八年级物理上册第1章机械运动1.1测量长度和时间的优秀练习(附新人民教育版分析)

专题1.1

长度和时间的测量
 
1.长度的基本单位：米，常用刻度尺进行测量，使用前要先观察刻度尺的零刻线、量程和分度值．记录结果应包括数字和单位两部分．
2.时间的基本单位： 秒 ，常用测量工具：秒表、钟表．
3.测量值与真实值之间的差异叫误差．误差不是错误，误差不可避免，只能尽量减小；错误可以_避免．
4.减小误差的方法：(1)多次测量求平均值；(2)选用精密的测量工具；(3)改进测量方法．
 
知识点一：长度的单位及其换算
1.单位: 在国际单位制中，长度的单位是米,符号为m。常用单位还有：千米（km）、分米（dm）、厘米(cm)、毫米（mm）、微米（μm）、纳米（nm）等。
2.换算关系     
1km=103m，    1dm=10-1m，   1cm=10-2m，
1mm=10-3m，  1μm=10-6m，   1nm=10-9m。
【例题1】单位变换：（l）25cm=_______m； （2）52mm=_______cm。
【答案】（1）0. 25（2）5.2
【解析】（1）1m=10dm=100cm=1000mm
1cm=10-2m
25cm=25×1cm=25×10-2m=0. 25m
所以，25cm=0. 25m
（2）1cm=10mm，这个关系很容易记住，所以有：
1mm=0.1cm,这个关系得到后，很容易知道
52mm=52×1mm==52×0.1cm=5.2cm。
知识点二：认识和使用刻度尺
  初中阶段测量长度的工具有刻度尺、卷尺、三角尺等，测量长度最常用的工具是刻度尺。实验室用刻度尺。如测量要求更精确，则需选用游标卡尺和螺旋测微器。
1.认识刻度尺
使用刻度尺前要“三看”：
一看量程。也就是看刻度尺的最大测量范围。
二看零刻度线。看刻度尺的起始刻度。
三看分度值。看相邻的最小刻度线间所表示的长度。
2.刻度尺的使用方法
选：使用前要注意观察刻度尺的零刻度线、量程和分度值。（在实际的测量中，根据实际情况确定需要达到的精确程度和量程，选择满足测量要求的刻度尺）
放：零刻度线（或某一数值刻度线）对准被测物体的一端，有刻度线的一边要紧贴被测物体且与被测边保持平行，不能歪斜。
读：读数时视线要正对刻度线，视线与刻度尺尺面垂直，要估读到分度值下一位。
记：记录的测量结果应有准确值、估读值和单位三部分组成。
3.长度测量的特殊方法
A.估测法：用目视方法，根据身边熟悉的物体或长度作为标准，估计物体大约的长度。如估测普通教室的天花板距教室地面的高度。
B.累积法：当被测物体的长度小于刻度尺分度值时，可以把数个相同的长度很小的物体，放在一起测量，再将测量结果除以被测物体的个数就得到这个物体的长度。如测金属丝的直径。
C.组合法：借助其他测量工具，把不可直接测量的长度转换为可用刻度尺测量的长度。如测纽扣的直径需要用三角板和直尺配合。
D.化曲为直法：用棉线与曲线完全重合，做好两端的记号，然后轻轻把棉线拉直，用刻度尺量出棉线长度，就是曲线的长度。如在地图上测黄河的长度。
E.滚轮法：可用轮子沿曲线或直线滚动，记下轮子滚动的圈数，测出轮子的周长，用轮子周长乘以圈数便可得到被测曲线或直线的长度。如测跑道的长度。
F.取样法：对于不方便整体测量的情况，先测“样品”长度，再根据比例将整体长度估算出来。如测一捆细铜丝的长度。
G.化暗为明：有些待测物体，不是明显地露在外面，而是隐含在物体的内部，刻度尺不能直接测量，如玻璃管的内径、工件的裂缝等，可以选择大小合适的钢针插入孔内，在管口处给钢针作上记号，然后再测钢针记号处的直径即可。
【例题2】(2017·乌鲁木齐)长度测量是物理学中最基本的测量之一，图中的四种工具不属于测量长度的是(  )
         
【答案】A
【解析】刻度尺、螺旋测微器、游标卡尺均是测量长度的工具，而弹簧测力计是测量力的工具，故A选项正确．
【例题3】（2019贵州黔东南）如图所示，铅笔的长度为     cm。
 
