中,读出体积V2,如图所示;
③被测固体的体积V= V2-V1
“针压法”测体积
①在量筒内倒人适量的水,读出体积V1,如图所示;
②用细长针刺入被测固体并用力将其压人量筒内的水中,使其浸没,读出此时的体积V2,如图所示;
③被测固体的体积V= V1-V2
较大固体
“溢水法”测体积
将烧杯装满水,且以刚好不溢出为准, 此时将固体浸没在烧杯内的水中,且同时用另一容器承接溢出的水,再用量简测出承接到的水的体积 V,则V就是所测固体的体积(此法误差较大)
三、面积的测量
沿着叶子的形状将其画下来,画在透明的坐标纸上。 然后数格子。 计算格子时,叶片边缘凡超过半格的计算为1,不足半格则不计数。 一般画坐标纸时,每个格子长宽各为1cm,所以面积为1cm2。 因此,数出的个子数就是叶片的面积数 (单位为cm2)。
【典例2-1】(2024秋•仙居县期中)测量一块金属的体积,先向20mL的量筒中加入适量水,量筒放平稳且面对刻度线,测量水的体积时俯视,读数为8ml,测量水和金属块的总体积时仰视,读数为15ml,则所测得的金属块的体积是( )
A.小于7cm3 B.大于7cm3 C.12cm3 D.等于7cm2
【解答】解:在放金属块前俯视液面,示数为V1,其读数会比实际偏高;放金属块后仰视液面,示数为V2,读数比实际偏小,则测量的体积V=V2﹣V1,因为V1偏大V2偏小,故V偏小,故所测出金属块的实际体积小于金属块的实际体积,故B正确。
故选:B。
跟踪训练3 (2024秋•绍兴校级月考)对测量仪器、测量方法的观察思考能够帮助我们更好解决问题。
(1)若有一个量筒和一个量杯的量程都是200mL(设底部到量程的高度都是h),如果倒入50mL的液体,对量杯而言,液面的高度将 (选填“大于”“小于”或“等于”)。如果它们最小刻度都是5mL,则当所测液体体积较大时,选用 (选填“量筒”或“量杯”)测量要更准确。
(2)小科想测一块不规则矿石的体积,因矿石较大,放不进量筒,因此小科利用一只烧杯,按下图所示方法来测量矿石的体积。测得的矿石的体积是 。该方法测得的矿石体积可能 (选填“偏大”、“偏小”或“一样”),理由是 。
【解答】解:(1)如果量杯是上下粗细一致的,那么50mL是200mL的 ,则此时液面的高度恰好在 处。而实际上量杯上大下小,则高度 处液体的体积肯定小于50mL,即50mL的刻度线大于 ;
如果它们的分度值相同,根据它们的形状特点可知,量筒的刻度上下均匀,而量杯的刻度则“下疏上密”,因此,当所测液体体积较大时,量杯会因上端相邻刻度较密而不易读数准确,应选用量筒来进行测量更准确;
(2)根据图片可知,测得矿石的体积V=200cm3﹣130cm3=70cm3;该方法测出的矿石体积可能偏大,理由是:取出矿石时会带出部分水。
故答案为:(1)大于;量筒;(2)70cm3;偏大。
【典例2-2】(2024秋•浙江期中)甲、乙两同学分别用量筒测量小石块的体积。甲同学的做法是:在量筒里注入适量的水,记下水的体积V1,然后轻轻放入石块,使量筒里的水完全浸没石块,记下此时水及石块的体积V2,计算石块的体积为V2﹣V1。乙同学的做法是:先将石块置于量筒中,同时往量筒中注入水,使水全部浸没石块后记下水的体积V1,然后取出石块,记下取出石块后水的体积V2,计算石块的体积为V1﹣V2。请分析上述两种方法,回答下列问题:
(1)用量筒测量液体体积,读数时视线应与 保持水平。
(2)如果两位同学读数都正确,测出石块的体积,较接近真实值的是 (填“甲”或“乙”)。
(3)若甲同学实验读数,如图所示,则小石块的体积是 。
(4)甲同学的下列操作,可导致测量结果偏小的是 。
A.石块浸入水中深度过大
B.在浸入小石块时不慎有水滴溅出,读数均正确
C.改用粗线拴住石块,读数均正确
D.待小石块浸没后仰视读数,其余读数正确
【解答】解:(1)用量筒测量液体体积,读数时视线应与凹液面的底部相平;
(2)乙同学的操作中,将石块取出量筒时,石块上会附着一些水,使测量的石块的体积偏大,故甲测量比较准确,乙测得体积较大;
(3)由图可知,水的体积V1=110mL,水和石块的总体积V2=130mL,则小石块的体积V=V2﹣V1=130mL﹣110mL=20mL=20cm3
(4)A.石块浸没后,改变其在水中的深度,排开水的体积不变,测量结果不变,故A不符合题意;
B.投入石块,有水滴飞溅出来,导致测量值偏小,从而使测量的小石块体积偏小,故B符合题意;
C.改用粗线拴住石块,因为绳子所占体积增大,绳子的体积计算为小石块的体积,所以测得小石块的体积偏大,故C不符合题意;
D.放入石块后,仰视读数,导致测量值偏小,从而使测量的小石块体积偏小,故D符合题意;
故选:BD。
故答案为:(1)凹液面最低部;(2)甲;(3)20cm3;(4)BD。
跟踪训练4 (2024秋•义乌市期中)用量筒测量小石块的体积。甲同学的做法是:在量筒里注入适量的水,记下水的体积V 1,然后轻轻放入石块,使量筒里的水完全浸没石块,记下此时水及石块的体积V 2,计算石块的体积为V 2﹣V 1。
(1)如图所示,甲同学所用量筒的最小刻度是 ,小石块的体积是 。
(2)甲同学下列操作,可导致测量结果偏小的是 。
A.石块浸入水中深度过大。
B.放入石块后,仰视读数。
C.投入石块,有水滴飞溅出来。
D.改用粗线拴住石块。
(3)另有一较大矿石,放不进量筒,因此丙同学利用一只烧杯,按图所示方法来测量矿石的体积。此测量方法测得矿石的体积,与它的真实值相比 (偏大、偏小或一样大)。
【解答】解:(1)图中50mL到100mL之间有5个格,所以分度值是10mL;
石块的体积V=V2﹣V1=130mL﹣110mL=20mL=20cm3;
(2)A、量筒的示数与石块浸入水中深度无关,故A错误;
B、放入石块后,仰视读数,示数偏小,放入石块后与放入前的示数差就会变小,故B正确;
C、投入石块,有水滴飞溅出来,放入石块后的示数就变小了,放入石块后与放入前的示数差就会变小,故C正确;
D、改用粗线拴住石块,放入石块后与放入前的示数差就会变大,故D错误。
故选:BC;
(3)从图A到图C,将矿石取出时,会带出一定量的水,再补充水时就会多一些,使所测量矿石的体积偏大。
故答案为:(1)10mL;20cm3;(2)BC;(3)偏大。
题型3 温度的测量
一、温度的测量
1、温度:表示物体的冷热程度。
2、测量工具:温度计。它的原理是:利用水银,酒精等液体的热胀冷缩的性质。
3、常用单位:摄氏度,用“0C”表示,即把冰水混合物的温度定为00C,在标准大气压下水沸腾时的温度定为1000C,把0和100之间分为100等份,每一等份就表示1摄氏度。(如人的体温(口腔温)是“37℃”读作“37摄氏度” ;北京一月份平均气温“-4.7 ℃”读作“零下4.7摄氏度”。)注:0℃的水与0℃的冰冷热程度相同(温度相同)
