第1章 测量(举一反三·单元复习讲义)物理新教材沪科版(五四学制)八年级上册
2026-07-30
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精品
摘要:
该初中物理测量单元复习讲义通过知识框架图系统梳理测量知识体系,将长度、时间、质量测量的核心内容按“单位换算-工具使用-特殊方法-误差分析”逻辑组织,用图文结合方式呈现刻度尺“选放看读记”步骤、天平使用要点等重难点,清晰展现知识内在联系。
讲义亮点在于“生活情境-问题解决”的练习设计,如结合体质健康测试导入测量意义,通过恐龙足迹估算体长、古代“掬手为升”等例题培养科学思维,实验题(测量纸厚度、秋千摆长)强化科学探究能力。分层作业兼顾基础与提升,助力教师实施精准教学,学生自主复习时可明确知识薄弱点。
内容正文:
第1章 测量
目录
知识框架 1
知识精讲 2
【知识点1 长度的测量】 2
【知识点2 时间的测量】 4
【知识点3 质量的测量】 5
课后作业 7
模块二 知识精讲
情景导入
一名学生正在中学生体质健康测试的现场进行坐位体前屈测试,图中刻度尺的示数反映了学生的身体柔韧程度。体质健康测试包含了多种项目,其中跑步要测量时间,跳远要测量距离,体质指数需要测量质量和身高。测量是物理实验的基础,是认识世界的方法。本章我们将学习测量的基础知识。通过本章内容的学习,你将学会用工具测量基本物理量——长度、时间和质量;提升与其他同学进行有效交流的能力;感悟实事求是的科学态度。
知识归纳
【知识点1 长度的测量】
1. 长度单位
(1)国际单位是 ,符号m。
(2)常用单位有: (km)、 (dm)、 (cm)、 (mm)。
(3)单位换算
1km= m 1dm= m 1cm= m 1mm= m
2. 刻度尺的使用
①会“选”:根据测量的 选取分度值和量程适当的刻度尺。
②会“放”:刻度尺要放正,即刻度尺与被测长度平行,而且要使刻度尺有刻度的一侧紧贴被测物体(如图所示)。零刻度线磨损的,应另选某一刻度线为“零点”,与被测物体长度起始端对齐,读数时应注意要减去“零点”的数值。
③会“看”:读数时,视线要 刻度线。
④会“读”:读数时,除读出分度值以上的准确值外,还要估读出分度值的下一位数值。
⑤会“记”:记录的测量结果应由 值、 值和 组成。
3. 长度测量的特殊方法
(1)累积法(测多算少法):如图甲所示,测量出线圈的总长度记为L,数出线圈的圈数为n,则细铜丝的直径d= 。
甲 累积法 乙 辅助法
(2)辅助法:测硬币、球、圆柱的直径、圆锥的高等可将刻度尺、三角板等组合起来进行测量。
(3)化曲为直法:如图丙所示,用细线沿铁路线截取相同长度的一段,拉直后测量AB的长度即可。铁路线的实际长度:L= ×比例尺。
(4)化直为曲法:如图丁所示,用已知周长的滚轮在待测的较长的直线或曲线上滚动,记下滚动的圈数,则被测线的长度等于圈数乘以滚轮周长。例如,测量操场的长度。
丙 化曲为直法 丁 化直为曲法
4. 误差
(1)概念: 值和真实值之间存在的差异,称为误差。
(2)误差产生的原因:测量工具的 不同;测量者的观察能力、估测水平不同;测量方法不同。
(3)减小误差的方法:多次测量求 ;采用精确度高的测量工具;改进测量方法。
【例1】如图所示是对测量物体长度时使用刻度尺的几种情况分析,其中使用方法正确的是( )
A.甲图:刻度线没有紧贴被测物体 B.乙图:刻度尺没有放正
C.丙图:读数时,视线没有与刻度尺面垂直 D.丁图:物体边缘没有对齐零刻度
【变式1-1】图甲中物体的长度为______cm,图乙中物体的长度为______cm。
【变式1-2】2025年1月,中国科学家发布:在甘肃省发现一批距今1亿多年(白垩纪)的斯氏跷脚龙足迹。其中一成年斯氏跷脚龙脚印的长度与初三学生双手并靠的最大宽度接近,如图所示。已知斯氏跷脚龙体长为脚印长度的12倍,则其体长约为( )
