第三单元 计量时间【易错题】(专项训练)科学教科版五年级上册
2025-10-15
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资源信息
| 学段 | 小学 |
| 学科 | 科学 |
| 教材版本 | 小学科学教科版(2017)五年级上册 |
| 年级 | 五年级 |
| 章节 | 计量时间 |
| 类型 | 题集-专项训练 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-单元练习 |
| 学年 | 2025-2026 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | DOCX |
| 文件大小 | 834 KB |
| 发布时间 | 2025-10-15 |
| 更新时间 | 2025-10-15 |
| 作者 | 匿名 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2025-10-15 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/54375361.html |
| 价格 | 4.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
小学科学教科版五年级上册易错题专项训练
第三单元 计量时间易 错环节归类训练
1.在远古时代,人类用天上的太阳来计时。日出而作,日落而息,昼夜交替自然而然成了人类最早使用的时间单位——天。
2.用日影来计时
(1)圭表是古代科学家发明的度量日影长度的一种天文仪器。根据圭表上的日影长度(每天最短),人们就可以确定节气的日期和一年的长度。
(2)日晷又称“日规”,是我国古代利用日影测量时间的一种计时仪器。根据晷面上晷针的日影角度,人们就可以确定时刻。
3.蜡烛也可以用来计时。
4.观察水流的速度
(1)把一个透明塑料瓶去掉底部,倒过来盛水,在瓶盖上扎一个小孔,让水可以从小孔中缓缓流出。仔细观察发现:水流的速度不均匀的。水流速度随着水位的降低而变慢。
(2)对同一个容器,我们控制初始水位高度和孔径不变时,流出相同水量所需的时间相同。
5.想方设法使容器中水位不变时,水会以均匀的速度从容器底部流出。
6.古代水钟:让水滴以均匀的速度滴入圆筒,使得浮标会随水量的增加而逐渐上升,从而显示流逝的时间。用水滴的好处是流速较慢,计时更准确,而且不用频繁地进行加水等操作。
7.自制摆在摆动的过程中,摆动的幅度越来越小,但是同一个摆1分钟内摆动的次数是相同的。
5.不同的摆在一定时间内摆动的次数不相同的。
8.摆的快慢与摆锤的质量、摆动的幅度无关,与摆绳的长短有关。
9.研究影响摆的摆动快慢的因素时的注意事项
(1)实验时,只改变一个因素(要研究的因素),其他因素保持不变。
(2)在安装摆时,摆绳上端必须固定住,不能在摆动过程中移动。
(3)在摆动开始时,要让摆小幅度地自由摆动,要自由释放摆,不能用手推动摆。
(4)如果实验中摆锤碰到铁架台等物体,需要重新做实验。
10.探究摆的快慢与摆锤质量的关系
(1)不变条件:摆绳的长短、摆动的幅度
(2)改变条件:摆锤的质量
(3)实验结论:在其他条件相同的情况下,摆的快慢与摆锤的质量无关。
11.探究摆的快慢与摆绳长短的关系
(1)不变条件:摆锤的质量、摆动的幅度
(2)改变条件:摆绳的长短
(3)实验结论:摆的快慢与摆绳的长短有关。摆绳越长,摆动越慢摆绳越短,摆动越快。
12.摆的快慢与摆绳长度有关。
13.同一个摆,摆绳长度越长,摆动越慢;摆绳长度越短,摆动越快。
14.我们每天都要通过钟表来掌握时间、安排工作或做出决定。
15.石英钟表的计时原理:石英晶体受到电池电力影响时,和音叉一样会产生有规律的振动。
16.石英钟表可以非常精确地计时,一天之内的误差不会超过1秒。
17.当今计时最精确的是原子钟,精度可以达到每2000万年才误差1秒。
18.计时工具的设计运用了物体运动周期性变化的规律。
19.人们设计不同的计时工具来满足不同的用途和需求。
【易错环节一】测量时间的方法及仪器
一、选择题
1.古代利用太阳的投影方向来测量时刻的一种计时仪器是( )。
A.水钟 B.摆钟 C.日晷
2.日晷(guǐ)又称太阳钟,是我国古代的一种计时工具,它工作时利用了影子的( )。
A.长短变化 B.方向变化 C.长短和方向变化
3.日晷作为中国古代最早的时间计量工具之一,从3000年前的周朝就开始使用日晷计时。那么日晷使用时应放在 ( )。
A.大树下 B.空旷的地方 C.任何地方
4.时间流逝的速度( )。
A.白天慢,晚上快 B.白天快,晚上慢 C.白天和晚上一样快
5.古人根据日影来计时的主要原因是( )。
A.日影不受天气影响 B.日影一天中的变化是有规律的 C.日影在一天中的方向是不变的
6.可以根据日影来计时的原因是( )。
A.日影一天中的方向不变
B.日影一天中的变化是有规律的
C.日影不受天气限制
7.小科在做“探究一炷香的时间”实验,下列做法错误的是( )。
A.选择的香上下粗细尽可能的相同
B.在有微风的环境中进行实验
C.实验前要将香平均分成几段并做好标记
8.从古至今,人类经历了计时工具由不准确到准确的一个演变过程。下列计时工具符合演变过程的是( )。
A.日晷→水钟→摆钟→石英钟→原子钟
B.日晷→水钟→石英钟→摆钟→原子钟
C.水钟→日晷→摆钟→原子钟→石英钟
9.在远古时代,人类用天上的( )来计时,日出而作,日落而息,昼夜交替自然而然成了人类最早使用的时间单位。
A.太阳 B.地球 C.月球
10.我们能用水、太阳、摆等计时,是因为它们有一个共同特点,就是( )。
A.取材比较方便 B.运动有规律 C.持续时间比较长
【易错环节二】用水计量时间和水钟
11.如图所示的水钟,装入200毫升的水,漏出50毫升的水需要15秒,那么漏完全部的200毫升的时间是( )。
A.少于60秒 B.60秒 C.多于60秒
12.古人以“沙”代“水”,设计了沙漏,主要是因为( )。
A.沙子方便获取
B.沙子的流速比水稳定,计时更准确
C.用水计时的漏刻在严寒季节易结冰,而沙子不会
13.古代的水钟用水滴的好处是( )。
A.让水流得慢一点,计时长一点
B.水能以尽量均匀的速度往下流
C.滴1滴水刚好1秒,数60滴刚好1分钟
14.往一次性塑料杯里装200毫升水,然后在杯底扎一个小孔,让水从小孔中缓慢流出。重复几次实验后我们会发现( )。
A.每次滴完水所用的时间都不相同 B.每次滴完水所用的时间有规律的变化
C.每次滴完水所用的时间都几乎相同
15.《计时工具发展史》记录了古人用水计时,发明了铜壶滴漏(如图)。铜壶滴漏的刻度在最下面的桶。下列关于上面几个桶的真正作用,判断正确的是( )。
A.保持水流速度均匀
B.减少人加水的工作量
C.防止水蒸发过快
16.水钟要利用水流准确地测量时间,关键是控制水流速度( )。
A.先快后慢 B.先慢后快 C.快慢不变
17.究究在改进小水钟时,为了使受水壶计时刻度均匀,采用合理的方法是( )。
A.增加天壶和分水壶 B.增大漏水孔的半径 C.使用更小的平水壶
18.奇奇在医院输液时,发现输液装置和泄水型小水钟相似,如果吊瓶悬挂的高度和控制开关都保持不变,那么从滴管中滴出液体的滴速是( )。
A.一样快 B.先慢后快 C.先快后慢
19.在三级漏刻中,分水壶的作用是( )。
A.向受水壶中注水,保证浮舟的高度
B.向平水壶中注水,保持平水壶的水位稳定
C.接受平水壶中过多的水,保持平水壶的水位稳定
20.古代水钟的泄水孔的作用是( )。
A.防止水流入漏斗太少
B.使漏斗内的水位保持不变
C.让脏水流出
【易错环节三】机械摆钟
21.计算摆锤的摆动次数时,摆锤记作一次摆动的情况是( )。
A.甲—乙—丙
