5.1 长度和时间的测量(讲义)物理新教材北师大版(北京)八年级全一册
2026-07-20
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摘要:
本讲义聚焦“长度和时间的测量”核心知识点,系统梳理长度(米为国际单位,含千米、分米等换算)和时间(秒为国际单位,含小时、分钟换算)的单位及测量工具(刻度尺、秒表等),明确测量规范(刻度尺“三看”“五会”、秒表读数)、误差与错误区别及特殊测量方法(如累积法),构建从基础概念到实际应用的学习支架。
该资料通过“随学随练+活学活用+分层练习”设计,融入阅兵国旗估算、夸父一号轨道等真实情境,培养科学探究(如铜丝直径测量实验)和科学思维(单位换算、误差分析)。课中助力教师突出重难点,课后学生可通过基础、素养、创新题分层巩固,有效查漏补缺,提升实践与问题解决能力。
内容正文:
第五章
机械运动
第1节 长度和时间的测量
课标要点
1.会使用适当的工具测量长度和时间。
2.知道长度和时间的单位,了解测量长度和时间的工具及其发展变化过程。
3.知道测量有误差,了解误差和错误的区别。
4.能通过日常经验、物品和自然现象粗略估测长度和时间
学习重难点
重点:长度和时间的测量、长度和时间的单位换算、测量长度的一些特殊的方法。
难点:能准确读出长度和时间,并会对长度进行。
知识点 长度的单位
1.国际单位制:测量某个物理量时用来进行比较的标准量叫做单位。国际统一使用的测量单位就叫做国际制单位,简称SI。
2.长度单位:在国际单位制中,长度的单位是米(用m表示)。
3.常见单位换算及符号
单位
符号
与米(m)的换算关系
千米
km
1km=1000 m=103 m
分米
dm
1dm=0.1 m=10-1 m
厘米
cm
1cm=0.01 m=10-2 m
毫米
mm
1mm=0.001 m=10-3 m
微米
μm
1μm=0.000001 m=10-6 m
纳米
nm
1nm=0.000000001 m=10-9 m
随学随练按要求完成下列填空;单位换算:
(1)______m;
(2)______s。
知识点 长度的测量(重点)
(1)测量工具:测量长度的常用测量工具有刻度尺、三角板、卷尺等。用于精密测量的,还有游标卡尺、千分尺等。
(2)正确使用刻度尺
a.使用前要注意观察零刻度线、量程和分度值。量程是指测量工具的测量范围;分度值是指相邻两刻度线之间的长度,零刻线是否被磨损。如图(1)所示。
图(1)刻度尺
b.正确放置刻度尺。零刻度线对准被测长度的一端,有刻度线的一边要紧靠被测物体且与被测长度保持平行,不能歪斜;如因零刻度线磨损而取另一整刻度线作为零刻度线时,切莫忘记最后读数中减掉所取代零刻线的刻度值。
c.读数时,视线应与尺面垂直。
d.读数时,要注意区分大格和小格的数目,读出准确值,并估读到分度值的下一位。如图所示,上图准确值是3cm,估读值是0.2cm,所以该物体的长度为3.2cm;下图准确值是3.1cm,估读值是0.05cm,被测物体的长度为3.15cm。
e.记录数据要由数字和单位组成,没有单位的记录是毫无意义的。
随学随练如图是用厚刻度尺测量木块的长度,其中正确的是( )
A. B. C. D.
知识点 时间的单位与测量
时间也是物理学中的基本物理量。
1.在国际单位制中,时间的单位是秒(s),常用单位还有分钟(min)、小时(h)等。
1h=60min=3600s(1h=60min)。
2.时间的测量常用工具是钟表、秒表。在现代生活中,通常用钟表测量时间,实验室和运动场常用秒表测量时间。
3.看清停表的量程与分度值。停表的读数=分针读数+秒针读数。
随学随练下列单位换算正确的是( )