A. B. C. D.
【知识点2 时间的测量】
1. 时间的单位
(1)国际单位是 ,符号s。
(2)常用单位有: (h)、 (min)、毫秒(ms)、微秒(μs)等。
单位换算:1h= s 1min= s 1ms= s 1μs= s
2. 时间的测量
(1)古代的一些测量工具:例如 、 等。
(2)摆钟:是根据“ ”原理工作的。摆的等时性原理由意大利物理学家 发现,摆钟由荷兰物理学家 发明。
(3)现代的一些测量工具:通常用时钟、手表和 等工具。
(4)电子秒表
①在计时模式下,按下“ ”按钮,电子秒表开始计时。按下“ ”按钮,电子秒表停止计时,屏幕上会显示记录的时间。按下“ ”按钮后电子秒表显示的时间会重置为零。
②大部分电子秒表有分段 功能,不仅可以将整个计时过程分解,还可以递加计时。
【例2】如图所示,日晷是我国古代的一种测量工具,它测量的是( )
A.时间 B.长度 C.速度 D.光年
【变式2-1】如图(a)所示是用来测量________的工具,用该测量工具的分度值为1_________(填单位),所测结果为____________。如图(b)所示是用来测量____________的工具,该测量工具的最小单位为________,所测结果为________(精确到秒即可)。
【变式2-2】“刹那”和“瞬间”都是形容时间很短的词语。“一刹那”和“一瞬间”,哪一个所表示的时间更短呢?小明在一些古文献中查到:“一刹那为一念,二十念为一瞬,二十瞬为一弹指,二十弹指为一罗预,二十罗预为一须臾,一日一夜有三十须臾”。请你判断(两空均选填“>”、“<”或“=”):
(1)“一刹那”___________“一瞬间”。
(2)“一须臾”___________“时长45分钟的一节晚自习的时间”。
【知识点3 质量的测量】
1. 质量的概念
(1)物理学中,把物体所含 的多少叫做物体的质量,通常用字母m表示。
(2)质量是物体的一个基本属性。对于一个确定的物体来说,质量与物体的 、 、所处的 无关,所以说质量是物体的一个基本属性。
2. 质量的单位
国际单位: ,用符号kg表示。
常用单位: (t)、 (g)、 (mg)。
单位换算:1 t = kg 1g= kg 1 mg= kg
3. 托盘天平
(1)托盘天平的构造
(2)托盘天平的称量与感量
①称量:天平一次能测出的 为该天平的称量。如果被测物体的质量超过天平的称量,就测不出准确的质量,还会损坏天平。如图所示,该天平“称量”是 g。
②感量:天平能测出的 为该天平的感量,由称量标尺的分度值决定。如图所示,该天平“感量”是 g。
(3)托盘天平的使用
①放:把天平放在工作台上,将天平底座调至 。
②拨:用镊子把游码拨到称量标尺左端的 处。
③调:调节横梁两端的 ,使指针尖对准分度标尺的 线。
④称:先估计物体的质量;把物体放在左盘,用镊子按“先 后 ”的顺序依次在右盘中试加砝码,并移动游码,使指针对准分度标尺的 线。
⑤读:砝码质量与称量标尺上的示数值(游码 边所对应的示数)之和,即为所称量物品的质量。
【例3】“掬手成升”是我国古代人民采用的一种计量方法,掬即双手捧。如图所示,成年人双手捧起的米质量约为( )
A.3kg B.300g C.3g D.300mg
【变式3-1】某同学在测铁块质量的实验中,首先取来托盘天平放在水平桌面上,然后把铁块放在托盘上称质量,并调节平衡螺母。如图所示。
(1)分别说出图中所指的天平各部分名称:A是_________,B是_________,C是_________。
(2)该同学在实验中出现两次主要的错误是:
①_________________ ;
②__________________。
【变式3-2】下列关于质量的说法中,正确的是( )
A.1kg的铁块比1kg的棉花所含物质多
B.水结成冰后体积变大,质量也变大
C.把菜刀表面磨光,菜刀的质量会变小
D.一瓶矿泉水随宇宙飞船进入太空,质量会变为零
模块三 课后作业
1.下列单位换算正确的是( )
A.15厘米=15厘米×0.01=0.15米
B.6分钟=6×60秒=360秒
C.15厘米=15厘米×0.01米=0.15米
D.6分钟=6×60=360秒
2.我国嫦娥六号月球探测器采集回1935.3 g的月壤样本,为人类厘清月球正面和背面物质组成的差异、破解月球二分性之谜提供了难得的机遇。下列选项中与月壤样本质量最接近的是( )
A.一个羽毛球 B.一个中考实心球
C.一个鸡蛋 D.一张课桌
3.如图所示,这是小华测量某物体长度时的情景。下列说法正确的是( )
A.所用刻度尺的分度值为1cm
B.为了使结果更准确,我们可以选择分度值更小的刻度尺
C.测得该物体的长度为2.52cm
D.使用刻度尺时只要认真测量,就可以避免误差
4.我国古代曾用张开的大拇指与中指间的距离作为长度单位,称为“拃”。根据图中的信息,下列说法正确的是( )
A.测量时,必须从零刻度线量起
B.读数时,视线从甲方向去观察会产生误差
C.“一拃”的长度应读作19.0cm
D.该刻度尺的分度值是
5.关于误差和错误,下列说法不正确的是( )
A.所有实验总会产生误差
B.多次测量求平均值、选用精密的测量工具、改进测量方法,都可以减小误差,但不能完全消除误差
C.测量错误是不该发生的,也是不能避免的
D.虽然科学技术不断发展,但人们还是不能完全消除误差
6. 用托盘天平来称量一个质量小于100mg的物体,下列说法中正确的是( )
A.100mg小于天平的最小测量值,仍可称量
B.借用一个质量为的金属块和要称的小物体一起称出总质量,则为小物体的质量
C.取待测的小质量物体个,称出它们的总质量,则每个物体的质量为