B.甲—乙—丙—乙—甲
C.乙—丙—乙
22.在观察摆的运动特点的活动中,摆的摆动次数的计数方法应该是( )。
A.来回算1次 B.来回算2次 C.摆到最低点算1次
23.大大提高了计时准确度的计时工具是( )。
A.水钟 B.机械摆钟 C.日晷
24.像钟摆这样的运动叫作( )。
A.移动 B.摆动 C.浮动
25.用机械摆钟计时,主要应用了摆的( )。
A.摆动幅度保持不变
B.摆动方向保持不变
C.来回摆动一次时间相同
26.像钟摆这样的运动叫做( )。
A.摆动 B.移动 C.晃动
27.同一只摆钟的“摆”,摆动的速度( )。
A.冬天快一些 B.冬天、夏天一样快 C.夏天快一些
28.在下面的计时器中,( )的计时精度是最准确的。
A.日晷 B.钟摆 C.水钟
29.要使水钟的水滴速度均匀,就要做到( )。
A.瓶子的形状不变 B.水钟的大小不变 C.瓶内水面高度不变
30.《科学家这样做》板块介绍了一位科学家,他通过观察吊灯的摆动,研究发现同一个摆来回摆动一次的时间是一定的。这位科学家是( )。
A.惠更斯 B.伽利略 C.苏颂
31.小红想设计制作一个“一分钟正好摆动60次的钟摆”,第一次测得钟摆15秒摆动13次,此时她应该怎样改进( )。
A.缩短摆绳长度 B.增加摆锤质量 C.增加摆绳长度
【易错环节四】摆动快慢的因素和制作摆钟
32.小明探究摆绳的长度对摆的摆动速度的影响,设计了如图装置,分析实验结果可知:在摆锤质量和摆动幅度相同的情况下,摆动速度最慢的是( )。
A.甲 B.乙 C.丙
33.两根粗细、材质相同但长度不同的木条,像下图那样悬挂在支架上,让其能自由摆动,在相同时间内,摆的快慢的情况是( )。
A.木条长的摆得快 B.木条短的摆得快 C.两个摆没有规律
34.1分钟摆动60次的摆,想要它1分钟摆动40次,我们可以( )。
A.增加摆绳长度 B.缩短摆绳长度 C.增大摆锤的质量
35.研究“摆的快慢与摆线长短是否有关”时,需要改变的条件是( )。
A.摆锤的轻重 B.摆线的长短 C.摆角的大小
36.小科想做一个每分钟刚好摆动60次的摆,结果每分钟摆动了65次,他们应该采取改进的措施是( )。
A.减少摆绳长度 B.增加摆绳长度 C.减轻摆锤质量
37.在摆的摆动过程中,我们会发现( )。
A.摆动后的摆会一直摆动下去,不会停止摆动
B.摆动的幅度会越来越小,在一定时间内摆动的快慢保持不变
C.在一定时间内摆动的速度会越来越慢,摆动的幅度保持不变
38.小科通过学习《计量时间》发现,计时工具的设计都运用了物体运动的( )规律。
A.等时性 B.重复性 C.一致性
39.将同一个摆锤挂在不同长度的摆绳上,当摆绳( )时,单位时间内摆动的次数越多。
A.越细 B.越粗 C.越短
40.在探究摆的快慢的实验中,让摆摆动时,下列操作正确的是( )。
A.用力把摆捶推出去
B.把摆捶拉到一定高度,放手
C.每次操作时,改变摆的运动方向
41.在研究“摆的快慢与摆锤质量的关系”时,实验中应改变的量是( )。
A.摆长 B.摆锤质量 C.摆动幅度
42.1656年,荷兰物理学家发明了摆钟。摆是这个计时工具的核心结构。关于摆,科科有如下认识,错误的是( )。
A.受空气阻力影响,摆的摆动幅度会越来越小
B.在计算摆动次数时,摆锤从左边移到右边即可记为摆动一次
C.同一个摆,摆动一次所需的时间是相同的
43.下图是小米在荡秋千,她觉得秋千荡得太快不安全,如果想让秋千摆得慢一点,可以( )。
A.找个伙伴一起坐
B.把秋千的摆绳变长
C.把秋千的幅度摆小一点
44.小芳想做一分钟摆动60次的摆,结果每分钟摆65次,正确的调整方法是( )。
A.增加摆绳长度 B.增大摆动幅度 C.增加摆锤重量
45.科学家( )造出了世界上第一个摆钟。
A.傅科 B.伽利略 C.惠更斯
【易错环节五】计量时间和我们的生活
46.下列不属于计时工具是( )。
A.寺庙铜钟 B.原子钟 C.沙漏
47.计时工具按照计时精确度由高到低排列正确的是( )。
A.摆钟、秒表、沙漏 B.沙漏、摆钟、秒表 C.秒表、摆钟、沙漏
48.下面不属于计时工具的是( )。
A.原子钟 B.日晷 C.石英表 D.时辰
49.到目前为止最精准的计时工具是( )。
A.石英钟 B.原子钟 C.普通手表 D.摆钟
50.用线香进行计时,是运用( )。
A.线香会燃烧的特点 B.线香点燃时会产生香气
C.线香燃烧时具有等时性 D.线香燃烧时速度快
二、填空题
51.古人都利用 、 、 、 等来计时的。
52.我们自制的圭表中,有刻度的部分称为 ,立着摆放的是 。
53.将一个去掉底的塑料瓶倒过来盛水,并在瓶盖上扎一个孔,让水从孔中流出。通过测量水流速度的变化发现,影响水流速度变化的主要因素有孔径的 和水位的 。
54.有这样一个水钟:容器内的水面随水的流出而下降,从而测出过去了多少时间。这是 (填“受水型”或“泄水型”)水钟。
55.手表是我们日常生活用来记 的工具。平时我们还会用来计时的工具还 (写出1种)。
56.水钟可分为 型和 型两种,具有 原理。
57.我们可以控制水流的 ,从而使水钟计时更加准确。
58.水钟是根据流水的 原理来计时的,当今计时最准确的是 。
59.机械摆钟是靠 的摆动来计时的。
60.摆由 和 等组成的。
61.根据 ,人们制成了摆钟,使时间计量的误差更小。
62.通过研究人们发现,具有 特点的事物可以用来计时,例如机械摆钟就是根据摆的 特点制成的。
63.在钟的历史展馆中,我们了解到,我国古代利用阳光来进行计时,制作了日晷和 。意大利科学家伽利略发现摆的 ,使人类对时间的精确测量进入理性高度。
64.同一个单摆在相同时间内摆动次数 ,这就是摆的 。根据这种性质,人们制成了 ,使时间的计量误差更小。
65.小明家的机械摆钟慢了,他可以把摆线调 或把摆锤向上调。
66.同一个摆,摆绳越长,摆动越 (快/慢)。
67.在探究摆锤质量是否影响摆的快慢的实验中,需要改变的因素是 。
68.我们自制的摆是由 、 和 等组成的。
69.在研究摆绳长短与摆的快慢的关系时,改变的条件是 ,不变的条件是 、 、 。
70.制作钟摆时,如果想让摆摆动变慢,可以 摆绳的长度。
71.自制摆在摆动的过程中,摆动的幅度 (填“变大”“变小”或“不变”),同一个摆1分钟内摆动的次数是 的。
72.摆钟齿轮操纵器两端各有倒钩,可以卡在齿轮中间,以便控制齿轮的转运,而齿轮操纵器又与 相连。当 来回摆动时,总会松开其中一端的操纵器,让它可以跳过一个齿。
73.石英晶体受到电池电力影响时,和 一样会产生有规律的振动。
74.人类对于时间的运用,还远远不止用来 ,时间还可以用来 。
三、简答题
75.古人曾用过哪些方法计时?这些方法为什么能帮助人们计时?
76.请列举出至少四种古人计时的方法或工具。
77.怎样控制水滴的速度?
78.影响水钟计时准确性的因素有哪些?
79.古代的水钟用水滴有什么好处?人们是怎样控制水以均匀的速度往下滴的?
80.制作水钟需要哪些材料?怎样控制漏水的速度?如何来划分10分钟的时间刻度?
81.摆的快慢与摆绳长短有什么关系?
82.摆的运动有什么特点?
83.如果让你制作一个摆,你需要哪些材料?
84.如果计时工具不精准,会给我们的生活带来哪些影响?
85.计时工具的设计运用了物体运动的什么规律?
86.我们根据什么来判断蜡烛是否可以用来计时的?
87.小新准备自制一个每分钟摆动60次的摆,在测试中发现每分钟摆动55次,他觉得应该减少摆绳的长度,于是直接将摆绳长度减半,这种做法合理吗?为什么?
88.如果计时工具不精准,会给我们的生活带来哪些影响?(至少写出两点)
89.下图是古代的一种水钟构造示意图。在这水钟的结构中,有两处条状的刻度表。一处在出水口上方的漏斗中,即刻度表A。另一处在有浮标的容器外,即刻度表B。这两处刻度表都是用来指示它测量的时间的吗?为什么?