4、温度计的使用方法:
选对
选择测量范围合适的温度计,防止被测物体温度过高时,液柱将温度计胀裂。若无法估计被测物体的温度,则应先用测量范围较大的温度计测量,然后再挑选合适的温度计,并使其最小刻度能符合实验准确度
放对
玻璃泡与被测物体充分接触,不能碰到容器底和壁;玻璃泡要全部浸入被测液体中
示数稳定后读数,不能将温度计从被测物体中拿出来读数;读数时视线要与温度计内的液面相平,如图所示
读对
记对记录数值和单位,0摄氏度以下时,不要忘记负号
二、体温计
(1)测量范围35——420C,最小刻度值0.10C;
(2)玻璃泡大,玻璃管较细,准确度高;玻璃泡与玻璃管中间有一段特别细的弯曲,水银柱回不下来,故可以离开人体读数。(体温计使用前要消毒,甩几下,体温计只升不降。)
(3)其他的温度计:电子温度计、金属温度计、色带温度计、卫星遥感测温度、红外线测温仪等。
【典例3-1】(2023秋•宁波期中)一支温度计的刻度均匀,但示数不准,在一个标准大气压下,将它放在沸水中,示数为95℃,放入冰水混合物中,示数为5℃,把温度计悬挂在教室的墙上,其示数为32℃,求教室内的实际温度t,问下列比例式中错误的是( )
A.
B.
C.
D.
【解答】解:温度计一个小格表示的温度为
℃温度计显示温度为32℃时,教室的实际温度℃×(32﹣5)+0℃=30℃。故D不能算出答案。
故选:D。
跟踪训练5 (2023秋•诸暨市校级期中)十七世纪的伽利略曾设计过这样的一个温度计:一麦秆粗细的玻璃管,一端与玻璃泡相连,另一端竖直插在水中,并使玻璃管内吸入一段水柱,整个装置不漏气。根据管中水柱高度的变化可测出环境相应的温度。
(1)该温度计的工作原理是 (选填“瓶内水”或“玻璃泡中空气”)热胀冷缩的规律制成的。由此可以推测相同情况下 (选填“水”或“空气”)热胀冷缩效果明显。
(2)A、B两处刻度对应的温度的关系是:A处 B处(选填“<”“=”或“>”)。
(3)为了提高此温度计的灵敏度,便于读数,可采取的措施有很多,请写出其中一种: 。
【解答】解:(1)伽利略温度计是利用气体热胀冷缩的规律制成的,其工作物质是玻璃泡中空气,故可推测出相同情况下空气热胀冷缩效果比水明显。
(2)温度越高,气体膨胀越大,玻璃管中的水柱高度越低,故A处温度小于B处温度。
(3)增大玻璃泡的体积可以在温度变化相同时,玻璃泡内空气体积变化大,便于精确读数。
故答案为:(1)玻璃泡中空气;空气;(2)<;(3)增大玻璃泡的体积。
【典例3-2】(2023秋•婺城区校级月考)小科为了研究水的一些特性,做了如下的实验:将适量的水倒入一只烧杯中,然后让它自然冷却,并利用温度计和计时器,测量水的温度随时间的变化情况。
(1)如图是小科同学测量水温的情况,请指出他操作上的两个错误 。
(2)改正错误后,他记录的水温随时间的变化数据如下表:
时间(分)
0
2
4
6
8
10
12
14
16
温度(℃)
36
35
34
33
32
31
30
30
30
下面是小科根据表中的数据绘制一张水温随时间变化的图。你认为下列哪个图能正确反应实验过程: 。
【解答】解:(1)温度计测量液体的温度,读数时视线与液柱的上液面相平,读数时,温度计的玻璃泡继续留在被测液体中;故错误为:读数时,温度计的玻璃泡继续留在被测液体中;读数时视线与液柱的上液面相平;
(2)由表格数据知:热水放在室内后放出热量,温度不断降低,当与室温温度相同时,温度不再发生变化,则水温随时间变化的图象应是先降低,后不变;故D正确。
故答案为:(1)读数时,温度计的玻璃泡继续留在被测液体中;读数时视线与液柱的上液面相平;(2)D。
跟踪训练6 (2023春•乐清市月考)温度表示物体的冷热程度,为测量温度的变化,规定了温度的单位。目前国际上用得较多的温度单位有摄氏度(℃)、华氏度(°F)等。摄氏度规定:在1标准大气压下,纯净的冰水混合物的温度为0度,水的沸点为100度,其间平均分为100份,每一等份为1度,记作1℃。华氏度规定:在标准大气压下,冰的熔点为32℉,水的 沸点为212℉,中间有180等分,每等分为华氏1度,记作“1℉”。有关温度,回答以下问题:
(1)温度计是将难以测量、记录的“温度”通过科学原理转换为可直接测量、记录的“长度”,即温度计用“长度”表示”温度”。很多常见测量工具也有类似特点,请你举出一例: 。
(2)我国在内的绝大多数国家都使用摄氏度,英国、美国等仅有的5个国家使用华氏度,以下支持美国以华氏度为温度单位的是 。
①美国曾是英国的殖民地,美国人习惯继续沿用英国的温度单位
②以标准大气压下水的冰点和沸点为温度准点,因此在没有温度计的情况下,也可以大致估测出外界的温度
③华氏度在冰点和沸点之间相隔180等分,比摄氏度多,从而精确度更高
④绝大多数人将气温作为舒适度,穿衣指数和户外指数的参考,华氏度为温度单位温度变化更加明显,人类是对温度变化十分敏感的动物,更加贴合人体感知气温的敏感程度
⑤两者温差值相等,能够方便转换,因此,用摄氏度和华氏度都没有关系
【解答】解:(1)液体压强计通过U形管两侧液面高度差的大小反映了薄膜所处液体压强的大小,实验中U形管两侧液面的高度差越大,说明液体压强越大,和温度计一样在测量过程中运用了转换法;
(2)摄氏温度和华氏温度都可以计量温度,都是以标准大气压下水的冰点和沸点为温度准点,在没有温度计的情况下,并不能准确估测出外界的温度,即使能估测出外界的温度,但该理由并不能支持美国以华氏度为温度单位;
①美国曾是英国的殖民地,美国人习惯继续沿用英国的温度单位;③华氏度在冰点和沸点之间相隔180等分,比摄氏度多,从而精确度更高;④绝大多数人将气温作为舒适度,穿衣指数和户外指数的参考,华氏度为温度单位温度变化更加明显人类是对温度变化十分敏感的动物,更加贴合人体感知气温的敏感程度,这些都支持支持美国以华氏度为温度单位。
故答案为:(1)液体压强计;(2)①③④。
题型4 科学实验室
一、常见仪器及使用
常用实验仪器简单分类
仪器
主要用途
试管
1、常用于溶液间的反应或固体与液体间的反应,可直接加热。
2、收集少量气体
3、暂时盛放药剂
烧杯
1、用于较多量试剂的反应容器
2、溶解物质或配制溶液
酒精灯
用于加热物质
试管夹
夹持试管
量筒
量取液体体积
托盘天平
称量固体质量
胶头滴管
吸取和滴加少量试剂
蒸发皿(陶瓷做)
用于溶液蒸发浓缩或结晶,可直接加热。
燃烧匙
用于可燃性固体物质的燃烧
药匙、镊子
药匙用于取粉末状药品,镊子用于取块状药品。
细口瓶
装液体药品(内磨口)
广口瓶
装固体药品(内磨口)
集气瓶
收集、储存少量气体,(上磨口)
玻璃棒
用于搅拌,引流,转移液体
铁架台
用于固定或支持仪器
锥形瓶
可加塞,可进行密封,可做反应容器。
漏斗
分普通漏斗、分液漏斗、长颈漏斗。在使用长颈漏斗时,注意液封!!