A. B.
C. D.
题型 长度的单位
活学活用2025年9月3日,纪念中国人民抗日战争暨世界反法西斯战争胜利80周年的九三阅兵仪式隆重举行,庄严的升旗仪式、空中梯队的彩烟表演、整齐的徒步方队等场景,不仅展现了国家实力,更蕴含着丰富的物理知识。以下四幅图片是某同学观看阅兵直播时留存的精彩瞬间,升旗仪式上,护旗手护送国旗至旗杆下,已知成年护旗手身高约1.8米,根据上图中国旗与护旗手的高度对比,可估算该国旗宽度(竖直方向)约为( )
A.1.2米 B.2.8米 C.4.5米 D.6.8米
题型 长度的测量
活学活用(多选)如图所示,采用甲、乙两把不同的刻度尺测量同一物块的长度,下列说法正确的是( )
A.采用甲刻度尺,读数更精确些
B.虽然甲刻度尺的零刻度线没有对齐物块的一端,但仍可以进行测量
C.乙刻度尺的分度值是0.1cm
D.采用甲刻度尺测量会有误差,采用乙刻度尺测量没有误差
题型 时间的单位与测量
活学活用按图填空。
(1)如图甲是用刻度尺测量铜丝直径的实验图,根据图判断和计算:读数时视线正确的是______(选填“A”或“B”),铜丝的直径为______mm;(结果保留一位小数)
(2)小明练习使用机械停表时,观察到如图乙所示的情景,则此时的秒表所示的时间是______s。
基础通关
1.下列估测中,最接近实际的是( )
A.2.5指可吸入颗粒物直径是2.5毫米
B.教室中使用的普通日光灯管的长度约为
C.中学生脉搏跳动一次的时间约为
D.完整播放一遍中华人民共和国国歌所需的时间约为
2.如图所示是用刻度尺测量一个木块的长度时的情境,则该木块的长度为___________cm。
3.在“用刻度尺测量长度”的实验中,小竹采用如图所示的方法测量一枚硬币的直径,小竹用的刻度尺的分度值为__________mm,则硬币的直径是__________cm。接下来,小竹又进行了两次测量,最后,要对三次测量的数据进行处理,方法是_________,目的是__________。
4.如图所示的工具中最适合用于测量立定跳远成绩的是( )
A. B.
C. D.
5.下列有关误差的说法中,正确的是( )
A.误差就是测量中产生的错误
B.选用精密测量仪器可以消除误差
C.误差是不可避免的,只能尽量减小
D.误差是由于没有遵守操作规则引起的
素养提升
6.下列测量物体长度的做法中,错误的是( )
A.测物体的长度 B.测细铜丝的直径
C.测硬币的直径 D.测乒乓球的直径
7.如图所示,思考并回答下列问题:
(1)在测铅笔的长度时,图中两种方法正确的是图______,铅笔的长度应为______cm;
(2)用刻度尺测物理课本的长度需要多次测量,其目的是______。若用毫米刻度尺测量,四次读数分别为、、、。其中错误的数据是______,该物理课本的长度应为______cm。
8.如下图所示读数为_________s。
9.下列说法与日常生活接近的是( )
A.某中学生立定跳远的成绩为 B.中学生的课桌高约
C.普通中学生跑用时约 D.1个健康成年人的心跳每秒大约75次
10.我国自主研发的“手撕钢”薄如蝉翼,其厚度大约是物理课本一张纸厚度的五分之一,则一张“手撕钢”的厚度最接近于( )
A.20nm B.20μm C.2mm D.2cm
迁移创新
11.用一支刻度均匀、但读数不准的温度计来测量某物体的温度时,测量值偏低1C,当该物体的温度升高10C后,再用温度计来测量物体的温度时,测量值却偏高了0.5C,将该物体的温度继续升高10C,此时用温度计来测量时,测量值将______C(填偏高或偏低多少C),用这个温度计分别来测量标准大气压下的沸水温度和冰水混合物的温度时,两者的示数差为______C。