D.以上说法都不正确
7.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
8.为了检验人躺着和站立时身体长度是否有差异,选用下列哪种尺最合适( )
A.量程0∼3m,分度值1mm
B.量程0∼10m,分度值1cm
C.量程0∼30m,分度值1dm
D.量程0∼30cm,分度值1mm
9.用一把分度值为1mm的刻度尺不能直接测出一张纸的厚度,这时可以测出n(如n取100)张纸的厚度,然后用总厚度除以n,就可以间接测出一张纸的厚度,在下列长度的测量中,与此种方法相同的是( )
A.测一个较短曲线的长度 B.测一枚硬币的直径
C.测一个圆锥的高 D.测细铜丝的直径
10.有五名同学用同一把刻度尺测量同一物理课本的厚度,测量结果分别为1.91cm、1.89cm、1.90cm、1.79cm、1.91cm。则他们所用刻度尺的分度值、所测物理课本的厚度应记录为( )
A.1mm 1.902cm B.1mm 1.9025cm
C.0.1mm 1.91cm D.1mm 1.90cm
11.(多选题)下列操作会导致测量结果比真实值偏大的是( )
A.砝码生锈,表面附着铁锈
B.砝码长期使用后磨损
C.调节天平平衡时,指针偏向分度盘右侧就停止调节
D.测量前游码未归零就调节平衡螺母使天平平衡,随后正常测量
12. 如图,为了让读数更精确,应选择______刻度尺,所测物块的长度为______cm。
13. 节约用水,人人有责,小红同学在家里做了一个“滴水的水龙头浪费水”的实验。先将一个质量为10 g的空烧杯放在一个滴水的水龙头下面接水0.5 h。再将天平放在水平桌面上,使游码归零,发现指针偏转如图甲所示,则应向__________(填“左”或“右”)调节平衡螺母,使天平横梁水平平衡。然后称出烧杯和水的总质量,如图乙所示。则该滴水龙头0.5 h浪费的水为_________g。
14. 古代科技;我国是四大文明古国之一,其中计量历史悠久。古代,人们以人体的某一部分或其他的天然物作为计量标准和工具,如“布手知尺”“迈步定亩”“掬手为升”“滴水计时”等。“布手知尺”是测量___________,“迈步定亩”是测量___________,“滴水计时”是测量___________。
15. 如图是殷墟出土的商代象牙尺。资料显示,该尺长为一尺,约160 mm,有10大格,每大格为一寸,每大格又分成10小格,每小格为一分。由此可知,该尺的分度值约为_______mm。若用商代象牙尺测量,试卷第一页上方“注意事项”黑线框短边约_______寸。
16. 用如图所示可算出单张A4纸的厚度为__________。
17. 用电子秒表测量小东同学的脉搏跳动30次的时间,测量结果如表所示:
序号
脉搏跳动30次所用的时间/s
1
26.52
2
25.32
3
25.86
脉搏跳动30次所用时间的平均值:_____________
(1)在计时模式下,按下_______ 按钮,电子秒表开始计时;
(2)根据表中数据可知,脉搏跳动30次所用时间的平均值:__________ ;
(3)实验时多次测量取平均值的目的是_________ 。
18. 小明利用天平测一小石块的质量时:
(1)他先将天平放在水平桌面上,把游码移至标尺左端的____________。接着发现指针如图甲所示,应将平衡螺母向____________(选填“左”或“右”)调节,使横梁在水平位置平衡;
(2)小明在称量过程中,如乙图所示犯了三个错误,请你写出其中一个错误:____________;
(3)托盘天平调节好以后,在称量物体质量时,发现在右盘中放入最小的砝码后指针尖仍指在分度盘中线的左方,这时应当____________;
A.取出最小的砝码,向右移游码 B.把右端的平衡螺母向右移
C.把游码向右移 D.换用大一些的砝码
(4)规范操作后,天平平衡所用砝码和游码位置如图丙所示,则所称量物体的质量是____________g;
(5)实验中,如果使用了沾有污渍的砝码,则测量值比真实值____________(偏大、偏小、不变)。
19. 图甲是公园里两个绳长不同的秋千。某同学荡秋千时发现这两个秋千往返一次的时间不同。该同学猜想:秋千往返一次的时间是否与绳长有关?
次数
摆长L/cm
小球往返摆动十次的
总时间t总/s
小球往返摆动一次的时间t/s
1
60.0
15.8
1.58
2
80.0
18.1
1.81
3
100.0
20.0
2.00
该同学用细线系上一个小球模拟秋千,如图乙所示,悬点O到小球重心的距离简称摆长。每次让小球由静止释放,且保持释放时悬线和竖直方向的夹角不变,改变摆长进行探究,记录结果如上表:
(1)同一小球由静止释放,且保持释放时悬线和竖直方向的________不变,摆长越长,小球往返摆动一次的时间越________。由此可知,秋千未坐人时(如甲所示)往返一次的时间与绳长有关。
(2)该探究所需的测量工具有量角器、________和________。
(3)该同学发现小球往返摆动一次的时间不易测准,于是他测出小球往返摆动十次的总时间,再算出往返摆动一次的时间。下列物理量的测量也可采用类似方法的是________;
A.物理书中一张纸的厚度 B.一支铅笔的长度
C.一个苹果的质量 D.一杯水的温度
(4)该同学联想到杂技演员荡秋千,有时站着,有时坐着。由此合理猜想,演员改变重心的位置相当于改变了摆长,该演员在秋千上从同一起点由静止往下荡时,坐着比站着往返一次的时间更_____。(温馨提示:杂技动作,请勿模仿)