二、实验室安全
1.听从老师的指示,未经老师的允许不能擅自进入实验室。
2.察看实验室灭火器、急救箱等应急情况处理器材所在的位置,并牢记在心。
3.不能用湿手接触实验室电源,不能将小刀、螺丝刀等物品插入电源插孔,以免发生触电事故。
4.没有老师的指令,不得试嗅或直接接触任何化学试剂。
5.没有老师的允许,不得随意改变实验程序或所用的化学试剂等实验材料,以免发生意外。
6.打翻化学试剂或器皿时需立即处理,并及时向老师或实验室管理员汇报。
7.任何物品在使用前先看说明书或产品提示语,挥发性、腐蚀性、有毒溶剂等应在排风柜子里取用,用完后立即封住容器。
8.如果发生烫伤、烧伤、化学试剂灼伤皮肤或眼睛时,应及时用正确方法处理。实验过程中尤其要注意保护好自己的眼睛。
9.不能将固体垃圾或有害有毒溶剂直接倒入水槽,以免造成管道堵塞或环境污染。实验完毕后,将你的实验区域清理干净,并清洗双手。
【典例4-1】(2024秋•温州期中)选择仪器下边的字母填写在相应横线上。
(1)用于少量液体反应的容器是 。
(2)需要垫石棉网才能加热的仪器是 。
(3)量取一定体积的液体时,需要用 。
【解答】解:(1)用于少量液体反应的容器是试管;故答案为:d;
(2)需要垫石棉网才能加热的仪器是烧杯;故答案为:e;
(3)量取一定体积的液体时,需要用量筒和胶头滴管;故答案为:cf。
跟踪训练7 (2024秋•瑞安市期中)某小组同学对酒精灯火焰温度进行如下探究。
(1)小马同学取一根火柴梗,拿住一端迅速平放入酒精灯火焰中,2秒后取出,观察到如图所示现象。由此得出结论:酒精灯 温度最高(选填“焰心”或“内层”或“外层”)。
(2)小红同学在老师指导下,分别利用高温传感器测得酒精灯各层火焰平均温度并利用实验数据绘制成图。并且老师告知在对试管加热时,如果火焰温度长时间在600℃以上过久,可能使试管受热不均,造成试管破裂。由图甲曲线可知,对物体进行加热时,应选择 范围内的火焰高度最合适(填字母)。
A.0﹣1.5cm
B.1.5﹣3.0cm
C.3.0﹣4.5cm
D.4.5﹣6.0cm
【解答】解:(1)取一根火柴梗,拿住一端迅速平放入酒精灯火焰中,2秒后取出,可以看到接触火焰的火柴梗的两端先变黑,说明酒精灯火焰的外层温度最高。
(2)老师告知在对试管加热时,如果火焰温度长时间在600℃以上过久,可能使试管受热不均,造成试管破裂,由图甲曲线可知,对物体进行加热时,应选择D范围内的火焰高度最合适。
故答案为:
(1)外层;
(2)D。
【能力培优练】
1.(2024秋•江北区期末)下列单位的换算中,正确的是( )
A.10L=10×0.001m3=0.01m3
B.10mL=10×0.001cm3=0.01cm3
C.2.5m=2.5m×100cm=250cm
D.0.3km=0.3×1000=300m
【解答】解:A、10L=10×0.001m3=0.01m3,故A正确;
B、10mL=10cm3,故B错误;
C、2.5m=2.5×100cm=250cm,故C错误;
D、0.3km=0.3×1000m=300m,故D错误。
故选:A。
2.(2024秋•拱墅区期末)下列测量会引起结果偏大的是( )
A.用温度计测一杯热水的温度时,温度计离开被测热水读数
B.用量筒测液体的体积时,俯视凹液面中央最低处读数
C.用体温计测人体温度时,体温计离开人体读数
D.用皮尺测跳远成绩时,用力拉紧皮尺读数
【解答】解:A、使用温度计时,读数时视线与液柱最高处相平,不得离开被测液体再读数,若测量一杯热水的温度时,离开被测液体读数测量结果偏小,故A不符合题意;
B、用量筒测液体的体积时,俯视凹液面中央最低处读数,测量结果偏大,故B符合题意;
C、体温计离开被测物体时,液柱在弯曲处断开,保证示数不变,所以,使用体温计测量体温时,可离开人体后再读数且读数不变,故C不符合题意;
D、由于皮尺具有弹性,所以当用力拉皮尺时,皮尺的长度会增加,但刻度线的数字没有变化。所以测量结果会比真实值小,故D不符合题意。
故选:B。
3.(2024秋•黄岩区期末)小安把同一金属块分别放入装有一定量水的甲量筒和乙量筒中(如图),量筒示数和液面高度变化量随金属块浸入体积的变化正确的是( )