12.关于误差,下列说法中正确的是( )
A.采用多次测量取平均值方法能减小误差
B.采用更精密的测量仪器可以消除误差
C.误差是可以避免的
D.错误数据就是指测量误差较大的数据
13.夸父逐日
北京时间2022年10月9日7时43分,我国在酒泉卫星发射中心使用长征二号丁运载火箭,成功将“夸父一号”(先进天基太阳天文台)卫星发射升空,卫星成功进入预定轨道,夸父逐日的神话照进了现实。
夸父一号是一颗围绕地球运行的卫星,专职观测和研究太阳。为了避免跨过晨昏线后在地球的黑夜一侧无法观测太阳,夸父一号选择了一条极为特殊的运行轨道:距离地面约的太阳同步晨昏轨道,如图所示。该轨道的轨道面和地球晨昏线始终近似重合,这样夸父一号几乎可以永沐阳光,利用装备的太阳能电池板可以得到充足且持续的能源供给,始终保持对太阳的观测。
太阳耀斑是太阳活动的重要表现,是太阳表面局部区域突然和大规模的能量释放过程。太阳耀斑爆发时,释放出的能量将由耀斑爆发处向远离太阳的各个方向传播,其辐射出的电磁波的波长横跨整个电磁波谱。探测耀斑爆发时产生的X射线是目前研究太阳耀斑的主要方式之一,夸父一号配备了X射线成像仪,可观测并记录太阳耀斑的爆发过程。
在地球大气层外,距太阳处,在单位时间内单位面积上接受到的软X射线(是X射线的一种,波长在范围内的电磁波)辐射能量的最大值,被称为软X射线峰值流量,用符号表示,单位为,也可表示为。我国气象部门按照的数值大小将太阳软X射线耀斑分成五个强度级别,分别为A、B、C、M和X,详见下表。其中A、B、C、M每个级别可细分为90级,如A级从开始,每增加,耀斑的强度级别增加0.1,比如A1.7级,表示软X射线峰值流量为。再比如M2.8级、表示软X射线峰值流量为。X级别不设上限,如X26级,表示软X射线峰值流量为。
表 太阳软X射线耀斑强度级别单位:
强度级别
流量范围
A
B
C
M
X
2024年1月1日,夸父一号成功地记录了第25太阳活动周的一次耀斑,级别为X5级。
请根据上述材料,回答下列问题:
(1)为了实现对太阳的不间断观测,夸父一号选择的轨道是__________;
(2)历史上最大的太阳耀斑是2003年观测到的X28级,它释放的软X射线峰值流量是2024年1月1日观测到的X5级太阳耀斑的__________倍;
(3)若某次太阳耀斑释放的软X射线功率峰值为,则根据太阳软X射线耀斑强度级别表,可知此次太阳耀斑的强度级别为__________级。(提示:半径为r的球体表面积S=4πr2,π取3)。
14.要求测出粗细均匀的铜丝直径,下列为测量铜线直径的实验步骤:
A.求出铜线的直径
B.将铜线在铅笔上紧密地排绕成一个线圈,共n圈
C.测出线圈的总长度s
(1)试把上述步骤,按实验的操作顺序排列:______________________;
(2)细铜线直径的数学表达式为D=__________(用s和n表示);
(3)如果绕线太松,会造成测量值偏_________(选填“小”或“大”)。
15.如何较准确的测出一张纸的厚度,请你写出实验器材和实验步骤。
实验器材:
实验步骤:
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第五章
机械运动
第1节 长度和时间的测量
课标要点
1.会使用适当的工具测量长度和时间。
2.知道长度和时间的单位,了解测量长度和时间的工具及其发展变化过程。
3.知道测量有误差,了解误差和错误的区别。
4.能通过日常经验、物品和自然现象粗略估测长度和时间
学习重难点
重点:长度和时间的测量、长度和时间的单位换算、测量长度的一些特殊的方法。
难点:能准确读出长度和时间,并会对长度进行。
知识点 长度的单位