20.体质指数(BMI)是衡量胖瘦程度与健康状况的一个依据。小明测量了自己的质量m和身高h,由公式计算了自己的体质指数。
(1)测得的质量m=62______,身高______;(选填)
A.g B.kg C.m D.cm
(2)青少年体质指数与胖瘦程度对照表如表所示。
体质指数(kg·m⁻²)
<20
20~25
25~30
>30
胖瘦程度
偏瘦
正常
偏重
过重
结合上述信息可以判断,小明的体质属于______(选填);
A.偏瘦 B.正常 C.偏重 D.过重
请写出判断过程:______。
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第1章 测量
目录
知识框架 1
知识精讲 2
【知识点1 长度的测量】 2
【知识点2 时间的测量】 5
【知识点3 质量的测量】 6
课后作业 9
模块二 知识精讲
情景导入
一名学生正在中学生体质健康测试的现场进行坐位体前屈测试,图中刻度尺的示数反映了学生的身体柔韧程度。体质健康测试包含了多种项目,其中跑步要测量时间,跳远要测量距离,体质指数需要测量质量和身高。测量是物理实验的基础,是认识世界的方法。本章我们将学习测量的基础知识。通过本章内容的学习,你将学会用工具测量基本物理量——长度、时间和质量;提升与其他同学进行有效交流的能力;感悟实事求是的科学态度。
知识归纳
【知识点1 长度的测量】
1. 长度单位
(1)国际单位是米,符号m。
(2)常用单位有:千米(km)、分米(dm)、厘米(cm)、毫米(mm)。
(3)单位换算
1km=103m 1dm=10-1m 1cm=10-2m 1mm=10-3m
2. 刻度尺的使用
①会“选”:根据测量的要求选取分度值和量程适当的刻度尺。
②会“放”:刻度尺要放正,即刻度尺与被测长度平行,而且要使刻度尺有刻度的一侧紧贴被测物体(如图所示)。零刻度线磨损的,应另选某一刻度线为“零点”,与被测物体长度起始端对齐,读数时应注意要减去“零点”的数值。
③会“看”:读数时,视线要正对刻度线。
④会“读”:读数时,除读出分度值以上的准确值外,还要估读出分度值的下一位数值。
⑤会“记”:记录的测量结果应由准确值、估读值和单位组成。
3. 长度测量的特殊方法
(1)累积法(测多算少法):如图甲所示,测量出线圈的总长度记为L,数出线圈的圈数为n,则细铜丝的直径d= L/n。
甲 累积法 乙 辅助法
(2)辅助法:测硬币、球、圆柱的直径、圆锥的高等可将刻度尺、三角板等组合起来进行测量。
(3)化曲为直法:如图丙所示,用细线沿铁路线截取相同长度的一段,拉直后测量AB的长度即可。铁路线的实际长度:L=AB×比例尺。
(4)化直为曲法:如图丁所示,用已知周长的滚轮在待测的较长的直线或曲线上滚动,记下滚动的圈数,则被测线的长度等于圈数乘以滚轮周长。例如,测量操场的长度。
丙 化曲为直法 丁 化直为曲法
4. 误差
(1)概念:测量值和真实值之间存在的差异,称为误差。
(2)误差产生的原因:测量工具的精确度不同;测量者的观察能力、估测水平不同;测量方法不同。
(3)减小误差的方法:多次测量求平均值;采用精确度高的测量工具;改进测量方法。
【例1】如图所示是对测量物体长度时使用刻度尺的几种情况分析,其中使用方法正确的是( )
A.甲图:刻度线没有紧贴被测物体 B.乙图:刻度尺没有放正
C.丙图:读数时,视线没有与刻度尺面垂直 D.丁图:物体边缘没有对齐零刻度
【答案】D
【详解】A.测量时应将刻度尺有刻度线的一端紧贴被测物体,甲图刻度线没有紧贴被测物体是错误的测量方法,故A错误;
B.测量时应将刻度尺与被测物体平行放置,乙图刻度尺没有放正是错误的测量方法,故B错误;
C.读数时视线应与刻度尺面垂直,丙图读数时,视线没有与刻度尺面垂直是错误的测量方法,故C错误;
D.测量时应将物体边缘对齐零刻度,零刻度缺损的,可以将物体边缘对齐其它刻度,丁图:物体边缘没有对齐零刻度是允许的,故D正确。
故选D。
【变式1-1】图甲中物体的长度为______cm,图乙中物体的长度为______cm。
【答案】 1.45 2.6
【详解】图甲刻度尺分度值1mm,物体左端对齐1.00cm,右端对齐2.45cm,长度为
2.45cm−1.00cm=1.45cm。
图乙刻度尺分度值1cm,物体左端对齐2.0cm,右端对齐4.6cm,长度为4.6cm−2.0cm=2.6cm。
【变式1-2】2025年1月,中国科学家发布:在甘肃省发现一批距今1亿多年(白垩纪)的斯氏跷脚龙足迹。其中一成年斯氏跷脚龙脚印的长度与初三学生双手并靠的最大宽度接近,如图所示。已知斯氏跷脚龙体长为脚印长度的12倍,则其体长约为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【详解】初三学生双手并靠的最大宽度约,一成年斯氏跷脚龙脚印的长度与初三学生双手并靠的最大宽度接近,一成年斯氏跷脚龙脚印的长度约,斯氏跷脚龙体长为脚印长度的12倍,则其体长约为
故C符合题意;ABD不符合题意。故选C。
【知识点2 时间的测量】
1. 时间的单位
(1)国际单位是秒,符号s。
(2)常用单位有:小时(h)、分钟(min)、毫秒(ms)、微秒(μs)等。
单位换算:1h=3600s 1min=60s 1ms=10-3s 1μs=10-6s
2. 时间的测量
(1)古代的一些测量工具:例如日晷、漏刻等。
(2)摆钟:是根据“摆的等时性”原理工作的。摆的等时性原理由意大利物理学家伽利略发现,摆钟由荷兰物理学家惠更斯发明。
(3)现代的一些测量工具:通常用时钟、手表和秒表等工具。
(4)电子秒表