A. B.
C. D.
【解答】解:把同一金属块分别放入装有一定量水的甲量筒和乙量筒中(如图),物体浸入的体积相同时,量筒示数相同,但甲的横截面积小,上升的多,故C符合题意,ABD不符合题意。
故选:C。
4.(2024秋•黄岩区期末)对知识进行归纳总结是一种很好的学习方法。下列是小黄同学整理的“错误操作”与对应测量结果,结果与操作相符的是( )
选项
操作
结果
A
用量筒测量液体体积时,俯视读数
偏小
B
用皮卷尺测量长度时,用力拉紧皮尺
偏大
C
用温度计测沸水温度时,将温度计移出沸水读数
偏大
D
在测量头发的直径时,把头发绕在铅笔上时没有排列紧密
偏大
【解答】解:A.用量筒测量液体体积时,俯视读数,结果将偏大,故A不符合题意;
B.用皮卷尺测量长度时,用力拉紧皮尺,分度值间距变宽,结果将偏大小,故B不符合题意;
C.用温度计测沸水温度时,将温度计移出沸水读数,温度有下降,结果将偏小,故C不符合题意;
D.在测量头发的直径时,把头发绕在铅笔上时没有排列紧密,所测长度变大,结果将偏大,故D符合题意;
故选:D。
5.(2025•浙江自主招生)一支刻度均匀但示数不准确的温度计,在一个标准大气压时,放入冰水混合物中,水银柱的长度是a厘米,放入沸水中时水银柱长度为b厘米。请计算(答案用题中字母表示):
(1)当水银柱的长度是c厘米(a<c<b)时,则被测液体的温度是 ℃。
(2)当外界温度为50℃时,用此温度计测量,则该温度计水银柱的长度是 厘米。
【解答】解:一支刻度均匀但示数不准确的温度计,在一个标准大气压时,放入冰水混合物中,水银柱的长度是a厘米,放入沸水中时水银柱长度为b厘米,则:
(1)当水银柱的长度是c厘米(a<c<b)时,则被测液体的温度是t(c﹣a)℃。
(2)当外界温度为50℃时,用此温度计测量,由(1)的表达式可得:50℃℃,则该温度计水银柱的长度是Lcm。
故答案为:(1);(2)。
6.(2024秋•玉环市期末)刻度尺是生活中比较常见的测量仪器。
(1)小玉用刻度尺测量铜线的直径,他将铜线在笔直的木棍上紧密排绕了10圈后,用刻度尺测量其宽度,如图所示,小玉所用刻度尺的分度值为 ,铜线的直径为 cm。
(2)若用毫米刻度尺测量某一书本长度,四次读数分别为26.04cm、26.96cm、26.02cm、26.00cm,该书本的长度应为 。
(3)在一个标准大气压下,把温度计先后放入冰水混合物和沸水中,分别标出温度计中液柱达到的位置A和B,将该温度计放在刻度尺旁,如图所示,此时温度计表示的温度是 ℃。
【解答】解:(1)图中1cm的长度分成了10个小格,则其分度值为1mm;
图示线圈的长度是8.20cm﹣5.00cm=3.20cm;其圈数为10圈,则铜线的直径为:L0.32cm;
(2)从题干中提供的数据可知,26.96cm与其它数据相差较大,是错误的,应该去掉;故物体的长度最终应记录为:L26.02cm;
(3)在一个标准大气压下,冰水混合物的温度是0℃,沸水的温度是100℃;
由图知,AB之间的距离是7.00cm﹣3.00cm=4.00cm=40.0mm,即40.0mm代表100℃,
所以,1mm(即每个小格)代表的温度为2.5℃,
根据题意可知,A处表示的温度为0℃,液体受热时向左膨胀;
此时液柱最末端在A左端10个小格处,所以此时的温度为10×2.5℃+0℃=25℃。
故答案为:(1)1mm;0.32;(2)26.02cm;(3)25。
7.(2024秋•东阳市期末)实验室里有一块形状不规则的矿石,小科同学按如图所示方法进行测量。请回答:
(1)上述方法中使用的玻璃仪器有 。
(2)根据上述方法测得该矿石的体积为 cm3。
(3)小东同学认为测量结果比真实值偏大,理由是 。
【解答】解:(1)上述方法中使用的玻璃仪器有烧杯、量筒。
(2)根据上述方法测得该矿石的体积为V=180mL﹣100mL=80mL=80cm3。
(3)小东同学认为测量结果比真实值偏大,理由是取出石块要带走部分水,使加入的水变多,剩下水的体积变小。
故答案为:(1)烧杯、量筒;(2)80;(3)取出石块要带走部分水。
8.(2024秋•东阳市期末)学完“温度的测量”后,班级开展了自制温度计的活动,小科在家利用生活中常见器材依次制作了甲、乙两种温度计。
(1)甲温度计是根据 原理制成的。
(2)乙温度计是吸管B通过软木塞与塑料瓶A相连,管下端插入水槽中制成的简易温度计。在不同的温度下分别测出管内外水面的高度差h,记录数据如表所示。
t/℃
17
19
21
23
25
27
h/cm
14.3
12.1
9.9
7.7
5.5
3.3
①图乙温度计的A部分相当于普通温度计的 。(填结构名称)
②该温度计可测量的最高温度是 ℃。
【解答】解:(1)甲温度计是气体温度计,根据气体的热胀冷缩原理制成的;
(2)①据实验用温度计的构造可知,乙温度计的A部分相当于常用温度计的玻璃泡;
②分析表中数据能看出,温度每升高1℃,其液柱大约会下降1.1cm,在27℃时的液柱总长是3.3cm,即温度再升高3℃,吸管中的液柱高等于0,故该,温度计不能测出30℃以上的温度;
故答案为:(1)气体的热胀冷缩;
(2)①玻璃泡;②30。
【链接中考】
9.(2023•杭州)下列最接近1厘米的是( )
A.一枚1元硬币的厚度
B.一本初中科学课本的厚度
C.一个篮球的直径
D.一张课桌的高度
【解答】解:一本初中科学课本的厚度约为1cm,故B符合题意,ACD不符合题意。
故选:B。
10.(2023•台州)如图是某温度计的示数。该温度最有可能是( )
A.冰熔化时的温度
B.人体的正常体温
C.台州夏天的室外温度
D.人体感到舒适的环境温度
【解答】解:根据图中的温度计,0﹣10℃分为5个小格,说明分度值为2℃,对应示数即为0℃,是冰的熔化时的温度,人体的正常体温是36.8℃,台州夏天的室外温度大约是30℃,人体感到舒适的环境温度是23℃,故A正确,BCD错误。
故选:A。
11.(2023•绍兴)温度计的发明及温标(温度的标准)的确定经历了漫长的过程。
(1)当外界温度升高时,伽利略发明的温度计玻璃管中液面将会 (选填“升高”、“不变”或“下降”)。