1.国际单位制:测量某个物理量时用来进行比较的标准量叫做单位。国际统一使用的测量单位就叫做国际制单位,简称SI。
2.长度单位:在国际单位制中,长度的单位是米(用m表示)。
3.常见单位换算及符号
单位
符号
与米(m)的换算关系
千米
km
1km=1000 m=103 m
分米
dm
1dm=0.1 m=10-1 m
厘米
cm
1cm=0.01 m=10-2 m
毫米
mm
1mm=0.001 m=10-3 m
微米
μm
1μm=0.000001 m=10-6 m
纳米
nm
1nm=0.000000001 m=10-9 m
随学随练按要求完成下列填空;单位换算:
(1)______m;
(2)______s。
【答案】(1)
(2)600
【详解】(1)因为,所以
(2)因为,所以
知识点 长度的测量(重点)
(1)测量工具:测量长度的常用测量工具有刻度尺、三角板、卷尺等。用于精密测量的,还有游标卡尺、千分尺等。
(2)正确使用刻度尺
a.使用前要注意观察零刻度线、量程和分度值。量程是指测量工具的测量范围;分度值是指相邻两刻度线之间的长度,零刻线是否被磨损。如图(1)所示。
图(1)刻度尺
b.正确放置刻度尺。零刻度线对准被测长度的一端,有刻度线的一边要紧靠被测物体且与被测长度保持平行,不能歪斜;如因零刻度线磨损而取另一整刻度线作为零刻度线时,切莫忘记最后读数中减掉所取代零刻线的刻度值。
c.读数时,视线应与尺面垂直。
d.读数时,要注意区分大格和小格的数目,读出准确值,并估读到分度值的下一位。如图所示,上图准确值是3cm,估读值是0.2cm,所以该物体的长度为3.2cm;下图准确值是3.1cm,估读值是0.05cm,被测物体的长度为3.15cm。
e.记录数据要由数字和单位组成,没有单位的记录是毫无意义的。
随学随练如图是用厚刻度尺测量木块的长度,其中正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】A.刻度尺的零刻度线未与被测物体的边缘对齐,故A错误;
B.刻度尺的使用规范,方法正确,故B正确;
C.刻度尺有刻度线的一面未紧贴被测物体,故C错误;
D.刻度尺未与被测物体平行放置,故D错误。
故选B。
知识点 时间的单位与测量
时间也是物理学中的基本物理量。
1.在国际单位制中,时间的单位是秒(s),常用单位还有分钟(min)、小时(h)等。
1h=60min=3600s(1h=60min)。
2.时间的测量常用工具是钟表、秒表。在现代生活中,通常用钟表测量时间,实验室和运动场常用秒表测量时间。
3.看清停表的量程与分度值。停表的读数=分针读数+秒针读数。
随学随练下列单位换算正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【详解】A.正确的换算过程为
1.7m=1.7×102cm=170cm
故A错误;
B.正确的换算过程为
2h=2×3600s=7200s
故B错误;
C.正确的换算过程为
85dm=85×0.1m=8.5m
故C错误;
D.正确的换算过程为
34mm=34×10-3m=0.034m
故D正确。
故选D。
题型 长度的单位
活学活用2025年9月3日,纪念中国人民抗日战争暨世界反法西斯战争胜利80周年的九三阅兵仪式隆重举行,庄严的升旗仪式、空中梯队的彩烟表演、整齐的徒步方队等场景,不仅展现了国家实力,更蕴含着丰富的物理知识。以下四幅图片是某同学观看阅兵直播时留存的精彩瞬间,升旗仪式上,护旗手护送国旗至旗杆下,已知成年护旗手身高约1.8米,根据上图中国旗与护旗手的高度对比,可估算该国旗宽度(竖直方向)约为( )