①在计时模式下,按下“启动”按钮,电子秒表开始计时。按下“暂停”按钮,电子秒表停止计时,屏幕上会显示记录的时间。按下“归零”按钮后电子秒表显示的时间会重置为零。
②大部分电子秒表有分段计时功能,不仅可以将整个计时过程分解,还可以递加计时。
【例2】如图所示,日晷是我国古代的一种测量工具,它测量的是( )
A.时间 B.长度 C.速度 D.光年
【答案】A
【详解】日晷是我国古代利用日影测得时刻的一种计时仪器,通常由铜制的指针、与指针垂直的石盘组成。其工作的原理是,将指针朝向北极星固定,通过观察指针投影在石盘上的刻度来判断时间。故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
【变式2-1】如图(a)所示是用来测量________的工具,用该测量工具的分度值为1_________(填单位),所测结果为____________。如图(b)所示是用来测量____________的工具,该测量工具的最小单位为________,所测结果为________(精确到秒即可)。
【答案】 长度 毫米 2.45cm 时间 百毫秒 667s
【详解】图(a)是刻度尺,是测量长度的工具,刻度尺上1cm之间有10小格,所以1个小格代表1mm,即刻度尺的分度值为1mm,物体左侧与3cm刻度线对齐,右侧在5.45cm处,所以物体的长度为
图(b)是电子秒表,是测量时间的工具,表盘上显示的是分、秒、百毫秒,所以该测量工具的最小单位为百毫秒,表上的数字表示11分7秒27百毫秒,精确到秒后为667s。
【变式2-2】“刹那”和“瞬间”都是形容时间很短的词语。“一刹那”和“一瞬间”,哪一个所表示的时间更短呢?小明在一些古文献中查到:“一刹那为一念,二十念为一瞬,二十瞬为一弹指,二十弹指为一罗预,二十罗预为一须臾,一日一夜有三十须臾”。请你判断(两空均选填“>”、“<”或“=”):
(1)“一刹那”___________“一瞬间”。
(2)“一须臾”___________“时长45分钟的一节晚自习的时间”。
【答案】(1)< (2)>
【详解】(1)根据题干给出的换算关系,20念为1瞬,且1刹那=1念,由此可知1瞬=20刹那,即1刹那的时长是1瞬的,因此“一刹那”的时间更短,应填“<”。
(2)首先计算一须臾的时长:一日一夜为24小时,且一日一夜有30须臾,根据公式,通常一节晚自习的时间约为45分钟,48分钟>45分钟,因此“一须臾”>“我们一节晚自习的时间”。
【知识点3 质量的测量】
1. 质量的概念
(1)物理学中,把物体所含物质的多少叫做物体的质量,通常用字母m表示。
(2)质量是物体的一个基本属性。对于一个确定的物体来说,质量与物体的形状、状态、所处的空间位置无关,所以说质量是物体的一个基本属性。
2. 质量的单位
国际单位:千克,用符号kg表示。常用单位:吨(t)、克(g)、毫克(mg)。
单位换算:1 t =103kg 1g=10-3 kg 1 mg=10-6kg
3. 托盘天平
(1)托盘天平的构造
(2)托盘天平的称量与感量
①称量:天平一次能测出的最大质量为该天平的称量。如果被测物体的质量超过天平的称量,就测不出准确的质量,还会损坏天平。如图所示,该天平“称量”是200g。
②感量:天平能测出的最小质量为该天平的感量,由称量标尺的分度值决定。如图所示,该天平“感量”是0.2g。
(3)托盘天平的使用
①放:把天平放在工作台上,将天平底座调至水平。
②拨:用镊子把游码拨到称量标尺左端的零刻度线处。
③调:调节横梁两端的平衡螺母,使指针尖对准分度标尺的中央刻度线。
④称:先估计物体的质量;把物体放在左盘,用镊子按“先大后小”的顺序依次在右盘中试加砝码,并移动游码,使指针对准分度标尺的中央刻度线。
⑤读:砝码质量与称量标尺上的示数值(游码左边所对应的示数)之和,即为所称量物品的质量。
【例3】“掬手成升”是我国古代人民采用的一种计量方法,掬即双手捧。如图所示,成年人双手捧起的米质量约为( )
A.3kg B.300g C.3g D.300mg
【答案】B
【详解】A.3kg太重,双手捧不动,不符合实际,故A不符合题意;
B.300g(大约小半斤),符合成年人双手捧米的质量,故B符合题意;
C.3g质量太小,只有几粒米,故C不符合题意;
D.300mg=0.3g,质量极小,明显不符合,故D不符合题意。
故选B。
【变式3-1】某同学在测铁块质量的实验中,首先取来托盘天平放在水平桌面上,然后把铁块放在托盘上称质量,并调节平衡螺母。如图所示。
(1)分别说出图中所指的天平各部分名称:A是_________,B是_________,C是_________。
(2)该同学在实验中出现两次主要的错误是:
①_________________ ;
②__________________。
【答案】(1) 游码 平衡螺母 分度盘
(2)开始测量后,调节平衡螺母 物体和砝码放在天平盘中的位置颠倒了
【详解】(1)根据天平结构,可滑动的A是游码,调节平衡的B是平衡螺母,上方带刻度指示平衡的C是分度盘。
(2)天平的正确使用要求,测量前需先将游码移到标尺左端零刻度线处,再调节平衡螺母,开始测量后,不能再调节平衡螺母;称量时需要遵循左物右码的规则,即左盘放待测物体,右盘放砝码,这时物体的质量才等于砝码质量和游码示数之和,该同学的两个错误对应这两处操作错误。
【变式3-2】下列关于质量的说法中,正确的是( )
A.1kg的铁块比1kg的棉花所含物质多
B.水结成冰后体积变大,质量也变大
C.把菜刀表面磨光,菜刀的质量会变小
D.一瓶矿泉水随宇宙飞船进入太空,质量会变为零
【答案】C