(2)温度计的发展史上,测温物质在不断改进,考虑的影响因素有 (写出其中一条)。
(3)对于温标的确定过程认识正确的有 。
A.测量是一个把待测量与公认的标准进行比较的过程,所以温标必须具有稳定性
B.西门特学院的学者选择的温标具有一定缺陷,所以是没有任何价值的
C.施特默尔将这两点的数值对调,可能是因为更符合人们的习惯
D.温标的确定是一个不断发展和完善的过程
【解答】解:(1)玻璃瓶内密封着一定质量的空气,因此它是利用空气的热胀冷缩制成的;当外界温度升高时,玻璃球内气体膨胀,使玻璃管中水位降低;反之,温度较低时,玻璃球内气体收缩,玻璃管中的水位就会上升。
(2)从温度计测温原理可发现测温物质的凝固点、沸点受大气压的影响;
(3)A.测量是一个把待测量与公认的标准进行比较的过程,所以温标必须具有稳定性,故A正确;
B.西门特学院的学者选择的温标具有一定缺陷,但为温标的发展起着推动作用,故B错误;
C.施特默尔将这两点的数值对调,形成了现在的摄氏温标,更符合人们的习惯,故C正确;
D.从温标(温度的标准)确定的发展历程看,温标的确定是一个不断发展和完善的过程,故D正确。
故选:ACD。
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第2节 科学测量
【题型导航】
【重难题型讲解】 1
题型1 长度的测量 1
题型2 体积的测量 6
题型3 温度的测量 11
题型4 科学实验室 15
【能力培优练】 19
【链接中考】 22
【重难题型讲解】
题型1 长度的测量
一、长度的测量
测量是一个将待测的量与公认的标准量进行比较的过程。
1、 长度的大小:感受1米(1983年国际度量衡大会(CGPM)重新制定米的定义,“光在真空中行进1/299 792 458秒的距离”为一标准米)、1厘米、1毫米的长度。
2、 特殊长度单位:纳米、光年。
3、 刻度尺的使用
①使用前,要注意观察它的零刻度线、最小刻度(准确程度)和量程。根据需要选择合适的量程和准确度的刻度尺。
②使用中:
会选
“会选"是指根据测量要求选择适当分度值和量程的刻度尺。
选量程:选择刻度尺的量程时,要选择一次就能测完全长、不必分段测量的;
选分度值:分度值越小的刻度尺,其测量精确程度越高。而测量对象不同,所需|的精确程度也不同,要根据测量需要合理选择不同精确程度的刻度尺。
例如,在安装门窗玻璃时进行的测量, 精确程度要求较高,长度一般只有几十厘米,因此要选用分度值是1毫米的米尺;
而测量教室的长和宽时,精确程度要求不高,长度较大,选用分度值是1厘米的且量程较大的卷尺较合适
会放
“会放”是将零刻度线对准被测物体的端, 有刻度线的一边要紧靠被测物体,与被测边保持平行, 不能歪斜, 如图所示;
零刻度线磨损的刻度尺,可使某整数刻度线对齐物体,用物体另一边对准的刻度值减去这一整数刻度值,就可得到物体的实际长度, 如图所示
会看
“会看”是指读数时,视线要正对刻度线,即视线与尺面垂直,不能斜视
会读
“会读”是指在读数时,要注意区分大格和小格的数目,除准确读出分度值会读的数字外,还要估读到分度值的下一位数字。如25.38厘米中,25.3厘米是准确值,0.08厘米是估计值
会记
“会记” 是指除了正确无误地记下所读出的数值外 ,还要注上测量单位,只写数值而未标明单位的记录是无意义的,而忘记写单位是初学者较容易犯的错误
二、特殊长度的测量
平移法
当一个物体的长度无法直接测量时,我们可以采用平移的方法来测物体的长度。 如测小球、圆柱硬币等物体的直径。生活中测身高也是用同样的方法
化曲为直法
测如右图所示曲线的长度时,可以选取不易拉伸的细线与曲线重合,再将细线拉直,用刻度尺直接测量
化直为曲法
用已知周长的滚轮在待测的较长的直线或曲线(如操场跑道、某段道路曲法等)上滚动, 记下滚动的圈数,用滚轮的周长乘圈数得出被测长度
累积法
把某些难以用常规仪器直接测量的微小量累积起来,将小量变成大量的测量方法叫累积法。如把n段相同长度的物体叠合,使叠合后的总长度比刻度尺的分度值大得多,测出总长度除以n,可以算出物体的长度。如测纸张厚度、硬币的厚度、铜丝直径等常用此法。
注意:累积法中叠合的物体长度要完全相同,否则被平均之后,测量结果不准确。如测课本纸张厚度,要将封底封面除去
1、把细铜丝紧密地绕在铅笔上n圈
2、量出n圈铜丝圈的长度L
3、细铜丝的直径:d=L/n
其他方法
在一些特殊的测量场合,人们还会用到一些其他测量仪器和测量方法。例如,潜水艇在水下航行时,用声呐来测量潜水艇与障碍物之间的距离;雷达用电磁波反射的原理测
量飞机与雷达站之间的距离;测距望远镜将激光测距仪和望远镜系统相结合,集观察和测量于一体。这些测量仪器都是利用波从发送到接收之间的时间长短来测量测距仪与被测对象之间距离的。
三、国际单位制
测量某个科学量时用来进行比校的标准量叫作单位(unit)。长期以来,世界上不同地区(甚至同一地区的不同年代)选定的测量标准各不相同。例如,对则量长度我国过去采用的单位是“尺”(古代的(“尺”与现代的“尺”不一样),欧洲、美洲国家采用的单位是“英尺”。这样,国际交流就会很不方便。
人们逐渐认识到,确定测量标准时,应当选取自然界中比较稳定、世界各国都能接受的事物作为标准。鉴于这种认识,国际计量大会制定了一套国际统一的单位制,叫作国际单位制(International System of Units.简称SI),推荐各国使用。目前,世界上大多数国家和地区已经采用图际单位制,我国的法定单位也是以国际单位制为基础的。
【典例1-1】(2024秋•杭州校级期中)小杭同学学习了长度测量做了下列两个实验:
用刻度尺测物体长度,图甲铅笔的长度是 。用如图乙方法测得的硬币直径为 。
跟踪训练1 (2024秋•钱塘区校级月考)小金在进行观察蜗牛的实验时,进行了下列活动。
(1)为了更好地进行科学观察,我们需要借助 (填仪器名称)。
(2)小金发现自己购买的蜗牛比别人在田野里抓的都要大,于是他用刻度尺测量该蜗牛的壳。图甲、乙、丙中测量方式正确的是 ,读数为 cm。