四、实验题
90.奇奇为了探究阳光下物体影子的变化规律,做了一个简易的日影观测仪,并测得一根20厘米长的木棒影子变化的数据,如下表,请根据数据回答以下问题:
时间(小时)
0
0.5
1
1.5
2
…
影长(厘米)
20
15
10
5
0
…
(1)从数据可以看出,木棒影子在整个过程中变化的规律是( )。
A.逐渐变短 B.逐渐变长 C.保持不变
(2)从上表数据可知,奇奇是从( )开始做这个实验的。
A.上午 B.中午 C.下午
(3)如果在2个小时之后继续做这个实验,接下来的影子将会( )。
A.逐渐变短 B.逐渐变长 C.保持不变
(4)奇奇观察时发现一个现象,影子和太阳的方向( )。
A.总是相同的 B.总是相反的 C.没有关系
(5)奇奇查找资料知道,以下( )就是利用了太阳的投影方向来测量时刻的一种计时仪器。
A.日晷 B.水钟 C.摆钟
(6)通过实验,奇奇发现,一天中木棒影子的长度早晚 ,中午 。
91.把一个透明塑料饮料瓶去掉底部,倒过来盛水,在瓶盖上扎一个小孔,让水可以从小孔中缓缓流出。仔细观察,水流速度是否保持均匀,并根据实验过程回答下列问题。
实验记录:
流出水量
所需时间
第一次测量
第二次测量
第三次测量
平均值
50毫升
15秒
16秒
14秒
15秒
流出水量
预测所需时间
100毫升
30秒
150毫升
45秒
(1)通过实际测量会发现:水在向下流动的过程中 (选填“是”或“不是”)匀速的。
(2)若流完前50毫升水需要15秒,那么流完前100毫升水所需的时间会 30秒,流完前150毫升水所需的时间会 45秒。
A.大于 B. 小于 C.等于
(3)从以上测量可知,流完前50毫升水所需时间与流完前100毫升水、前150毫升水所需的时间 倍比关系。(选填“是”或“不是”)
(4)从以上实验可知,随着水位的下降,瓶中水的压力越来 (选填“越大”或“越小”),水的流速越来 (选填“越慢”或“越快”)
92.小科与小组成员共同研究用水计时。
(1)利用装置1进行测量发现: 受水容器中的水积聚到50毫升时, 需要5分钟。那么,受水容器中的水从50毫升积聚到受水容器100 毫升到可能需要( )。
A.4分钟 B.5分钟 C.6分钟
(2)将装置1改装成装置2再测量, 发现受水容器中的水积聚到50毫升时需要5分钟。那么受水容器中的水从50毫升积聚到100毫升,可能需要( )分钟。
A.4分钟 B.5分钟 C.6分钟
(3)用装置1做成的水钟, 标注的时间刻度, 应该选( )。
A. B. C.
(4)装置1与装置2的共同缺点是( )。
A.计时太短 B.计时不是很精确 C.以上都是
93.做一个“水钟”来计时。
实验材料:饮料瓶、打孔器、水、笔、纸条、钟表、剪刀等。
实验步骤:初步制作。
(1)观察水滴滴落的速度,并进行调整,确定合适的 。
(2)在饮料瓶壁上贴上纸条,用笔在纸条上标出水流出(或接水)1分钟和5分钟时的 。然后,依据 来推算,分别标出1~10分钟的时间刻度。
(3)测试:用 测试水钟计时是否准确。
(4)结论:我们的水钟计时 ,且 会影响水钟计时的准确性。
A.十分准确 B.不太精确 C.容器颜色不固定 D.滴水速度不固定
94.A小组和B小组制作了不同的摆,用秒表计时,10秒记录一次摆的摆动次数。
(1)请将你推测的数据填写在表格中。
时间
第1个10秒
第2个10秒
第3个10秒
第4个10秒
A小组
13次
( )
( )
( )
B小组
17次
( )
( )
( )
(2)你推测的依据是,同一个摆,在每个10秒内摆动的次数是 (填“相同”或“不同”)的。
(3)他们完成实验后发现:不同的摆,在10秒内摆动的次数是 (填“相同”或“不同”)的。
(4)A、B两个小组分别自制简易的摆,用秒表计时测量摆的摆动次数,记录如下:
时间
第1个10秒
第2个10秒
第3个10秒
第4个10秒
A小组
5次
( )
( )
( )
B小组
15次
( )
( )
( )
请你继续根据所给的数据填写,并说出填写的理由。
理由是 。我发现: 。
95.小宇学了“摆的快慢”这一课后,他又找了一些材料(○代表塑料球,●代表金属球)进行研究。
序号
摆动次数
1号摆
2号摆
3号摆
4号摆
第一次
55
65
76
76
第二次
56
65
76
76
第三次
55
65
76
76
(1)在研究摆锤质量对摆的快慢的影响时,可以选择( )号和( )号摆进行研究。改变的条件是( )。通过研究,小宇发现摆的快慢与摆锤质量( )(填“有关”或“无关”)。
(2)选择( )号和( )号摆,可以研究摆绳长短对摆的快慢的影响。得出的结论是:摆绳越长,摆摆动越( )。
(3)在实验中,小红认为在测摆动次数时只需测一次,但小宇认为要多次测量,你赞同谁的观点?
赞同( )的观点,理由:( )。
(4)根据研究,小宇想要制作一个一分钟摆动100下的摆,他要在2号摆的基础上把摆绳( )。(填“加长”或“缩短”)
96.为了研究“摆的快慢与摆绳长度的关系”,小科和组内的同学选择了3个相同的球做为摆锤,可是在摆绳长度的选择上出现了争论,你觉得应该怎么选择?
不同长度的棉绳:10厘米、12厘米、13厘米、15厘米、20厘米。(每种棉线都有3根)
1分钟内摆动次数的观察记录表
我选择的棉绳长度
第一次
第二次
第三次
第四次
①
36
32
32
33
15厘米
52
51
52
96
10厘米
73
73
76
74
(1)请从材料中提供的棉绳选择:表格中①处你选择的棉绳长度为 。
(2)表中的数据值,属于小科组内实验操作失误产生的数据是 。
(3)在“摆的研究”中,同学们要采集很多数据,有时会出现错误或有差异的数据,为了提高测量数据的准确性,通常采用的方法是( )。
A.选择老师的实验数据 B.多次测量 C.随意填写一个数据
(4)通过实验,小科发现摆的快慢和 有关。它们之间的关系是 。
(5)该组同学想做一个1分钟摆动60次的摆,实验中发现摆绳长度15厘米的摆一分钟摆动了52次,这时他们应该( )。
A.缩短摆绳长度 B.增加摆锤质量 C.增加摆绳长度
97.小科对摆的综合研究方案如下:①号和②号的摆绳一样长,②号的摆锤质量比①号和③号的摆锤质量大,①号和③号的摆锤质量一样大,③号的摆绳比①号和②号的摆绳长。
(1)小科选用了①号和②号来进行研究,他是研究不同摆的摆动快慢与( )(选填“摆锤质量”或“摆绳长短”)是否有关,该组实验需要改变的条件应该是( )。在这组实验中,小科选用的实验方法是( )实验,这种实验的特点是只能改变一个条件,其他条件都要保持不变。
(2)以下实验结论中,正确的是( )。
A.相同条件下,摆锤的质量越大,摆动速度越快
B.相同条件下,摆绳越长,摆动速度越快
C.相同条件下,摆绳越短,摆动速度越快
(3)小科要制作一个“正好1分钟摆动60次的摆”。第一次实验,一分钟摆动90次;通过调整之后,做第二次实验,一分钟摆动86次;再通过调整之后,做第三次实验,一分钟摆动65次……一直调整到这个摆正好1分钟摆动60次为止。通过分析小科的实验数据,判断以下说法正确的是( )。
A.小科的实验方法是正确的,因为数据越来越小,越来越靠近“正好1分钟摆动60次”的目标
B.小科是通过减少摆绳长度的方法来寻找“正好1分钟摆动60次”的目标
C.小科是通过减少摆锤质量的方法来寻找“正好1分钟摆动60次”的目标
98.计量时间。小科利用两个摆研究“摆的摆动快慢与哪些因素有关”的实验。
(1)小科研究的问题是( )。
A.摆的快慢与摆绳的长短有关系吗?
B.摆的快慢与摆锤的轻重有关系吗?
C.摆的快慢与摆动的幅度大小有关系吗?
(2)小科需要保持不变的因素是( )和( ) 。
A.摆绳的长短 B.摆锤的质量 C.摆动的幅度
(3)实验中对摆动次数的理解,正确的是( )。
A.摆在1秒钟内摆动的距离 B.摆动一个来回算一次 C.摆动一个来回算两次
(4)如果小科各测了一次,测得两个摆在15秒内摆动次数分别为20次和28次,那么甲摆应该是( )次;乙摆应该是( )次。
A.15 B.20 C.28
(5)为了使实验结果更有说服力,小科继续改进实验,下面的方法哪一项不合理?( )
A.再增加一个长度不同的摆 B.每个摆测3次摆动次数 C.换一个人来操作
(6)如果想要乙摆每1分钟摆动60次,小明可以怎么调整?( )