【详解】A.质量是物体所含物质的多少,是物体的固有属性,不随物体的形状、状态、位置和温度的改变而改变。1kg的铁块和1kg的棉花质量相等,所含物质的多少相同,故A错误。
B.水结成冰只是状态改变,所含物质的多少不变,质量不变,故B错误。
C.把菜刀表面磨光时会磨掉一部分金属,菜刀所含物质减少,质量会变小,故C正确。
D.一瓶矿泉水随宇宙飞船进入太空只是位置改变,所含物质的多少不变,质量不变,故D错误。
故选C。
模块三 课后作业
1.下列单位换算正确的是( )
A.15厘米=15厘米×0.01=0.15米 B.6分钟=6×60秒=360秒
C.15厘米=15厘米×0.01米=0.15米 D.6分钟=6×60=360秒
【答案】B
【详解】A.1厘米等于0.01米
故A错误;
B.1分钟等于60秒
故B正确;
C.1厘米等于0.01米
故C错误;
D.1分钟等于60秒
故D错误。故选B。
2.我国嫦娥六号月球探测器采集回1935.3 g的月壤样本,为人类厘清月球正面和背面物质组成的差异、破解月球二分性之谜提供了难得的机遇。下列选项中与月壤样本质量最接近的是( )
A.一个羽毛球 B.一个中考实心球 C.一个鸡蛋 D.一张课桌
【答案】B
【详解】A.一个羽毛球质量约为,故A不符合题意;
B.中考实心球的标准质量约为,故B符合题意;
C.一个鸡蛋质量约为,故C不符合题意;
D.一张课桌质量约为,远大于,故D不符合题意。
故选B。
3.如图所示,这是小华测量某物体长度时的情景。下列说法正确的是( )
A.所用刻度尺的分度值为1cm
B.为了使结果更准确,我们可以选择分度值更小的刻度尺
C.测得该物体的长度为2.52cm
D.使用刻度尺时只要认真测量,就可以避免误差
【答案】B
【详解】AC.由图可知,刻度尺1cm之间有10小格,则分度值为1mm=0.1cm,物体的左端与0刻度线对齐,右端与2.70cm对齐,所以物体的长度为2.70cm,故AC错误;
B.为了使结果更准确,可以选择分度值更小的刻度尺,因为分度值更小的刻度尺更精确;故B正确;
D.误差不是错误,不能消除也不可避免,只能尽量的减小,故D错误。
故选B。
4.我国古代曾用张开的大拇指与中指间的距离作为长度单位,称为“拃”。根据图中的信息,下列说法正确的是( )
A.测量时,必须从零刻度线量起
B.读数时,视线从甲方向去观察会产生误差
C.“一拃”的长度应读作19.0cm
D.该刻度尺的分度值是
【答案】C
【详解】A.测量长度时,不一定从零刻度线量起,也可以用某一整刻度线作为测量起点,然后用终点刻度值减去起点刻度值,故A错误;
B.读数时,视线应与刻度尺垂直,并正对要读的刻度线,视线甲没有与刻度尺垂直,这会造成错误,故B错误;
CD.由图知,刻度尺上10cm之间有10个小格,所以一个小格代表的长度是1cm,即此刻度尺的分度值为1cm,读数时应该估读到分度值的下一位,故“一拃”的长度应读作19.0cm,故C正确,D错误。
故选C。
5.关于误差和错误,下列说法不正确的是( )
A.所有实验总会产生误差
B.多次测量求平均值、选用精密的测量工具、改进测量方法,都可以减小误差,但不能完全消除误差
C.测量错误是不该发生的,也是不能避免的
D.虽然科学技术不断发展,但人们还是不能完全消除误差
【答案】C
【详解】ABD.误差是测量值与真实值的客观差异,受测量工具、测量方法的限制,任何测量都不可避免产生误差,只能通过多次测量求平均值、选用精密工具、改进方法减小误差,永远无法完全消除误差,故ABD正确;
C.错误是不遵守测量规则、读数粗心等人为原因造成的,是不该发生、也完全可以避免的,故C不正确。
本题选择说法不正确的,故选C。
6. 用托盘天平来称量一个质量小于100mg的物体,下列说法中正确的是( )
A.100mg小于天平的最小测量值,仍可称量
B.借用一个质量为的金属块和要称的小物体一起称出总质量,则为小物体的质量
C.取待测的小质量物体个,称出它们的总质量,则每个物体的质量为
D.以上说法都不正确
【答案】C
【详解】A.天平的分度值一般为0.1g或0.2g,100mg即0.1g等于甚至小于天平的最小测量值,不能直接称量,可以采用累积法,是测量微小质量最简便有效的方法,故A错误;
B.借用一个质量为m的金属块和要称的小物体一起称出总质量,由于要称的小物体质量过小,与m几乎无差别,差值小于或等于天平感量,故B错误;
CD.取待测的小质量物体n个,称出它们的总质量M,则每个的质量为,故C正确,D错误。
故选C。
7.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
【详解】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。
8.为了检验人躺着和站立时身体长度是否有差异,选用下列哪种尺最合适( )
A.量程0∼3m,分度值1mm B.量程0∼10m,分度值1cm
C.量程0∼30m,分度值1dm D.量程0∼30cm,分度值1mm
【答案】A
【详解】人的身高约为1.7m,因此量程必须大于人的身高,由于人躺着和站立时身体长度差异极小,因此分度值尽量小的刻度尺(1mm)比较合适,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
9.用一把分度值为1mm的刻度尺不能直接测出一张纸的厚度,这时可以测出n(如n取100)张纸的厚度,然后用总厚度除以n,就可以间接测出一张纸的厚度,在下列长度的测量中,与此种方法相同的是( )
A.测一个较短曲线的长度 B.测一枚硬币的直径
C.测一个圆锥的高 D.测细铜丝的直径
【答案】D