(3)为了让蜗牛爬得更快,小金对着蜗牛呐喊加油,这种做法是否会对蜗牛的爬行快慢产生影响?请判断并说明理由 。
【典例1-2】(2024秋•平湖市期中)小科同学家里装修,所用墙纸的规格是“0.53m×10m(宽×长),厚度0.63mm”,小科选取一张废弃的墙纸,想测量一下墙纸厚度是否属实,实验步骤如下:
A用刻度尺测出废弃墙纸长度为L1。
B把纸紧密地环绕在圆柱形铅笔上,数出圈数为n圈。
C用刻度尺测出铅笔的直径为D1。
D用刻度尺测出圆环的直径为D2。
(1)以上步骤中没有必要的步骤是 ,除没必要实验步骤后合理的顺序是 。(用字母表示)
(2)测得墙纸厚度的表达式是 。(用所给字母表示)
(3)该同学一共测了三次,每次墙纸都重新绕过,并放在刻度尺的不同位置进行读数,结果三次读数都不相同,产生误差的原因有哪些? (选填字母)
A.每次绕的松紧程度不同
B.墙纸厚度不均匀
C.读数时小数点点错
跟踪训练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.用刻度尺测出圆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n,即得细铜丝的直径d。
D.将细铜丝紧密排绕在铅笔杆上。
E.数出排绕在铅笔杆上的细铜丝的圈数n。
(1)以上步骤中,没有必要的步骤和错误的步骤分别是哪两项 。
(2)更正错误的步骤后,求得铜丝的直径d= 。
(3)某同学共测三次,而每次都将铜丝重新绕过,并放在刻度尺上不同部位读数,结果三次读数都不同,产生误差的原因有 。
A.铜丝本身粗细不均匀
B.刻度尺本身刻度不均匀
C.每次排绕的松紧程度不相同
D.读数时由于粗心,小数点记错位置
题型2 体积的测量
一、物体体积的测量
测量方法
使用的工具
单位
固
体
规则
体积=底面积*高
(长方体、正方体、圆柱体)
刻度尺
立方米、立方厘米、立方分米等
不规则
间接测量法
(如排水法,也可用沙代替水)
量筒或量杯
(细棉线、金属环)
液体体积
量筒或量杯进行测量
量筒或量杯
升(L)、毫升(m L)
1、 液体体积的测量:测量工具—— 量筒或量杯(注意最大量程和最小刻度值)。量筒和量杯都没有零刻度线,量筒的刻度均匀,量杯的刻度不均匀,刻度间隔下大上小。
2、 量筒的使用方法
①选择量程适当的量筒。
②测量前,量筒必须平放在水平桌面上。
③读数时,视线要与凹形液面最低处相平。
二、固体体积的几种测量方法
物体特征
测量方法
形状规则的固体
可先直接用刻度尺测出相应的长度,再利用体积公式算出体积,如正方体的体积V= a3,四柱体的体积V=πr2h,长方体的体积V = abc
形状不规则的较小固体(不溶于水、不吸水)
“排水法”测体积
①先在量简中倒入适量水(“适量”是指不能太少,要以能浸没被测物体为准,也不能太多,不要在物体浸没后,液面上升到超过最大刻度处),读出体积V1,如图所示;
②再将固体用细线拴住慢慢放人量简内的水中,并使其被浸没,读出此时水与固体的总体积V2,如图所示;
③被测固体的体积V= V1-V2
漂浮的固体
“沉坠法”测体积
①将被测物体和能沉人水中的重物用细线拴在一起(重物在下,被测物体在上),先用手提被测物体上端的细线,只将重物浸没在量简内的水中,读出体积 V1,如图所示;
②然后将拴好的两个物体一起浸没在水中,读出体积V2,如图所示;
③被测固体的体积V= V2-V1
“针压法”测体积
①在量筒内倒人适量的水,读出体积V1,如图所示;
②用细长针刺入被测固体并用力将其压人量筒内的水中,使其浸没,读出此时的体积V2,如图所示;
③被测固体的体积V= V1-V2
较大固体
“溢水法”测体积
将烧杯装满水,且以刚好不溢出为准, 此时将固体浸没在烧杯内的水中,且同时用另一容器承接溢出的水,再用量简测出承接到的水的体积 V,则V就是所测固体的体积(此法误差较大)
三、面积的测量
沿着叶子的形状将其画下来,画在透明的坐标纸上。 然后数格子。 计算格子时,叶片边缘凡超过半格的计算为1,不足半格则不计数。 一般画坐标纸时,每个格子长宽各为1cm,所以面积为1cm2。 因此,数出的个子数就是叶片的面积数 (单位为cm2)。
【典例2-1】(2024秋•仙居县期中)测量一块金属的体积,先向20mL的量筒中加入适量水,量筒放平稳且面对刻度线,测量水的体积时俯视,读数为8ml,测量水和金属块的总体积时仰视,读数为15ml,则所测得的金属块的体积是( )
A.小于7cm3 B.大于7cm3 C.12cm3 D.等于7cm2
跟踪训练3 (2024秋•绍兴校级月考)对测量仪器、测量方法的观察思考能够帮助我们更好解决问题。
(1)若有一个量筒和一个量杯的量程都是200mL(设底部到量程的高度都是h),如果倒入50mL的液体,对量杯而言,液面的高度将 (选填“大于”“小于”或“等于”)。如果它们最小刻度都是5mL,则当所测液体体积较大时,选用 (选填“量筒”或“量杯”)测量要更准确。
(2)小科想测一块不规则矿石的体积,因矿石较大,放不进量筒,因此小科利用一只烧杯,按下图所示方法来测量矿石的体积。测得的矿石的体积是 。该方法测得的矿石体积可能 (选填“偏大”、“偏小”或“一样”),理由是 。
【典例2-2】(2024秋•浙江期中)甲、乙两同学分别用量筒测量小石块的体积。甲同学的做法是:在量筒里注入适量的水,记下水的体积V1,然后轻轻放入石块,使量筒里的水完全浸没石块,记下此时水及石块的体积V2,计算石块的体积为V2﹣V1。乙同学的做法是:先将石块置于量筒中,同时往量筒中注入水,使水全部浸没石块后记下水的体积V1,然后取出石块,记下取出石块后水的体积V2,计算石块的体积为V1﹣V2。请分析上述两种方法,回答下列问题:
(1)用量筒测量液体体积,读数时视线应与 保持水平。
(2)如果两位同学读数都正确,测出石块的体积,较接近真实值的是 (填“甲”或“乙”)。
(3)若甲同学实验读数,如图所示,则小石块的体积是 。
(4)甲同学的下列操作,可导致测量结果偏小的是 。
A.石块浸入水中深度过大
B.在浸入小石块时不慎有水滴溅出,读数均正确
C.改用粗线拴住石块,读数均正确