A.再加长摆绳 B.缩短摆绳 C.减轻摆锤
99.小科和铭铭制作计时器,小科制作了一个受水型水钟(如图),铭铭制作了摆钟。
(1)下图能够表示小科水钟刻度的是( )。
A. B. C.
(2)小科想让水滴速度保持不变,于是对古代水钟进行观察研究。其中甲装置的主要作用是( )。
A.泄水型水钟的泄水孔 B.保持水位不变 C.驱动齿轮转动
(3)古代水钟中,制作乙装置的物体最有可能是( )。
古代水钟示意图
A.石头 B.青铜 C.木块 D.塑料
(4)铭铭制作的摆钟每分钟摆动30次,他希望这个摆每分钟摆动60次,下列调试方法最合理的是( )。
A.摆绳缩短一半 B.摆绳伸长为原来的2倍
C.摆锤变成原来的一半重 D.摆锤变成原来的2倍重
(5)小科和铭铭用自制的计时器计量时间,结果如下表:
用秒表测量实际时间
选择数据
小科水钟滴下“1分钟”
70秒
71秒
71秒
70秒
铭铭钟摆摆动“1分钟”
61秒
60秒
60秒
60秒
分析以上数据可知, 制作的计时器更需要改进;改进的方法可以是 。
试卷第20页,共20页
试卷第19页,共20页
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《第三单元 计量时间》参考答案
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
C
B
B
C
B
B
B
A
A
B
题号
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
答案
C
C
B
C
A
C
A
C
C
B
题号
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
答案
B
A
B
B
C
A
B
B
C
B
题号
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
答案
A
C
B
A
B
B
B
A
C
B
题号
41
42
43
44
45
46
47
48
49
50
答案
B
B
B
A
C
A
C
D
B
C
1.C
【详解】日晷是古代利用太阳投影方向测定时刻的仪器,其原理是通过太阳照射晷针,使影子投射在刻有时间的晷面上,从而指示时间。水钟通过水流速度计时,摆钟依靠钟摆摆动,均不依赖太阳投影。故选C。
2.B
【详解】日晷利用太阳照射物体形成的影子来计时。太阳在天空中的位置随时间变化,导致影子的方向也随之改变。例如,早晨影子偏西,中午最短且指向正北(北半球),下午偏东。日晷的晷面刻度正是根据影子方向的不同来划分时刻。虽然影子长度在一天中也会变化,但日晷主要依赖方向变化来指示时间。故选B。
3.B
【详解】日晷通过太阳照射产生影子来计时,需要放置在阳光充足且无遮挡的位置。
A. 大树下会被树荫遮挡阳光,无法形成清晰影子,故错误。
B. 空旷的地方无遮挡,能保证全天阳光照射,确保准确计时,故正确。
C. 并非任何地方都适用,有遮挡处会影响使用,故错误。
故选B。
4.C
【详解】时间流逝的速度是均匀的,不会因为白天或晚上而改变。我们使用“小时”、“分钟”等时间单位来测量时长,无论何时,1小时始终是60分钟,1分钟始终是60秒。虽然人们可能因活动状态不同而对时间快慢有主观感受差异,但这只是心理感受,并非时间的实际流逝速度变化。因此,白天和晚上的时间流逝速度相同。故选C。
5.B
【详解】可以根据日影来计时的原因是日影一天中的变化是有规律的。日影的方向和长度随着太阳在天空中的位置变化而变化,这种变化遵循一定的规律。在一天之中,太阳从东方升起,向西方落下,日影的方向和长度也随之发生有规律的变化。因此,古人通过观察日影的变化,可以大致判断时间,这就是日晷计时的原理。故选B。
6.B
【详解】可以根据日影来计时的原因是日影一天中的变化是有规律的。日影的方向和长度随着太阳在天空中的位置变化而变化,这种变化遵循一定的规律。在一天之中,太阳从东方升起,向西方落下,日影的方向和长度也随之发生有规律的变化。因此,古人通过观察日影的变化,可以大致判断时间,这就是日晷计时的原理。故选B。
7.B
【详解】做“探究一炷香的时间”实验时,应保证除了探究因素外,其他条件都保持不变,所以,选择的香上下粗细尽可能的相同,实验前要将香平均分成几段并做好标记,并且实验过程中要保证无风环境,否则会影响实验结果。故选B。
8.A
【详解】我们根据这些计时工具的出现时间和准确性来排序:
最早出现的是日晷,它利用太阳的投影来计时,但受天气和季节影响较大,准确性有限。
随后出现的是水钟,它利用水的流动来计时,相比日晷更为准确和稳定。
接着是摆钟,它的出现大大提高了计时的准确性。
然后是石英钟,它利用石英晶体的振动来计时,准确性更高。
最后是原子钟,它是目前世界上最准确的计时工具。
因此,符合人类计时工具演变过程的顺序是:日晷→水钟→摆钟→石英钟→原子钟。
所以,正确答案是第一个选项:日晷→水钟→摆钟→石英钟→原子钟。故本题选A。
9.A
【详解】在时钟还没发明之前,人们根据太阳在天空中的位置来计时,日出而作,日落而息,因而“天”成为人类最早使用的计时单位。故选A。
10.B
【详解】人们用不同材料或物体来计算时间,如水、太阳、摆等能被用作计时工具。这是因为他们有共同的特点即它们的运动有规律。这种规律性使得人们能够利用它们来测量和记录时间。故选B。
11.C
【详解】实际的水钟在漏水过程中可能会受到各种因素的影响(如水的压力、泄水孔的堵塞等),导致漏水速度不是完全恒定的,会越来越慢,使漏出等量的水所需要的时间增加,故本题选C。
12.C
【详解】古代“水钟”和“沙钟”的材料都方便获取,且流速都比较稳定。但“水钟”用水计时的漏刻在严寒季节容易结冰,无法使用,而沙子不会结冰。因此古人以“沙”代“水”,设计了沙漏。故选C。
13.B
【详解】人们用不同材料或物体来计算时间,这些物体之间的共性运动有规律的物体都可以用来制作计时工具。古时计时工具中有许多计时工具的相同点就是运动有规律,即物体运动的等时性规律。所以古代的水钟用水滴的好处是水能以尽量均匀的速度往下流。
14.C
【详解】往一次性塑料杯里加入100毫升水,然后在杯底扎一个小孔,让水从小孔中流出,漏完前面的50毫升水和漏完最后的50毫升水,所需的时间相比前50毫升水漏完所需时间短,因为水位越高,滴速越快,但是重复几次实验后,我们会发现每次滴完水所用的时间几乎相同,说明滴漏可以计量时间。
15.A
【详解】古代的水钟有受水型和泄水型两种,都是根据水量的变化制成的,受水型是根据水量的增加,刻度一般在下面的容器上,泄水型是根据水量的减少,刻度一般在上面的容器。上面几个桶的真正作用是保持水流速度均匀。
16.C
【详解】水钟通过控制水流速度来准确计时。水流速度必须保持稳定(快慢不变),才能确保相同时间内流出的水量一致,从而刻度均匀、计时准确。若水流先快后慢或先慢后快,会导致时间刻度不均匀,无法精确测量。故选C。
17.A
【详解】水钟的计时刻度均匀需要水流速度稳定。增加天壶和分水壶可以形成多级结构,保持水位差恒定,使水流速度均匀,从而让受水壶水位匀速上升,刻度分布均匀。增大漏水孔或使用更小的平水壶会改变水流速度或导致水位变化加快,无法保证匀速。故选A。
18.C
【详解】泄水型小水钟的滴水速度与容器内液面高度有关:液面高时,水压大,滴速快;液面降低后,水压减小,滴速变慢。输液装置中,吊瓶内液体减少时,液面逐渐下降,导致滴管处液体压力减小,因此滴速会先快后慢。故选C。
19.C
【详解】A.这是受水壶的作用,而非分水壶。受水壶通过浮舟的升降来指示时间,分水壶并不直接向受水壶注水。排除。
B.这是供水壶的作用。三级漏刻中,供水壶向平水壶注水以维持水位,分水壶并不直接承担这一功能。排除。
C.正确。分水壶的核心作用是接收平水壶溢出的多余水量,确保平水壶水位恒定,从而保证漏壶流速的稳定性。
故选C。
20.B
【详解】古代水钟,也称为泄水型水钟,通常是通过一个容器(如漏斗)来装水,水从这个容器通过一个小孔(即泄水孔)以恒定的速度流出,从而实现对时间的测量。