【详解】A.测较短曲线长度用的是化曲为直法,故A不符合题意;
B.测硬币直径用的是平移转换法,故B不符合题意;
C.测圆锥的高用的是平移转换法,故C不符合题意;
D.细铜丝直径太小,无法直接测量,通过测量缠绕多圈的总宽度,除以圈数得到单根细铜丝的直径,同样使用累积法,故D符合题意。
故选D。
10.有五名同学用同一把刻度尺测量同一物理课本的厚度,测量结果分别为1.91cm、1.89cm、1.90cm、1.79cm、1.91cm。则他们所用刻度尺的分度值、所测物理课本的厚度应记录为( )
A.1mm 1.902cm B.1mm 1.9025cm
C.0.1mm 1.91cm D.1mm 1.90cm
【答案】D
【详解】A. 刻度尺读数应估读到分度值的下一位。题中数据均记录到0.01cm,所以刻度尺的分度值为1mm。数据1.79cm与其余数据相差较大,属于错误数据,舍去;有效数据的平均值为1.9025cm,按测量精确程度应保留到0.01cm,故课本厚度记为1.90cm。选项A厚度1.902cm保留位数过多,错误;
B. 厚度1.9025cm是计算出的平均值,保留位数过多,错误;
C. 分度值应为1mm,且1.91cm不是多次测量后的记录结果,错误;
D. 分度值为1mm,厚度记录为1.90cm,正确。
故选D。
11.(多选题)下列操作会导致测量结果比真实值偏大的是( )
A.砝码生锈,表面附着铁锈
B.砝码长期使用后磨损
C.调节天平平衡时,指针偏向分度盘右侧就停止调节
D.测量前游码未归零就调节平衡螺母使天平平衡,随后正常测量
【答案】BD
【详解】A.砝码生锈后实际质量大于标注值,称量时更少的砝码就能平衡物体,测量值小于真实值,结果偏小,故A不符合题意;
B.砝码磨损后实际质量小于标注值,需要更多砝码才能平衡物体,测量值大于真实值,结果偏大,故B符合题意;
C.指针偏右就停止调节,相当于右盘已有 “隐形质量”,称量时需要更少的砝码就能平衡,测量值偏小,故C不符合题意;
D.游码未归零就调平,相当于游码的初始示数被计入测量结果,最终读数会多出初始游码的数值,测量值偏大,故D符合题意。
故选BD。
12. 如图,为了让读数更精确,应选择______刻度尺,所测物块的长度为______cm。
【答案】 乙 2.80
【详解】[1]如图所示,甲刻度尺的分度值为1cm,乙刻度尺1cm之间有10个小格,分度值为1mm,因为刻度尺的分度值越小,测量结果越精确,所以乙刻度尺读数结果更精确。
[2]如图所示,所测物体的左端在零刻度线处,右端在2.00cm后面第8小格处,即右端所处位置的读数为2.80cm,所以所测物块的长度
13. 节约用水,人人有责,小红同学在家里做了一个“滴水的水龙头浪费水”的实验。先将一个质量为10 g的空烧杯放在一个滴水的水龙头下面接水0.5 h。再将天平放在水平桌面上,使游码归零,发现指针偏转如图甲所示,则应向__________(填“左”或“右”)调节平衡螺母,使天平横梁水平平衡。然后称出烧杯和水的总质量,如图乙所示。则该滴水龙头0.5 h浪费的水为_________g。
【答案】 右
【详解】[1]根据图甲所示,天平放在水平桌面上,使游码归零时,发现指针向左偏转,根据天平调节平衡的原则:左偏右调,右偏左调,可知则应向右调节平衡螺母,使天平横梁平衡。
[2]根据图乙所示可知,烧杯和水的总质量为
空烧杯的质量为,烧杯中水的质量,即滴水龙头0.5h浪费的水的质量为
14. 古代科技;我国是四大文明古国之一,其中计量历史悠久。古代,人们以人体的某一部分或其他的天然物作为计量标准和工具,如“布手知尺”“迈步定亩”“掬手为升”“滴水计时”等。“布手知尺”是测量___________,“迈步定亩”是测量___________,“滴水计时”是测量___________。
【答案】 长度 面积 时间
【详解】[1]“布手知尺”,用手的长度来衡量,是测量长度。
[2]“迈步定亩”,用步的距离来计量,是测量面积(亩是面积单位)。
[3]“滴水计时”,通过水滴的数量或时间来计量,是测量时间。
15. 如图是殷墟出土的商代象牙尺。资料显示,该尺长为一尺,约160 mm,有10大格,每大格为一寸,每大格又分成10小格,每小格为一分。由此可知,该尺的分度值约为_______mm。若用商代象牙尺测量,试卷第一页上方“注意事项”黑线框短边约_______寸。
【答案】 1.6 1.6
【详解】该尺长160mm,分成10大格(一寸),每大格又分10小格(一分),则总小格数为
即每小格的长度,故分度值为1.6mm;
试卷第一页上方“注意事项”黑线框短边通常约为2.5cm,即25mm。
每寸的长度为
短边对应的长度为
16. 用如图所示可算出单张A4纸的厚度为__________。
【答案】100
【详解】本题利用累积法测量微小长度.刻度尺的分度值为1 mm,200张纸的左端对齐3.00 cm刻度处,右端对齐5.00 cm刻度处,因此200张纸总厚度为
单张A4纸的厚度
17. 用电子秒表测量小东同学的脉搏跳动30次的时间,测量结果如表所示:
序号
脉搏跳动30次所用的时间/s
1
26.52
2
25.32
3
25.86
脉搏跳动30次所用时间的平均值:_____________
(1)在计时模式下,按下_______ 按钮,电子秒表开始计时;
(2)根据表中数据可知,脉搏跳动30次所用时间的平均值:__________ ;
(3)实验时多次测量取平均值的目的是_________ 。
【答案】(1)启动 (2)25.90s (3)减小误差
【详解】(1)在计时模式下,按下启动按钮,电子秒表开始计时。