D.待小石块浸没后仰视读数,其余读数正确
跟踪训练4 (2024秋•义乌市期中)用量筒测量小石块的体积。甲同学的做法是:在量筒里注入适量的水,记下水的体积V 1,然后轻轻放入石块,使量筒里的水完全浸没石块,记下此时水及石块的体积V 2,计算石块的体积为V 2﹣V 1。
(1)如图所示,甲同学所用量筒的最小刻度是 ,小石块的体积是 。
(2)甲同学下列操作,可导致测量结果偏小的是 。
A.石块浸入水中深度过大。
B.放入石块后,仰视读数。
C.投入石块,有水滴飞溅出来。
D.改用粗线拴住石块。
(3)另有一较大矿石,放不进量筒,因此丙同学利用一只烧杯,按图所示方法来测量矿石的体积。此测量方法测得矿石的体积,与它的真实值相比 (偏大、偏小或一样大)。
题型3 温度的测量
一、温度的测量
1、温度:表示物体的冷热程度。
2、测量工具:温度计。它的原理是:利用水银,酒精等液体的热胀冷缩的性质。
3、常用单位:摄氏度,用“0C”表示,即把冰水混合物的温度定为00C,在标准大气压下水沸腾时的温度定为1000C,把0和100之间分为100等份,每一等份就表示1摄氏度。(如人的体温(口腔温)是“37℃”读作“37摄氏度” ;北京一月份平均气温“-4.7 ℃”读作“零下4.7摄氏度”。)注:0℃的水与0℃的冰冷热程度相同(温度相同)
4、温度计的使用方法:
选对
选择测量范围合适的温度计,防止被测物体温度过高时,液柱将温度计胀裂。若无法估计被测物体的温度,则应先用测量范围较大的温度计测量,然后再挑选合适的温度计,并使其最小刻度能符合实验准确度
放对
玻璃泡与被测物体充分接触,不能碰到容器底和壁;玻璃泡要全部浸入被测液体中
示数稳定后读数,不能将温度计从被测物体中拿出来读数;读数时视线要与温度计内的液面相平,如图所示
读对
记对记录数值和单位,0摄氏度以下时,不要忘记负号
二、体温计
(1)测量范围35——420C,最小刻度值0.10C;
(2)玻璃泡大,玻璃管较细,准确度高;玻璃泡与玻璃管中间有一段特别细的弯曲,水银柱回不下来,故可以离开人体读数。(体温计使用前要消毒,甩几下,体温计只升不降。)
(3)其他的温度计:电子温度计、金属温度计、色带温度计、卫星遥感测温度、红外线测温仪等。
【典例3-1】(2023秋•宁波期中)一支温度计的刻度均匀,但示数不准,在一个标准大气压下,将它放在沸水中,示数为95℃,放入冰水混合物中,示数为5℃,把温度计悬挂在教室的墙上,其示数为32℃,求教室内的实际温度t,问下列比例式中错误的是( )
A.
B.
C.
D.
跟踪训练5 (2023秋•诸暨市校级期中)十七世纪的伽利略曾设计过这样的一个温度计:一麦秆粗细的玻璃管,一端与玻璃泡相连,另一端竖直插在水中,并使玻璃管内吸入一段水柱,整个装置不漏气。根据管中水柱高度的变化可测出环境相应的温度。
(1)该温度计的工作原理是 (选填“瓶内水”或“玻璃泡中空气”)热胀冷缩的规律制成的。由此可以推测相同情况下 (选填“水”或“空气”)热胀冷缩效果明显。
(2)A、B两处刻度对应的温度的关系是:A处 B处(选填“<”“=”或“>”)。
(3)为了提高此温度计的灵敏度,便于读数,可采取的措施有很多,请写出其中一种: 。
【典例3-2】(2023秋•婺城区校级月考)小科为了研究水的一些特性,做了如下的实验:将适量的水倒入一只烧杯中,然后让它自然冷却,并利用温度计和计时器,测量水的温度随时间的变化情况。
(1)如图是小科同学测量水温的情况,请指出他操作上的两个错误 。
(2)改正错误后,他记录的水温随时间的变化数据如下表:
时间(分)
0
2
4
6
8
10
12
14
16
温度(℃)
36
35
34
33
32
31
30
30
30
下面是小科根据表中的数据绘制一张水温随时间变化的图。你认为下列哪个图能正确反应实验过程: 。
跟踪训练6 (2023春•乐清市月考)温度表示物体的冷热程度,为测量温度的变化,规定了温度的单位。目前国际上用得较多的温度单位有摄氏度(℃)、华氏度(°F)等。摄氏度规定:在1标准大气压下,纯净的冰水混合物的温度为0度,水的沸点为100度,其间平均分为100份,每一等份为1度,记作1℃。华氏度规定:在标准大气压下,冰的熔点为32℉,水的 沸点为212℉,中间有180等分,每等分为华氏1度,记作“1℉”。有关温度,回答以下问题:
(1)温度计是将难以测量、记录的“温度”通过科学原理转换为可直接测量、记录的“长度”,即温度计用“长度”表示”温度”。很多常见测量工具也有类似特点,请你举出一例: 。
(2)我国在内的绝大多数国家都使用摄氏度,英国、美国等仅有的5个国家使用华氏度,以下支持美国以华氏度为温度单位的是 。
①美国曾是英国的殖民地,美国人习惯继续沿用英国的温度单位
②以标准大气压下水的冰点和沸点为温度准点,因此在没有温度计的情况下,也可以大致估测出外界的温度
③华氏度在冰点和沸点之间相隔180等分,比摄氏度多,从而精确度更高
④绝大多数人将气温作为舒适度,穿衣指数和户外指数的参考,华氏度为温度单位温度变化更加明显,人类是对温度变化十分敏感的动物,更加贴合人体感知气温的敏感程度
⑤两者温差值相等,能够方便转换,因此,用摄氏度和华氏度都没有关系
题型4 科学实验室
一、常见仪器及使用
常用实验仪器简单分类
仪器
主要用途
试管
1、常用于溶液间的反应或固体与液体间的反应,可直接加热。
2、收集少量气体
3、暂时盛放药剂
烧杯
1、用于较多量试剂的反应容器
2、溶解物质或配制溶液
酒精灯
用于加热物质
试管夹
夹持试管
量筒
量取液体体积
托盘天平
称量固体质量
胶头滴管
吸取和滴加少量试剂
蒸发皿(陶瓷做)
用于溶液蒸发浓缩或结晶,可直接加热。
燃烧匙
用于可燃性固体物质的燃烧
药匙、镊子
药匙用于取粉末状药品,镊子用于取块状药品。
细口瓶
装液体药品(内磨口)
广口瓶
装固体药品(内磨口)
集气瓶
收集、储存少量气体,(上磨口)
玻璃棒
用于搅拌,引流,转移液体
铁架台
用于固定或支持仪器
锥形瓶
可加塞,可进行密封,可做反应容器。
漏斗
分普通漏斗、分液漏斗、长颈漏斗。在使用长颈漏斗时,注意液封!!