A.1.2米 B.2.8米 C.4.5米 D.6.8米
【答案】B
【详解】由题图可知,国旗的宽度大约是护旗手身高的1.5倍。护旗手身高约为h=1.8m,国旗宽度约为L=1.5×1.8m=2.7m
2.8m与估算值2.7m非常接近,故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
题型 长度的测量
活学活用(多选)如图所示,采用甲、乙两把不同的刻度尺测量同一物块的长度,下列说法正确的是( )
A.采用甲刻度尺,读数更精确些
B.虽然甲刻度尺的零刻度线没有对齐物块的一端,但仍可以进行测量
C.乙刻度尺的分度值是0.1cm
D.采用甲刻度尺测量会有误差,采用乙刻度尺测量没有误差
【答案】BC
【详解】AC.根据题图可知甲刻度尺的分度值为5mm,而乙刻度尺的分度值为0.1cm,合1mm,由于分度值越小,测量值越精确,故采用乙刻度尺,读数更精确,故A错误,C正确;
B.虽然甲刻度尺的零刻度线没有对齐物块的一端,但可以估读物块两端对应的刻度,然后相减即可得到物块的长度,故B正确;
D.任何测量都存在误差,只是由于乙刻度尺的分度值小,测量更精确,误差相比于用甲刻度尺测量产生的误差小,故D错误。
故选BC。
题型 时间的单位与测量
活学活用按图填空。
(1)如图甲是用刻度尺测量铜丝直径的实验图,根据图判断和计算:读数时视线正确的是______(选填“A”或“B”),铜丝的直径为______mm;(结果保留一位小数)
(2)小明练习使用机械停表时,观察到如图乙所示的情景,则此时的秒表所示的时间是______s。
【答案】(1) B 1.5
(2)110
【详解】(1)[1]刻度尺读数时视线应正对刻度线,与尺面垂直,不能斜视,故选B。
[2]根据图甲可知,刻度尺的分度值是0.1cm,铜丝总长度从10.00cm到15.00cm,因此总长度为
n=33,因此铜丝的直径为
(2)如图乙所示,小表盘的分度值为0.5min,指针在1min到2min之间并且超过1min30s;大表盘分度值为0.1s,秒针刻度示数为50s,所以秒表读数为1min50s,即为110s
基础通关
1.下列估测中,最接近实际的是( )
A.2.5指可吸入颗粒物直径是2.5毫米
B.教室中使用的普通日光灯管的长度约为
C.中学生脉搏跳动一次的时间约为
D.完整播放一遍中华人民共和国国歌所需的时间约为
【答案】D
【详解】A.2.5指空气中微粒直径在2.5微米及以下的固体颗粒,故A不符合题意;
B.一般中学学校里面,教室中使用的普通日光灯管的长度约在1m~1.5m之间,故B不符合题意;
C.中学生脉搏跳动一次的时间约为1s,故C不符合题意;
D.中华人民共和国国歌,完整播放一遍所需要的时间为46s,故D符合题意。
故选D。
2.如图所示是用刻度尺测量一个木块的长度时的情境,则该木块的长度为___________cm。
【答案】5.30
【详解】图示刻度尺1cm分为10个小刻度,故最小刻度值为0.1cm,即该刻度尺的分度值为0.1cm,木块起始端对应零刻度线,末端对应的刻度值为5.30cm,则木块长度为5.30cm。
3.在“用刻度尺测量长度”的实验中,小竹采用如图所示的方法测量一枚硬币的直径,小竹用的刻度尺的分度值为__________mm,则硬币的直径是__________cm。接下来,小竹又进行了两次测量,最后,要对三次测量的数据进行处理,方法是_________,目的是__________。
【答案】 1 2.50 求平均值 减小实验误差
【详解】[1][2]刻度尺上1cm之间有10个小格,每个小格代表的长度是0.1cm=1mm,因此刻度尺的分度值为1mm,硬币左侧与5.00cm对齐,右侧与7.50cm对齐,故硬币的直径为7.50cm−5.00cm=2.50cm