(2)根据表中数据可知,脉搏跳动30次所用时间的平均值
(3)实验时多次测量取平均值的目的是减小误差。
18. 小明利用天平测一小石块的质量时:
(1)他先将天平放在水平桌面上,把游码移至标尺左端的____________。接着发现指针如图甲所示,应将平衡螺母向____________(选填“左”或“右”)调节,使横梁在水平位置平衡;
(2)小明在称量过程中,如乙图所示犯了三个错误,请你写出其中一个错误:____________;
(3)托盘天平调节好以后,在称量物体质量时,发现在右盘中放入最小的砝码后指针尖仍指在分度盘中线的左方,这时应当____________;
A.取出最小的砝码,向右移游码 B.把右端的平衡螺母向右移
C.把游码向右移 D.换用大一些的砝码
(4)规范操作后,天平平衡所用砝码和游码位置如图丙所示,则所称量物体的质量是____________g;
(5)实验中,如果使用了沾有污渍的砝码,则测量值比真实值____________(偏大、偏小、不变)。
【答案】(1) 零刻度线处;右;(2)用手直接拿砝码/物体和砝码放反/称量前游码没有移到零刻度线处;(3)C;(4)47.4;(5)偏小
【详解】(1)天平使用前,要先将游码移到标尺左端的零刻度线处;图甲指针偏左,说明左侧偏重,应将平衡螺母向右调节。
(2)乙图中的错误共三个:①用手直接拿砝码,汗液会腐蚀砝码,影响测量精度;②物体和砝码放反,天平应遵循“左物右码”的放置规则;③称量前游码没有移到零刻度线处。
(3)称量过程中不能调节平衡螺母;放入最小砝码后指针偏左,说明左盘物体质量略偏大,此时已经没有更小的砝码可以添加,不需要取出最小砝码,也不能换用更大砝码(更大砝码放入后指针会偏右),直接向右移动游码,即可平衡,故选C。
(4)物体质量等于砝码总质量与游码对应刻度值之和,砝码总质量为
标尺分度值为,游码对应刻度为,总质量为
(5)沾有污渍的砝码实际质量大于砝码标注的质量,读数按标注值计算,因此测量值比真实值偏小。
19. 图甲是公园里两个绳长不同的秋千。某同学荡秋千时发现这两个秋千往返一次的时间不同。该同学猜想:秋千往返一次的时间是否与绳长有关?
次数
摆长L/cm
小球往返摆动十次的
总时间t总/s
小球往返摆动一次的时间t/s
1
60.0
15.8
1.58
2
80.0
18.1
1.81
3
100.0
20.0
2.00
该同学用细线系上一个小球模拟秋千,如图乙所示,悬点O到小球重心的距离简称摆长。每次让小球由静止释放,且保持释放时悬线和竖直方向的夹角不变,改变摆长进行探究,记录结果如上表:
(1)同一小球由静止释放,且保持释放时悬线和竖直方向的________不变,摆长越长,小球往返摆动一次的时间越________。由此可知,秋千未坐人时(如甲所示)往返一次的时间与绳长有关。
(2)该探究所需的测量工具有量角器、________和________。
(3)该同学发现小球往返摆动一次的时间不易测准,于是他测出小球往返摆动十次的总时间,再算出往返摆动一次的时间。下列物理量的测量也可采用类似方法的是________;
A.物理书中一张纸的厚度 B.一支铅笔的长度
C.一个苹果的质量 D.一杯水的温度
(4)该同学联想到杂技演员荡秋千,有时站着,有时坐着。由此合理猜想,演员改变重心的位置相当于改变了摆长,该演员在秋千上从同一起点由静止往下荡时,坐着比站着往返一次的时间更_____。(温馨提示:杂技动作,请勿模仿)
【答案】(1) 夹角;长;(2) 刻度尺;秒表;(3)A;(4)长
【详解】(1)本实验利用控制变量法探究秋千往返时间与摆长的关系,需要保持除摆长外的其他变量不变,题目明确要求保持释放时悬线和竖直方向的夹角不变;
分析表格数据可知:摆长越长,小球往返摆动一次的时间越长。
(2)实验中需要测量摆长和摆动总时间,因此除量角器外,还需要测量长度的刻度尺、测量时间的秒表。
(3)题中所用方法是累积法:单个物理量太小不易直接测量时,先测量多个的总结果,再计算得到单个物理量。测一张纸的厚度时,一张纸厚度过小无法准确测量,测多张纸总厚度再计算单张厚度,同样用了累积法;铅笔长度、苹果质量、水温都可以直接测量,故选A。
(4)演员坐着时,重心位置更低,摆长更长,根据实验结论“摆长越长,往返一次的时间越长”,可知坐着比站着往返一次的时间更长。
20.体质指数(BMI)是衡量胖瘦程度与健康状况的一个依据。小明测量了自己的质量m和身高h,由公式计算了自己的体质指数。
(1)测得的质量m=62______,身高______;(选填)
A.g B.kg C.m D.cm
(2)青少年体质指数与胖瘦程度对照表如表所示。
体质指数(kg·m⁻²)
<20
20~25
25~30
>30
胖瘦程度
偏瘦
正常
偏重
过重
结合上述信息可以判断,小明的体质属于______(选填);
A.偏瘦 B.正常 C.偏重 D.过重
请写出判断过程:______。
【答案】(1) B;D;
(2) C;小明的身高,代入公式得,该数值处于25~30之间,对应胖瘦程度为偏重。
【详解】(1)描述人的质量时,千克(kg)是符合实际的单位,62g远小于正常人的质量,故选B; [2] 描述人的身高时,厘米(cm)是常用单位,150m远超正常人身高范围,故选D。
(2)第一步:单位换算,将身高转换为国际单位制单位,即
第二步:代入公式计算体质指数,根据公式, 代入数值:
第三步:对照表格判断胖瘦程度,27.56处于25~30区间,对应胖瘦程度为偏重,
故选C。
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