二、实验室安全
1.听从老师的指示,未经老师的允许不能擅自进入实验室。
2.察看实验室灭火器、急救箱等应急情况处理器材所在的位置,并牢记在心。
3.不能用湿手接触实验室电源,不能将小刀、螺丝刀等物品插入电源插孔,以免发生触电事故。
4.没有老师的指令,不得试嗅或直接接触任何化学试剂。
5.没有老师的允许,不得随意改变实验程序或所用的化学试剂等实验材料,以免发生意外。
6.打翻化学试剂或器皿时需立即处理,并及时向老师或实验室管理员汇报。
7.任何物品在使用前先看说明书或产品提示语,挥发性、腐蚀性、有毒溶剂等应在排风柜子里取用,用完后立即封住容器。
8.如果发生烫伤、烧伤、化学试剂灼伤皮肤或眼睛时,应及时用正确方法处理。实验过程中尤其要注意保护好自己的眼睛。
9.不能将固体垃圾或有害有毒溶剂直接倒入水槽,以免造成管道堵塞或环境污染。实验完毕后,将你的实验区域清理干净,并清洗双手。
【典例4-1】(2024秋•温州期中)选择仪器下边的字母填写在相应横线上。
(1)用于少量液体反应的容器是 。
(2)需要垫石棉网才能加热的仪器是 。
(3)量取一定体积的液体时,需要用 。
跟踪训练7 (2024秋•瑞安市期中)某小组同学对酒精灯火焰温度进行如下探究。
(1)小马同学取一根火柴梗,拿住一端迅速平放入酒精灯火焰中,2秒后取出,观察到如图所示现象。由此得出结论:酒精灯 温度最高(选填“焰心”或“内层”或“外层”)。
(2)小红同学在老师指导下,分别利用高温传感器测得酒精灯各层火焰平均温度并利用实验数据绘制成图。并且老师告知在对试管加热时,如果火焰温度长时间在600℃以上过久,可能使试管受热不均,造成试管破裂。由图甲曲线可知,对物体进行加热时,应选择 范围内的火焰高度最合适(填字母)。
A.0﹣1.5cm
B.1.5﹣3.0cm
C.3.0﹣4.5cm
D.4.5﹣6.0cm
【能力培优练】
1.(2024秋•江北区期末)下列单位的换算中,正确的是( )
A.10L=10×0.001m3=0.01m3
B.10mL=10×0.001cm3=0.01cm3
C.2.5m=2.5m×100cm=250cm
D.0.3km=0.3×1000=300m
2.(2024秋•拱墅区期末)下列测量会引起结果偏大的是( )
A.用温度计测一杯热水的温度时,温度计离开被测热水读数
B.用量筒测液体的体积时,俯视凹液面中央最低处读数
C.用体温计测人体温度时,体温计离开人体读数
D.用皮尺测跳远成绩时,用力拉紧皮尺读数
3.(2024秋•黄岩区期末)小安把同一金属块分别放入装有一定量水的甲量筒和乙量筒中(如图),量筒示数和液面高度变化量随金属块浸入体积的变化正确的是( )
A. B.
C. D.
4.(2024秋•黄岩区期末)对知识进行归纳总结是一种很好的学习方法。下列是小黄同学整理的“错误操作”与对应测量结果,结果与操作相符的是( )
选项
操作
结果
A
用量筒测量液体体积时,俯视读数
偏小
B
用皮卷尺测量长度时,用力拉紧皮尺
偏大
C
用温度计测沸水温度时,将温度计移出沸水读数
偏大
D
在测量头发的直径时,把头发绕在铅笔上时没有排列紧密
偏大
5.(2025•浙江自主招生)一支刻度均匀但示数不准确的温度计,在一个标准大气压时,放入冰水混合物中,水银柱的长度是a厘米,放入沸水中时水银柱长度为b厘米。请计算(答案用题中字母表示):
(1)当水银柱的长度是c厘米(a<c<b)时,则被测液体的温度是 ℃。
(2)当外界温度为50℃时,用此温度计测量,则该温度计水银柱的长度是 厘米。
6.(2024秋•玉环市期末)刻度尺是生活中比较常见的测量仪器。
(1)小玉用刻度尺测量铜线的直径,他将铜线在笔直的木棍上紧密排绕了10圈后,用刻度尺测量其宽度,如图所示,小玉所用刻度尺的分度值为 ,铜线的直径为 cm。
(2)若用毫米刻度尺测量某一书本长度,四次读数分别为26.04cm、26.96cm、26.02cm、26.00cm,该书本的长度应为 。
(3)在一个标准大气压下,把温度计先后放入冰水混合物和沸水中,分别标出温度计中液柱达到的位置A和B,将该温度计放在刻度尺旁,如图所示,此时温度计表示的温度是 ℃。
7.(2024秋•东阳市期末)实验室里有一块形状不规则的矿石,小科同学按如图所示方法进行测量。请回答:
(1)上述方法中使用的玻璃仪器有 。
(2)根据上述方法测得该矿石的体积为 cm3。
(3)小东同学认为测量结果比真实值偏大,理由是 。
8.(2024秋•东阳市期末)学完“温度的测量”后,班级开展了自制温度计的活动,小科在家利用生活中常见器材依次制作了甲、乙两种温度计。
(1)甲温度计是根据 原理制成的。
(2)乙温度计是吸管B通过软木塞与塑料瓶A相连,管下端插入水槽中制成的简易温度计。在不同的温度下分别测出管内外水面的高度差h,记录数据如表所示。
t/℃
17
19
21
23
25
27
h/cm
14.3
12.1
9.9
7.7
5.5
3.3
①图乙温度计的A部分相当于普通温度计的 。(填结构名称)
②该温度计可测量的最高温度是 ℃。
【链接中考】
9.(2023•杭州)下列最接近1厘米的是( )
A.一枚1元硬币的厚度
B.一本初中科学课本的厚度
C.一个篮球的直径
D.一张课桌的高度
10.(2023•台州)如图是某温度计的示数。该温度最有可能是( )
A.冰熔化时的温度
B.人体的正常体温
C.台州夏天的室外温度
D.人体感到舒适的环境温度
11.(2023•绍兴)温度计的发明及温标(温度的标准)的确定经历了漫长的过程。
(1)当外界温度升高时,伽利略发明的温度计玻璃管中液面将会 (选填“升高”、“不变”或“下降”)。
(2)温度计的发展史上,测温物质在不断改进,考虑的影响因素有 (写出其中一条)。
(3)对于温标的确定过程认识正确的有 。
A.测量是一个把待测量与公认的标准进行比较的过程,所以温标必须具有稳定性
B.西门特学院的学者选择的温标具有一定缺陷,所以是没有任何价值的
C.施特默尔将这两点的数值对调,可能是因为更符合人们的习惯
D.温标的确定是一个不断发展和完善的过程
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学科网(北京)股份有限公司
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