防止水流入漏斗太少:这个选项并不符合泄水孔的主要功能。泄水孔的主要作用不是控制水流入漏斗的量,而是控制水从漏斗流出的速度。
使漏斗内的水位保持不变:这个选项是正确的。泄水孔的设计就是为了让水以恒定的速度流出,从而保持漏斗内的水位相对稳定(尽管在实际操作中,由于各种因素的影响,水位可能会有微小的波动)。这种稳定的水位流出是泄水型水钟能够准确计时的基础。
让脏水流出:这个选项并不符合泄水孔的设计初衷。泄水孔的主要目的是控制水的流出速度,而不是作为排水口来排除脏水。
综上所述,古代水钟的泄水孔的主要作用是使漏斗内的水位保持不变,从而实现对时间的准确测量。因此,正确答案是“使漏斗内的水位保持不变”。故本题选B。
21.B
【详解】计算摆锤的摆动次数时,松手后摆锤从左侧向右摆动到最右侧再回到最左侧,记为一次摆动。因此图中摆锤从左侧甲位置出发,经过乙到达最右侧的丙,再经由乙回到最左侧的甲位置,记为一次摆动。故选B。
22.A
【详解】同一个单摆每次摆动一次所需的时间是相同的。摆的次数计算方法是摆来再摆回算摆动1次,所以在观察摆的运动特点的活动中,摆的摆动次数的计数方法应该是来回算1次,故答案选A。
23.B
【详解】计时工具的发展历程是日晷、水钟、摆钟、石英钟、原子钟,其主要表现为计时精确度越来越高,选项中精确度最高的是机械摆钟。故选B。
24.B
【详解】物体按运动方式分类,可以分为平动、转动、滚动、摆动、振动等。其中,一个物体来回摇动的运动叫作摆动,比如摆钟的运动。
25.C
【详解】同一个单摆每摆动一次所需的时间是相同的。根据单摆的等时性,人们制成了摆钟,使时间的计量误差更小。用机械摆钟计时,主要应用了摆的等时性,即来回摆动一次时间相同。与摆动幅度、摆动方向无关。
26.A
【详解】物体有多种运动方式,如滚动、滑动、转动、振动、摆动等。像钟摆这样的运动被称为摆动,它是物体运动的一种方式。
27.B
【详解】摆的快慢与摆线的长度有关,与气温、摆的幅度和摆锤的重量是无关。同一只摆钟的“摆”,摆动的速度冬天、夏天一样快,所以B符合题意。
28.B
【详解】长期以来,人们一直在寻求精确的计时方法,随着科学和技术的发展,人们制作的计时工具越来越精确。计时工具准确性的提高要靠设计、材料等的改进。日晷、摆钟和水钟比较,其计时精度最准的是摆钟。B选项符合题意。
29.C
【详解】水位高低影响滴水速度,通常水位越高,水的压力越大,水的滴速快;随着水位下降,水的压力变小,滴速变慢。所以保持瓶内水面高度不变,从而保证水钟滴水的速度均匀。
故选C。
30.B
【详解】摆是由摆长和摆锤组成的,意大利科学家伽利略首先发现了摆的秘密。1583年,意大利少年伽利略在教堂看见屋顶有一盏吊灯,一摆一摆的,他用脉搏计时,发现它的摆动很有规律。他提出了物理上著名的“钟摆定律”。
31.A
【详解】摆的摆动快慢与摆绳长度有关,摆绳越短,摆动越快。小红测得15秒摆动13次,即每分钟52次,需加快至60次。缩短摆绳可减少摆动时间,增加次数。摆锤质量不影响摆动快慢,增加摆绳会减慢。故选A。
32.C
【详解】摆的每分钟来回摆动的次数与摆长有关,同一个摆,摆长越长摆动越慢,摆长越短摆动越快。丙的摆线最长,因此摆动速度最慢。
33.B
【详解】在摆的研究中,当摆锤质量、摆动幅度等条件相同时(本题中两根木条粗细、材质相同,可认为摆锤相关因素类似 ),摆的快慢只与摆长有关。摆长越短,摆动周期越短,在相同时间内摆动次数就越多,即摆得越快;摆长越长,摆动周期越长,在相同时间内摆动次数就越少,即摆得越慢 。所以木条短的摆得快,答案选 B。
34.A
【详解】摆的摆动快慢与摆绳长度有关,摆绳越长,摆动越慢,次数越少。题目要求将摆动次数从60次减少到40次,即让摆摆动更慢。增加摆绳长度可达到这一效果,因此选择A。缩短摆绳长度会加快摆动,B错误;摆锤质量不影响摆动快慢,C错误。故选A。
35.B
【详解】在实验中,若研究摆的快慢与摆线长短的关系,需保持其他条件不变,仅改变摆线长度。摆锤轻重(A)和摆角大小(C)均为实验中需控制的变量,不可改变。只有摆线长短(B)是实验中需要主动调整的条件,用于观察其对摆速的影响。故选B。
36.B
【详解】通过反复实验发现,摆在每分钟来回摆动的次数与摆长有关,与摆幅无关,与摆锤的重量无关。同一个摆,摆绳越长摆动越慢,摆绳越短摆动越快。小明做的摆一分钟摆动65次,要让它一分钟摆动60次,应采取的措施是增加摆绳的长度。
37.B
【详解】A.摆动后的摆会一直摆动下去,不会停止摆动,说法错误,摆动一段时间后会停止。
B.摆动的幅度会越来越小,在一定时间内摆动的快慢保持不变,说法正确。
C.在一定时间内摆动的速度会越来越慢,摆动的幅度保持不变,说法错误,摆的幅度会越来越小,摆速会越来越慢直到停止。
38.A
【详解】人们用不同材料或物体来计算时间,这些物体之间的共性运动有规律的物体都可以用来制作计时工具。古时计时工具中有许多计时工具的相同点就是运动有规律,即物体运动的等时性规律。
39.C
【详解】摆长是影响摆的速度的条件,摆长越长,摆的速度越慢,摆长越短,摆的速度越快。根据摆长对摆的速度的影响,要使摆在单位时间内摆的次数越多,就需要摆绳越短。摆的速度与摆绳粗细无关。故选C。
40.B
【详解】A.用力把摆捶推出去这样会给予摆捶一个额外的初始速度,而这个速度的大小和方向可能会在每次实验中有所不同,导致实验结果的不准确。选项不符合题意;
B.将摆捶拉到一定的高度(确保每次都相同),然后放手让摆捶自由摆动正确,选项符合题意;
C.摆的运动方向改变会影响摆动的路径和可能的空气阻力,这也会导致实验结果的不一致。选项不符合题意;
故选B。
41.B
【详解】同一个摆,摆摆动的快慢与摆长有关,与摆锤无关。摆长越长,摆摆动得越慢,反之摆长越短,摆摆动得越快。应用控制变量法,实验探究摆的快慢与摆锤质量的关系时,我们改变的量是摆锤的质量,摆长和摆动幅度不变。故选B。
42.B
【详解】A.受空气阻力影响,摆的摆动幅度确实会越来越小,最终会停止摆动,这是能量损失的表现。选项不符合题意;
B.摆锤从一个极限位置摆到另一个极限位置,再摆回到原来的极限位置,这个过程才算完成一次完整的摆动。因此,摆锤从左边移到右边,再从右边移回左边,这才算一次完整的摆动。选项符合题意;
C.同一个摆,在没有外力作用和空气阻力可以忽略的情况下,摆动一次所需的时间(周期)是相同的,这是摆的等时性原理。选项不符合题意;
故选B。
43.B
【详解】如果想让秋千摆得慢一点,可以把秋千的摆绳变长。秋千的摆动周期(即完成一次往返摆动的时间)与摆绳的长度有关,摆绳越长,摆动周期越长,秋千摆动的速度就越慢。找个伙伴一起坐会增加秋千上的重量,但这并不显著影响摆动速度。把秋千的幅度摆小主要影响的是摆动的最高点,而不是摆动的速度。故选B。
44.A
【详解】摆摆动快慢与摆锤重量、摆动幅度摆角无关,与摆长有关。摆长越长摆动越慢,摆绳长越短摆动越快。想做一个一分钟摆动60次的摆,结果每分钟摆65次,要让摆摆动变慢,应该增加摆绳长度。
45.C
【详解】1656年,荷兰科学家惠更斯完成了伽利略的遗愿,造出了第一座带摆的时钟。
46.A
【详解】原子钟和沙漏是用于计量时间长度的工具,而寺庙铜钟是用于定点报时的工具,其本身不具备计量时间的功能,而是传递时间信息,通常需要配合其他计时工具使用。相对而言,原子钟和沙漏是更直接的计时工具。故选A。
47.C
【详解】计时工具的精确度取决于其工作原理。秒表(尤其是电子秒表)利用电子振荡,精确度可达0.01秒;摆钟依靠钟摆的周期性摆动,每日误差约几秒;沙漏通过沙子流动计时,易受外界因素影响,精确度最低。因此,精确度由高到低为秒表、摆钟、沙漏。故选C。
48.D
【详解】我国古代,人们发明了很多计时的方法或工具。有原子钟、日晷、沙漏、石英表、圭表等等,时辰是中国古代的一种时间单位,将一天分为十二个时辰,每个时辰相当于现在的两小时。它本身不是一种计时工具,而是一种时间计量单位。故选D。
49.B
【详解】原子钟的计时精度极高,能够达到每百万年误差不超过一秒甚至更高的精度。相比之下,石英钟的精度一般在每年误差数秒到数十秒;普通手表的精度相对石英钟更低;摆钟则容易受到环境因素如温度、空气阻力等的影响,精度通常在每天误差几秒到几分钟。所以到目前为止,原子钟是最精准的计时工具。故选B。