[3][4]对三次测量的数据进行处理的方法是求平均值, 目的是减小实验误差,提高测量结果的准确性。
4.如图所示的工具中最适合用于测量立定跳远成绩的是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【详解】A.图是量角器,是用来测量角度的工具,不适合测量立定跳远的长度,故A不符合题意;
B.图是卷尺,是用来测量较长距离的工具,立定跳远的成绩通常在1米到3米之间,使用卷尺测量方便且准确,故B符合题意;
C.图是刻度尺,通常长度较短(如15cm、30cm),用来测量较短物体的长度,用它来测量立定跳远的距离量程过小,故C不符合题意;
D.图是三角尺,主要用于画图、测量较短的长度,不适合测量立定跳远的距离,故D不符合题意。
故选B。
5.下列有关误差的说法中,正确的是( )
A.误差就是测量中产生的错误
B.选用精密测量仪器可以消除误差
C.误差是不可避免的,只能尽量减小
D.误差是由于没有遵守操作规则引起的
【答案】C
【详解】AD.误差就是在正确测量的情况下,测量值与真实值之间存在的差异,因此误差不是错误,也不是由于没有遵守操作规则而引起的,故AD错误;
BC.误差是不能避免的,但可以通过选用精密测量仪器、多次测量求平均值等方法尽量减小,故B错误,C正确。
故选C。
素养提升
6.下列测量物体长度的做法中,错误的是( )
A.测物体的长度 B.测细铜丝的直径
C.测硬币的直径 D.测乒乓球的直径
【答案】D
【详解】A.使用刻度尺测量物体长度,在读数时,视线应与尺面保持垂直,故A正确,不符合题意;
B.测量细铜丝的直径时,由于直径很小,直接测量误差较大。图中采用“累积法”,将细铜丝在铅笔上紧密缠绕多圈,用刻度尺测出线圈的总长度L,再数出线圈的匝数n,则细铜丝的直径,这是一种测量微小长度的有效方法,故B正确,不符合题意;
C.测量硬币等圆形物体的直径时,可采用“辅助工具法”。如图所示,用两块直角三角板将硬币夹住,两三角板的直角边平行,再用刻度尺测量两直角边之间的距离,即为硬币的直径,故C正确,不符合题意;
D.测量乒乓球等球体的直径时,可将球体放置在水平桌面上,用一把竖直的刻度尺和一块三角板配合测量。正确的方法是:将三角板的一条直角边水平放置,使其刚好接触到球体的顶端,然后读取该直角边在竖直刻度尺上的示数。图中竖直放置的刻度尺的0刻度线没有与球体的下端对齐,故D错误,符合题意。
故选D。
7.如图所示,思考并回答下列问题:
(1)在测铅笔的长度时,图中两种方法正确的是图______,铅笔的长度应为______cm;
(2)用刻度尺测物理课本的长度需要多次测量,其目的是______。若用毫米刻度尺测量,四次读数分别为、、、。其中错误的数据是______,该物理课本的长度应为______cm。
【答案】(1) 甲 3.40
(2) 求平均值以减小误差 26.01
【详解】(1)[1]刻度尺读数时,视线要与尺面末端刻度线垂直,所以图中两种方法正确的是图甲。
[2]刻度尺分度值为0.1cm,则铅笔的长度为3.40cm。
(2)[1]用刻度尺测物理课本的长度需要多次测量,其目的是通过求平均值以减小误差。
[2][3]数据与其它数据相差较大,属错误数据,应去除,则物理课本的长度为
8.如下图所示读数为_________s。
【答案】275.1
【详解】秒表读数的方法:小圈读分,大圈读秒,分钟过半,大圈读大数。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“4”和“5”之间,所以分针指示的时间为4min,分针偏向“5”一侧,表示时间超过0.5 min;所以在秒表的大表盘上,秒针指示的时间为35.1s,即秒表的读数为4min35.1s=275.1s。
9.下列说法与日常生活接近的是( )
A.某中学生立定跳远的成绩为 B.中学生的课桌高约
C.普通中学生跑用时约 D.1个健康成年人的心跳每秒大约75次
【答案】C
【详解】A.中学生立定跳远的世界纪录也远低于5米,一般在2米左右。故A不符合题意;
B.中学生的课桌高度约为学生身高的一半,约为8dm,即0.8m,故B不符合题意;
C.中考体育中,女生800m的满分成绩为3min25s,普通中学生跑用时稍长,约,故C符合题意;
D.1个健康成年人的心跳一次约0.8s,心跳每分钟大约75次,故D不符合题意。
故选C。
10.我国自主研发的“手撕钢”薄如蝉翼,其厚度大约是物理课本一张纸厚度的五分之一,则一张“手撕钢”的厚度最接近于( )
A.20nm B.20μm C.2mm D.2cm
【答案】B
【详解】ABCD.首先明确物理课本一张纸厚度大约是100μm左右, “手撕钢”厚度是物理课本一张纸厚度的五分之一,那么“手撕钢”厚度约为,故ACD不符合题意,B符合题意。
故选B。
迁移创新
11.用一支刻度均匀、但读数不准的温度计来测量某物体的温度时,测量值偏低1C,当该物体的温度升高10C后,再用温度计来测量物体的温度时,测量值却偏高了0.5C,将该物体的温度继续升高10C,此时用温度计来测量时,测量值将______C(填偏高或偏低多少C),用这个温度计分别来测量标准大气压下的沸水温度和冰水混合物的温度时,两者的示数差为______C。
【答案】 偏高2 115
【详解】[1]设初始温度为t,测量出的温度为t-1℃,当该物体的温度升高10C后,测量出的温度为t+10℃+0.5℃,实际温度升高了10℃,而温度计升高的温度为
该温度计与实际温度相比升高了1.5℃,实际温度再升高10℃,再此的基础上(测量出的温度为t+10℃+0.5℃),该温度计与实际温度相比再升高了1.5℃,故此时用温度计来测量时,测量值将偏高2℃。
[2]标准大气压下的沸水温度和冰水混合物的温度时的温度为100℃,相差10℃,温度计就发生偏高1.5℃的偏差,现在相差100℃,就会出现偏高15℃,故用这个温度计分别来测量标准大气压下的沸水温度和冰水混合物的温度时,两者的示数差为115℃。
12.关于误差,下列说法中正确的是( )
A.采用多次测量取平均值方法能减小误差
B.采用更精密的测量仪器可以消除误差
C.误差是可以避免的
D.错误数据就是指测量误差较大的数据
【答案】A
【详解】误差是在测量过程中产生的测量值与真实值间的差异,这种差异不同于错误,它是在测量方法正确的情况下产生的,只可以减小,却不能避免。通过改进测量方法、选用精密的测量仪器,求多次测量的平均值等,可以减小误差。
A.采用多次测量取平均值的方法能减小误差,故A正确;
B.采用更精密的测量仪器可以减小误差,但不能消除,故 B错误;
C.误差是不可避免的,而测量错误是可以避免的,故C错误;
D.错误数据是测量过程中没有遵守操作规范或读数时粗心造成的,不是指测量误差较大的数据,故D错误。
故选A。
13.夸父逐日
北京时间2022年10月9日7时43分,我国在酒泉卫星发射中心使用长征二号丁运载火箭,成功将“夸父一号”(先进天基太阳天文台)卫星发射升空,卫星成功进入预定轨道,夸父逐日的神话照进了现实。
夸父一号是一颗围绕地球运行的卫星,专职观测和研究太阳。为了避免跨过晨昏线后在地球的黑夜一侧无法观测太阳,夸父一号选择了一条极为特殊的运行轨道:距离地面约的太阳同步晨昏轨道,如图所示。该轨道的轨道面和地球晨昏线始终近似重合,这样夸父一号几乎可以永沐阳光,利用装备的太阳能电池板可以得到充足且持续的能源供给,始终保持对太阳的观测。