50.C
【详解】用线香进行计时,是运用线香燃烧时具有等时性的特点。线香的燃烧速度相对稳定,每段线香燃烧的时间大致相同,因此可以用来作为简单的计时工具。这与线香是否会燃烧、是否产生香气或燃烧速度的具体快慢无关,关键在于其燃烧的均匀性和可预测性。故选C。
51. 燃香 燃烧的蜡烛 日晷 沙漏
【详解】日晷是古代人们利用光影来计时的一种工具,利用日晷计时的方法是人类在天文计时领域的重大发明,这项发明被人类沿用达几千年之久。除了日晷以外,古人还利用滴漏、沙漏、燃香等来计时。石英钟和电子表是现代的计时工具。
52. 圭 表
【解答】圭表是我国古代度量日影的天文仪器,由“圭”和“表”两个部件组成。古代称直立的柱子为“表”,圭表的平卧部分正南正北方向平放,用于测定表影长度的刻板,叫做圭。
故答案为:圭;表。
53. 大小 高低
【详解】滴漏流速与水位高低有关,水位越低,滴漏流速越慢。将一个去掉底的塑料瓶倒过来盛水,并在瓶盖上扎一个孔,让水从孔中流出,可以看到水流的速度不均匀,随着瓶内水位的下降,水流速度越来越慢。过测量水流速度的变化发现,影响水流速度变化的主要因素有孔径的大小和水位的高低。
54.泄水型
【详解】水钟是利用了水流的稳定性来制成的计时工具。古代的水钟有“泄水型”水钟和“受水型”水钟两种,都是根据水量的变化制成的。“泄水型”水钟是容器内的水面随水的流出而下降,从而测出过去了多少时间。即根据水量的减少,刻度一般在上面的容器。
55. 时 秒表
【详解】长期以来,人们一直在寻求精确的计时方法,随着科学和技术的发展,人们制作的计时工具越来越精确,所以随着计时工具越越先进,时间计量单位也变得更小更精细了。手表是我们日常生活用来计时的工具。平时我们还会用来计时的工具还有秒表等。
56. 泄水 受水 滴水的等时性
【详解】古时候人们使用的水钟是利用滴水的等时性原理来计量时间的,一般可分为泄水型和受水型两种类型。
57.速度
【详解】影响水钟计时准确性的因素有盛水容器的形状、滴水的快慢、水位的高低等。开始时水位高,压力大,水滴的快。但随着水位的下降,压力变小,水滴得会越来越慢,因此,我们可以控制水流的速度,可以是水钟计时更加准确。
58. 等时性 原子钟
【详解】水钟是根据流水的等时性原理来计时的,当今计时最精确的是原子钟,精度可以达到每2000万年才误差1秒。
59.摆
【详解】摆是由摆绳和摆锤组成的,意大利科学家伽利略首先发现了摆的秘密,在生活中,机械摆钟是应用摆在摆动一次所用的时间相等的原理来计时的。
60. 摆锤 摆绳
【详解】一个简单的摆主要由摆绳和摆锤两个结构组成。用一根细绳,下面绑一个小重物,就可以组成一个简单的摆。细绳表示摆绳,小重物就是摆锤。
61.摆的等时性
【详解】人们在观察中发现,摆的运动具有等时性:同一个摆,每一次摆动的时长是相等的。根据摆的等时性,人们制成了摆钟,使时间计量的误差更小。
62. 等时性 等时性
【详解】通过对计时工具的研究发现,计时工具都具有等时性特点,可以用来计时,例如机械摆钟就是根据摆的等时性特点制成的。同一个单摆每次摆动一次所需的时间是相同的,这就是单摆的等时性。
63. 圭表 等时性
【详解】我国古代利用阳光来进行计时,制作了日晷和圭表,日晷是利用日影测量时间的一种仪器,圭表是度量日影长度的一种天文仪器,圭表和日晷一样,也是利用日影进行测量的古代天文仪器。意大利科学家伽利略发现摆的等时性,相同的摆,摆动一次所用时间相同,使人类对时间的精确测量进入理性高度。
64. 相同 等时性 摆钟
【详解】摆是由摆长和摆锤组成的,同一个单摆在相同时间内摆动次数相同。这就是摆的等时性。根据单摆的等时性,人们制成了摆钟,使时间的计量误差更小。
65.短
【详解】同一个摆,摆绳越长摆动越慢,摆绳越短摆动越快。如果发现机械摆钟走慢了,正确的调整方法是把摆线调短或向上调,缩短摆长让摆摆动快一些。
66.慢
【详解】摆是由摆长和摆锤组成的,意大利科学家伽利略首先发现了摆的秘密。同一个摆,摆摆动的快慢与摆长有关,与摆锤无关。摆线越长,摆摆动的越慢,反之摆线越短,摆摆动的越快。
67.摆锤质量
【详解】对比实验只能改变一个条件。研究摆绳长度是否影响摆的快慢实验中,应该改变摆绳的长度;研究摆锤重量是否影响摆的快慢实验中,应该改变摆锤的重量。
68. 摆绳(细绳) 摆锤(螺母或钩码) 铁架台
【详解】拿一根细绳,上端固定在铁架台上,下端挂上一个小重物(螺母或钩码),可以自制一个简单的摆。自制的摆由摆绳(细绳)、摆锤(螺母或钩码)和铁架台组成。
69. 摆绳长短 摆锤质量 摆动幅度 摆动时间
【详解】利用对比实验的方法研究摆运动的性质。在对比实验中,只改变一个条件(要研究的那个条件),其它条件都相同。因此,在研究摆绳长短与摆的快慢的关系时,改变的条件是摆绳长短,其它条件(如摆锤质量、摆动幅度、摆动时间等)都不变。
70.加长
【详解】摆是由摆长和摆锤组成的,意大利科学家伽利略首先发现了摆的秘密。同一个摆,摆摆动的快慢与摆长有关,与摆锤无关。摆长越长,摆摆动得越慢,反之摆长越短,摆摆动得越快;制作钟摆时,如果想让摆摆动变慢,可以加长摆绳的长度。
71. 变小 相同
【详解】摆摆动的快慢与摆线的长短有关,与摆锤的重量和摆幅无关。摆线越长,摆摆动越慢;反之,摆摆动越快。同一个摆,单位时间内摆动的次数是相同的,这是摆的等时性。自制摆在摆动的过程中,摆动的幅度变小,同一个摆1分钟内摆动的次数是相同的。
72. 摆锤 摆锤
【详解】摆钟齿轮操纵器两端各有倒钩,可以卡在齿轮中间,以便控制齿轮的转动。而齿轮操纵器又与摆锤相连。当摆锤来回摆动时,总会松开其中一端的操纵器,让它可以跳过一个齿,操纵器就可以控制一个齿,如此一个接一个有规律地使齿轮转动,同时带动指针转动。摆锤在最右边时,长针部分的操纵器倒钩会卡住齿轮。摆锤摆到最左边时,长针部分的操纵器倒钩会松开,垂体的拉力会让齿轮往前滑动一齿,短针部分的操纵器倒钩随即卡住,不让它继续转动。当摆锤又摆回最右边时,齿轮又前进一齿,同时操纵器长针部分的倒钩又卡住齿轮。
73.音叉
【详解】石英晶体受到电池电力影响时,和音叉一样会产生有规律的振动。现在的石英钟表里都有一个电池和一片石英晶体,带电的石英晶体始终在做微小的往返运动(振动),每个振动都保持严格的相同时间,所以石英钟表可以非常精确地计时。
74. 计时 定位
【详解】人类对于时间的运用,还远远不止用来计时,时间还可以用来定位。在没有导航仪的年代,航行在茫茫大海上的船员,曾利用钟表来辨识自己所在的位置,让船成功地从一个地方航行到另一个地方。
75.古人曾用日晷、圭表、水钟和沙漏等来计时。这些物体的运动或事物的变化是有规律的,是可以用来计时的。
【详解】我国古代的计时装置经历了用日晷计时、用沙漏计时、用水钟计时、用圭表计时、用点一炷香计时等。这些装置的计时准确性不断提高。为了能提醒人们,又产生了闹钟,并设计出一种新型钟表。这些物体的运动或事物的变化是有规律的,都具有等时性,是可以用来计时的。
76.日晷、刻漏、沙漏、燃香等。
【详解】古人用于计时的工具有很多种。如借助自然光影计时的日晷;借助燃烧来计时的燃香、蜡烛;借助水流计时的水钟、刻漏;还有利用其他具有等时性特征的沙漏等。
77.控制开口的大小等。
【详解】水钟漏完一杯水的时间和杯底孔的大小和杯中的水位有关,通过杯底孔的大小以及保持一定的水位来控制滴漏的快慢。
78.影响水钟计时准确性的因素有盛水容器的形状、滴水的快慢、时间刻度、水位的高低等。
【详解】在滴漏实验时,如果水是以水流的状态往下流时,水的流速是不固定的,随着水量的减少速度变慢。容器中水越少,则水下流的速度就越慢。容器的形状和滴水的快慢是影响水钟计时准确性的主要因素。
79.古代的水钟利用水流具有等时性原理,用水滴具有能够在多云的日子、阴雨天和夜晚计量时间,水滴流速慢,用时比较长,能在较长时间内保持流速均匀,而且比较容易控制水位等优点。人们是通过利用盛水漏斗的泄水孔保持水位控制水以均匀的速度往下滴的。
【详解】古代的水钟利用水流具有等时性原理,用水滴具有能够在多云的日子、阴雨天和夜晚计量时间,水滴流速慢,用时比较长,能在较长时间内保持流速均匀,而且比较容易控制水位等优点。人们是通过利用盛水漏斗的泄水孔保持水位控制水以均匀的速度往下滴的,即水钟的盛水漏斗边上的泄水孔能保持水位高度不变,从而控制水以均匀的速度往下滴。例如受水型水钟,古人在进水口处安置盛水漏斗,锥体用来控制流水孔的大小,而盛水漏斗边上的泄水孔就是用来保持水位高低的。
80.答:制作水钟需要容器:如瓶子,水、管道(或小孔)、直尺和接水容器。控制漏水的速度可通过调整小孔的大小或水位高度。划分10分钟的时间刻度可通过观察水位下降的规律性,将时间等分标刻。
【详解】在一定的装置里,水能保持一定的速度往下流,人类根据这一特点制作来计时。古代的人们利用流水来计时,通常水钟有受水型和泄水型两类。制作水钟时需要一个存水容器和接水容器,水从小孔或管道流出,需确保流速可控。通过实验观察水位随时间的下降情况,将时间等比例均分后在容器上刻出若干刻度,用于精确测量时间。
81.答:摆的快慢与摆线长短有关系,摆绳越短,摆得越快,摆绳越长,摆得越慢。
【详解】摆的快慢与摆绳长的长短有关,摆绳越长,摆动越慢,摆绳越短,摆动越快,摆的快慢与摆锤的轻重和摆幅的大小无关。
82.摆的运动是一个复杂的物理过程,包含了周期性和等时性等基本特性,周期性是摆球从某一位置出发,经过一段时间后又回到该位置;等时性是在同一地点,所有单摆的周期相等,这就是摆的等时性。
【详解】摆的运动是一个复杂的物理过程,包含了周期性和等时性等基本特性。摆的运动具有周期性,即摆球从某一位置出发,经过一段时间后又回到该位置。在同一地点,所有单摆的周期相等,这就是摆的等时性。根据这一性质,人们制成了摆钟,摆钟的出现大大提高了钟表的精确度。摆在摆动过程中,能量在重力势能和动能之间不断转换。
83.答:铁架台,细线,螺母,回形针,秒表。
【详解】摆是由摆长和摆锤组成的,意大利科学家伽利略首先发现了摆的秘密。同一个摆,摆摆动的快慢与摆长有关,与摆锤无关。摆长越长,摆摆动的越慢,反之摆长越短,摆摆动的越快。制作一个摆需要:铁架台,细线,螺母,回形针,秒表等材料。
84.如果计时工具不精准,我们日常生活会变得混乱,交通出现问题,红绿灯计时不精确,可能会导致交通堵塞甚至引发交通事故,运动成绩无法准确记录,航天发射失败(飞船发射过程需要精确计时),导航会出现问题等等。
【详解】如果计时工具不精准,我们日常生活会变得混乱,如果没有准确的计时工具,人们将难以安排日常工作和休息;交通出现问题,红绿灯计时不精确,可能会导致交通堵塞甚至引发交通事故;运动成绩无法准确记录,如果没有秒表,我们就无法记录和比较不同运动员的成绩;航天发射失败,飞船发射过程需要精确计时,任何计时误差都可能导致任务失败,导航会出现问题等等。
85.计时工具的设计运用了物体运动周期性变化的规律。不管是古代的计时工具日晷,还是现代的其他计时方式,都是运用了这一规律。
【详解】计时工具的设计运用了物体运动周期性变化的规律。不管是在古代计时工具的日晷,还是现代的其他计时方式,都是运用了这一规律。例如,石英晶体受到电池电力影响时,和音叉一样会产生有规律的振动。现在的石英钟表里都有一个电池和一片石英晶体,带电的石英晶体始终在做微小的往返运动(振动),每个振动都保持严格的相同时间,所以石英钟表可以非常精确地计时。
86.根据蜡烛燃烧变短的速度是均匀的,用来计时。
【详解】人们用不同材料或物体来计算时间,这些物体之间的共性运动有规律的物体都可以用来制作计时工具。古时计时工具中有许多计时工具的相同点就是运动有规律,即物体运动的等时性规律。除了“日晷”、“沙漏”外,蜡烛也可以用来计时,根据蜡烛燃烧变短的速度是均匀的,用来计时。
87.不合理。因为此时的摆的摆动次数已经接近 60 次了,如果直接将摆长减半,那么摆的摆动次数也会大幅度增加,与 60 次相差会更大。应该稍减摆长,再进行测试。
【详解】摆是由摆长和摆锤组成的,意大利科学家伽利略首先发现了摆的秘密。同一个摆,摆摆动的快慢与摆长有关,与摆锤无关。摆长越长,摆摆动的越慢,反之摆长越短,摆摆动的越快;小新准备自制一个每分钟摆动60次的摆,在测试中发现每分钟摆动55次,他觉得应该减少摆绳的长度,于是直接将摆绳长度减半,这种做法不合理。因为此时的摆的摆动次数已经接近 60 次了,如果直接将摆长减半,那么摆的摆动次数也会大幅度增加,与 60 次相差会更大。应该稍减摆长,再进行测试。
88.(1)作息时间不准确,早上起床,上班,上学可能会迟到。
(2)工作时间不准确,安排的工作无法准时完成。
(3)交通信号灯时间不准确,容易造成交通堵塞。公交、火车、飞机等交通工具无法按时出行或到达,造成交通系统瘫痪。
【详解】长期以来,人们一直在寻求精确的计时方法,随着科学和技术的发展,人们制作的计时工具越来越精确。计时工具准确性的提高要靠设计、材料等的改进。如果计时工具不精准,我们早上起床,上班,上学可能会迟到;打工人的被安排的工作无法准时完成;交通信号灯时间不准确,容易造成交通堵塞。公交、火车、飞机等交通工具无法按时出行或到达,造成交通系统瘫痪。
89.是;水钟水滴以固定的速度滴入圆筒,使得浮标随水量的增加而逐渐上升,带动指针转动,从而显示流失的时间。
【分析】水钟在我国古代又叫“刻漏”,是根据滴水的等时性原理来计时的工具。滴水计时有两种方法,一种是利用特殊容器记录水漏完的时间(泄水型),另一种是底部不开口的容器,记录它用多少时间把水接满(受水型)。我国的水钟,最先是泄水型的,后来发展到泄水型与受水型同时使用。
【详解】读图可知,刻度表A和刻度表B都是用来指示它测量的时间的。古代的水钟水滴以固定的速度滴入圆筒,使得浮标随水量的增加而逐渐上升,带动指针转动,从而显示流失的时间,因此刻度表A和刻度表B都是用来指示它测量的时间的。
90.(1)A
(2)A
(3)B
(4)B
(5)A
(6) 长 短
【详解】(1)从表格中数据可以看出,随着时间推移,木棒影子长度逐渐变短,故选A。
(2)表格中显示,2小时的时候,木棒影子长度为0cm,一天之中中午影子长度最短,可判断奇奇在上午开始做的实验,故选A。
(3)影子一天的变化规律是先变短后变长,2小时的时候已经达到最短,所以影子接下来会逐渐变长,故选B。
(4)影子形成是由于光沿直线传播,遇到不透明物体时被遮挡,从而在物体后方形成光线无法到达的暗区,影子和光源方向总相反,故选B。
(5)日晷计时原理是利用太阳的投影方向来测量时刻,水钟计时原理是滴水的等时性,摆钟计时原理是摆的等时性,故选A。
(6)影子一天的变化规律是先变短后变长,故早晚长,中午短。
91.(1)不是
(2) A A
(3)不是
(4) 越小 越慢
【分析】水流速度不是恒定的,它受到多种因素的影响,如水位、瓶口大小、水的压力等。
【详解】(1)通过实验记录,我们可以观察到水在向下流动的过程中并不是匀速的。
(2)若流完前50毫升水需要15秒,由于水流不是匀速的,且随着水位的下降,压力减小,水流速度可能会减慢,所以流完前100毫升水所需的时间会大于简单的两倍时间,即大于30秒。同理,流完前150毫升水所需的时间也会大于简单的三倍时间,即大于45秒。故选A。
(3)从以上测量可知,流完前50毫升水所需时间与流完前100毫升水、前150毫升水所需的时间不是简单的倍比关系。这是因为水流速度不是恒定的,它受到多种因素的影响,如水位、瓶口大小、水的压力等。
(4)在实验中,随着水不断流出,水位逐渐下降,瓶内水的压力会逐渐减小。根据生活经验和实验结果可知,压力越小,水流出的速度就越慢。
92.(1)C
(2)B
(3)C
(4)C
【分析】古代水钟分为泄水型水钟和受水型水钟,前者根据水位的降低计量时间,后者根据水位的增加计量时间。
【详解】(1)装置1没有泄水孔,水流的速度是先快后慢,当装置1用5分钟将受水容器中水量积聚到50毫升,受水容器中的水从50毫升积聚到受水容器100毫升到需要的时间会更长,故选C。
(2)将装置1改装成装置2后,再次测量发现受水容器中的水从50毫升积聚到100毫升所需时间为5分钟,因为装置2始终保持水位在同一高度,水流的速度一样,故选B。
(3)装置1没有泄水孔,水流的速度是先快后慢,所以刻度应该先密后疏,故选C。