太阳耀斑是太阳活动的重要表现,是太阳表面局部区域突然和大规模的能量释放过程。太阳耀斑爆发时,释放出的能量将由耀斑爆发处向远离太阳的各个方向传播,其辐射出的电磁波的波长横跨整个电磁波谱。探测耀斑爆发时产生的X射线是目前研究太阳耀斑的主要方式之一,夸父一号配备了X射线成像仪,可观测并记录太阳耀斑的爆发过程。
在地球大气层外,距太阳处,在单位时间内单位面积上接受到的软X射线(是X射线的一种,波长在范围内的电磁波)辐射能量的最大值,被称为软X射线峰值流量,用符号表示,单位为,也可表示为。我国气象部门按照的数值大小将太阳软X射线耀斑分成五个强度级别,分别为A、B、C、M和X,详见下表。其中A、B、C、M每个级别可细分为90级,如A级从开始,每增加,耀斑的强度级别增加0.1,比如A1.7级,表示软X射线峰值流量为。再比如M2.8级、表示软X射线峰值流量为。X级别不设上限,如X26级,表示软X射线峰值流量为。
表 太阳软X射线耀斑强度级别单位:
强度级别
流量范围
A
B
C
M
X
2024年1月1日,夸父一号成功地记录了第25太阳活动周的一次耀斑,级别为X5级。
请根据上述材料,回答下列问题:
(1)为了实现对太阳的不间断观测,夸父一号选择的轨道是__________;
(2)历史上最大的太阳耀斑是2003年观测到的X28级,它释放的软X射线峰值流量是2024年1月1日观测到的X5级太阳耀斑的__________倍;
(3)若某次太阳耀斑释放的软X射线功率峰值为,则根据太阳软X射线耀斑强度级别表,可知此次太阳耀斑的强度级别为__________级。(提示:半径为r的球体表面积S=4πr2,π取3)。
【答案】 太阳同步晨昏轨道 5.6 M3
【详解】(1)[1]由材料信息得,夸父一号选择的轨道是太阳同步晨昏轨道。
(2)[2]依题意得
(3)[3]依题意得,此次太阳耀斑的
对照表格可知强度级别为M3。
14.要求测出粗细均匀的铜丝直径,下列为测量铜线直径的实验步骤:
A.求出铜线的直径
B.将铜线在铅笔上紧密地排绕成一个线圈,共n圈
C.测出线圈的总长度s
(1)试把上述步骤,按实验的操作顺序排列:______________________;
(2)细铜线直径的数学表达式为D=__________(用s和n表示);
(3)如果绕线太松,会造成测量值偏_________(选填“小”或“大”)。
【答案】(1)BCA
(2)
(3)大
【详解】(1)由于铜线很细,不能直接用刻度尺测量其直径。因此采用将铜线紧密缠绕在铅笔上形成线圈的方法,通过测量线圈总长度和圈数,间接求出单根铜线的直径。正确测量顺序为先绕线圈,测量线圈总长度,然后用刻度尺测量,最后计算直径,是排序应为BCA。
(2)由测量结果可知细铜线直径
(3)累积法是用于测量微小量(如细金属丝直径、纸张厚度等)的常用方法,其优点是减小误差,提高精度;在测量时,绕线要紧密、整齐,起始点和终点对齐,避免重叠或空隙,使用毫米刻度尺准确读数等,若缠绕不紧密,会导致测量的缠绕长度偏大,也就会导致测量的直径偏大。
15.如何较准确的测出一张纸的厚度,请你写出实验器材和实验步骤。
实验器材:
实验步骤:
【答案】见解析
【详解】由于一张纸的厚度很薄,无法直接测量,所以应用累积法测出一张纸的厚度,实验器材和实验步骤如下:
实验器材:100张纸、刻度尺
实验步骤:将100张纸压紧在一起,用刻度尺测出其总厚度L,根据求出一张纸的厚度。
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