(4)这两个装置的主要问题是它们只能记录有限的时间段(0到150毫升),并且精度依赖于刻度和流量的稳定性,时间不够准确,故选C。
93.(1)滴水速度
(2) 水位刻度 水位
(3)钟表
(4) B D
【分析】古代人一般用太阳钟或者水钟测量时间,太阳钟是利用太阳的位置或光影计时,水钟是用水来测量时间。
【详解】(1)观察和调整水滴速度,确定合适的滴水速度。这一步骤是为了确保水滴的速度足够稳定,以便后续能够准确标记时间。
(2)通过标记1分钟和5分钟的水痕位置,可以建立一个基准,从而推算出1~10分钟的时间刻度。这个步骤需要精确的观察和测量。
(3)使用钟表进行对比测试是为了验证水钟的准确性。
(4)我们的水钟计时不太精确,这是由于多种因素造成的,如水滴速度的不稳定性、环境温度变化、水压变化等。滴水速度不固定,这是影响水钟准确性的主要因素。可能的原因包括孔径的不均匀、水的粘度变化、瓶子内部压力的变化等。故选BD。
94.(1) 13次 13次 13次 17次 17次 17次
(2)相同
(3)不同
(4) 5 5 5 15 15 15 同一个摆每分钟摆动的次数都是相同的 不同的摆在相同时间内摆动的次数是不同的
【解析】【小题1】同一个单摆每次摆动一次所需的时间是相同的。由此可得出A小组第2个10秒、第3个10秒、第4个10秒分别都和其第一个10秒一样都是13次;B小组第2个10秒、第3个10秒、第4个10秒分别都和其第一个10秒一样都是17次。
【小题2】同一个单摆每次摆动一次所需的时间是相同的。根据单摆的等时性,人们制成了摆钟,使时间的计量误差更小。
【小题3】A小组的摆每个10秒钟内摆动13次,B小组的摆每个10秒钟摆动17次,由此可得出不同的摆在相同时间内摆动的次数是不同的。
【小题4】由于同一个单摆每次摆动一次所需的时间是相同的。由此可得出A小组第2个10秒、第3个10秒、第4个10秒分别都和其第一个10秒一样都是5次;B小组第2个10秒、第3个10秒、第4个10秒分别都和其第一个10秒一样都是15次。
同一个摆的特性和长度通常不变,所以在相同的时间段内摆动次数保持相同。不同的小组用不同的摆,其摆动次数会有明显差异,说明摆动次数与摆的特性有关。
95.(1) 3 4 摆锤质量 无关
(2) 1 2 慢
(3) 小宇 求平均值可以避免实验结果的偶然性,使得到的数据更准确。
(4)缩短
【分析】摆摆动的快慢与摆线的长短有关,与摆锤的重量和摆幅无关。摆线越长,摆动的速度就越慢,摆动的次数越少;反之,摆绳越短,摆动的就越快,摆动的次数越多。
【详解】(1)根据对比实验的条件要求,改变的条件只能有一个,其他所有条件都不能改变,因此,在研究摆锤质量对摆的快慢的影响时,可以选择3号摆和4号摆进行对比实验,改变的条件是摆锤质量,其他如摆绳长短要相同。根据实验记录,摆动次数都相同,因此:摆的快慢与摆锤质量无关。
(2)根据对比实验的条件要求,改变的条件只能有一个,其他所有条件都不能改变,因此,在研究摆绳长短对摆的快慢的影响时,可以选择1号摆和2号摆进行对比实验,改变的条件是摆绳长短,其他如摆锤质量要相同。根据实验记录,摆动次数不相同,且摆绳越长,摆动次数越少,摆动越慢。
(3)在实验中,为了减小误差和得到更准确的结论,需要进行多次测量并取平均值。因此,赞同小宇的观点,理由是一次测量可能存在偶然性,求平均值可以避免实验结果的偶然性,使得到的数据更准确。
(4)因为摆的快慢与摆绳长短有关,摆绳越长,摆动速度越慢,摆长越短,摆动速度越快。根据研究结论,如果小宇想要制作一个一分钟摆动100下的摆,由于2号摆的摆动次数为76次/分钟,少于100次/分钟,而摆绳越长摆动越慢,所以为了增加摆动次数,他需要把摆绳缩短。
96.(1)20厘米
(2)96
(3)B
(4) 摆绳长度 摆绳长度越短,摆动速度越快
(5)A
【解析】【小题1】为了研究“摆的快慢与摆绳长度的关系”,小科和组内的同学选择了3个相同的球做为摆锤,应选择的长度不同,相隔相同长度的三条棉绳。所以,两条棉绳是10厘米和15厘米,另一条棉绳的长度应该是20厘米;
【小题2】对比表中的数据值,我们可以看到棉绳长度为15厘米的这一组数据前三次摆动次数是52、51、52,第四次也应该是五十次左右,但实验操作得到的数据是96次,所以,属于小科组内实验操作失误产生的数据是96;
【小题3】为了提高测量数据的准确性,通常采用的方法是多次测量,这样可以防止实验偶然性,提高测量数据的准确性,故选B;
【小题4】通过实验数据,可以发现摆的快慢和摆绳长度有关,从10厘米到20厘米,随着摆绳长度增加,1分钟内摆动次数逐渐减少。我们可以得出结论,它们之间的关系是摆绳长度越短,摆动速度越快;
【小题5】通过实验数据,我们可以得出摆绳长度越短,摆动速度越快的结论,所以想要将摆动次数从52次增加到60次,我们可以缩短摆绳长度,故选A。
97.(1) 摆锤质量 摆锤质量 对比
(2)C
(3)A
【分析】摆钟的钟摆摆动的快慢与摆线的长短有关,与摆锤的重量和摆幅无关。摆线越长,摆动的速度就越慢,摆动的次数越少;反之,摆绳越短,摆动的就越快,摆动的次数越多。
【详解】(1)小科选用了①号和②号来进行研究,他是研究不同摆的摆动快慢与摆锤质量是否有关,该组实验需要改变的条件应该是摆锤质量。为了进行这个研究,他需要控制其他变量不变,只改变摆锤的质量。属于对比实验。
(2)相同条件下,摆锤的质量越大,摆动速度越快 相同条件下,摆绳越长,摆动速度越快 相同条件下,摆绳越短,摆动速度越快,故选C。
(3)根据摆的特性,要使摆动次数减少,即周期变长,需要增加摆绳的长度。小科的实验数据显示摆动次数在减少,这意味着他在增加摆绳的长度来接近目标。数据越来越小,越来越靠近“正好1分钟摆动60次”的目标,故选A。
98.(1)A
(2) B C
(3)B
(4) C B
(5)C
(6)A
【分析】摆的摆动快慢与摆长有关,与摆锤的重量和摆幅无关。
【小题1】小科研究的问题是关于摆的摆动快慢与哪些因素有关。在这个实验中,小科要探究摆绳的长短、对摆动快慢的影响。甲乙两个摆的摆绳长短不同。故选A。
【小题2】在实验中,为了探究上述问题,小科需要使用控制变量法,即保持其他因素不变,只改变一个变量。因此,小科需要保持不变的因素是摆锤的质量和摆动的幅度。故选B、C。
【小题3】通常在物理实验中,一个完整的摆动周期是指摆从一侧摆到另一侧再回到原位置的过程。故选B。
【小题4】如果小科各测了一次,测得两个摆在15秒内摆动次数分别为20次和28次,那么甲摆应该是20 次;乙摆应该是28 次。因为甲摆比乙摆的摆长要短。
【小题5】为了使实验结果更有说服力,小科继续改进实验的方法中,不合理的是“换一个人来操作”,因为换人操作可能会引入新的变量,影响实验的准确性。合理的做法是再增加一个长度不同的摆或者每个摆测3次摆动次数来取平均值。故选C。
【小题6】因为摆的周期(即摆动一次所需的时间)与摆绳的长度有关,摆绳越短,周期越短,摆动次数就越多。想要乙摆每1分钟摆动60次就需要再加长摆绳,故选A。
99.(1)B
(2)B
(3)D
(4)A
(5) 小科 让水钟滴水速度均匀,并保持水滴与水面高度差不变
【解析】【小题1】随着水钟容器中的水随着向下的滴出,容器中的水减少,容器中的压力会变小,所以水滴的速度会减慢。为了保证水钟计时的准确性,水钟的刻度线之间的间距应该减小,故选B;
【小题2】甲装置的主要作用是保持水位不变,当水位上升会通过甲装置流出,故选B;
【小题3】乙装置主要作用是随着水位增高指示时间变化,所以应选择能够在水中浮起来的物体,所以应选择木块,塑料古代没有,不符合事实,故选C;
【小题4】摆钟摆动速度与摆绳长度有关,摆绳越短,摆动速度越快,所以想这个摆每分钟摆动60次,可知摆绳缩短一半,故选A;
【小题5】通过用秒表测量实际时间与制作的计时器的计时对比,可以发现,小科制作的计时器的计时与秒表计时差别较大,所以小科制作的计时器更需要改进,可以通过让水钟滴水速度均匀,并保持水滴与水面高度差不变。
答案第2页,共21页
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