【答案】7.50。
【解析】由图知，刻度尺上1cm之间有10个小格，所以一个小格代表的长度是0.1cm＝1mm，
即此刻度尺的分度值位1mm；
铅笔左侧与1.00cm刻度线对齐，右侧与8.50cm刻度线对齐，所以铅笔的长度为
L＝8.50cm﹣1.00cm＝7.50cm。
知识点三：长度的估测方法
1.目测法.在生产实践和日常生活中，人们对1m,1dm,1cm等长度有较深刻的印象，通常把被测物体的长度和已知长度进行比较，用眼睛估计两者的倍数，就能得到目测值，此种方法快捷方便，但误差较大。
2.手测法.古代人们常用“拃”和”指”来做长度单位。
3.步测法.“一步”是指人们步行时两足尖的距离，因为年龄不同，步伐的大小不一。
【例题4】（2019山东泰安）以下长度的估测中最接近3m的是（  ）
A．教室的高度        B．课桌的高度    C．物理课本的宽度      D．中学生的身高
【答案】A
【解析】A.一层楼的高度约3m，教室的高度与此差不多，在3m左右。故A符合题意；
B.中学生的身高在160cm左右，课桌的高度大约是中学生身高的一半，在80cm＝0.8m左右。故B不符合题意；
C.中学生伸开手掌，大拇指指尖到中指指尖的距离大约18cm，物理课本的宽度与此差不多，在17cm＝0.17m左右。故C不符合题意；
D.成年人的身高在170cm左右，中学生的身高略小于成年人，在160cm＝1.6m左右。故D不符合题意。
知识点四：时间的测量
1.测量工具：古代用日晷、沙漏。现代用钟，表。常用的钟、表有:石英钟，电子手表，机械停表，电子停表等。
2.时间的单位及其换算关系
（1）国际单位中，时间的基本单位是秒 用符号s 表示；时间的其他单位还有时（h）、分（min）、毫秒（ms）、微秒（μs)。
（2）它们之间的换算关系
1h=60min，  1min=60s，  1s=1000ms，  1ms=1000μs    
3.机械停表的使用与读数
实验室常用停表来测量时间。停表的使用方法如下：
      
（1）使用前先上好发条并校零；
（2）认清大表盘和小表盘每大格、每小格表示的时间；
    1整圈    1大格    1小格(分度值)
大表盘    30s    1s    0.1s
小表盘    15min    1min    
读数时注意：当小表盘的指针没有超过两数字之间的半刻线时，大表盘上在0——30s之间读数； 当小表盘的指针超过两数字之间的半刻线时，大表盘上在30——60s之间读数。 记录的结果是小表盘的读数加上大表盘的读数。
（3）第一次按按钮，指针开始走动，计时开始，随即放手，按钮自动弹回；
（4）第二次按按钮，指针停止走动，停表指示的是两次按按钮之间的时间，等于分针和秒针指示的示数之和；
（5）第三次按按钮，秒针和分针都弹回零点；
（6）使用停表不用估读。因为其表盘的运行是靠齿轮转动的，秒针不会停在两小格之间，一定会停在刻度线上。
注意：小圈读分，大圈读秒，然后大圈读数加小圈读数。注意分钟是否过半。
【例题5】（2019湖北随州）物理学中“质量、长度、时间”是基本物理量，即将初中毕业
的同学们应该对常见物品的质量、长度，常见运动的时间能做出大致的估计。在教室里学习
是我们最熟悉的生活内容，胳膊肘不小心将文具从课桌上挤落到地上是常有的事。文具从桌
面落到地面的时间最接近下列选项中的（  ）
 
A．1min    B．4s    C．2s    D．0.5s
【答案】D
【解析】此题考查对生活中常见时间过程的估测，结合对生活的了解和对时间单位及其进率的认识，找出符合题意的答案。课桌的高度在0.8m左右，笔从课桌上落到地上的时间很短，在0.5s左右。
【例题6】（自编）有一个秒表如图所示，该秒表读数是_______。A、B、C、D的名称分别叫做_______、_______、_______、_______。
 
【答案】1分10.8秒。如图秒表的主要构造有:A.启动、停止按钮；B.回零按钮； C.分钟刻度（读取整分钟数包括半分钟）；D.秒钟刻度（读取秒数）。
【解析】首先要观察小刻度盘的分度值和量程，再观察大刻度盘分度值和量程。分针刚过1分钟(没过半分钟),秒针按前半分钟读数为10.8秒,所以该表记录的时间为1分10.8秒。
机械秒表读数问题是难点。要知道在读大表盘的读数时，一般没有估读，读数只读到大表盘的最小分度值，因为机械秒表是靠齿轮转动，指针不是连续的转动，而是在跳动，它不可能停在两小格之间.多训练这方面知识是解决问题突破口。
知识点五：误差
1.定义：测量值与真实值之间的差别叫误差。
2.误差产生的原因
（1）测量仪器的精密度不够，或测量方法不够完善等原因造成误差
（2）测量人读数时估读造成的。读数时，要估读到分度值的下一位，估读值与真实值可能有差异。
3.减小误差的方法
（1）采用精密的测量仪器；（2）改进测量方法；（3）多次测量，求平均值。
注意：求平均值时，对于除不尽的数，保留的小数位数应与测量值的小数位数相同。在计算时，要计算到比测量值多一位数字后再四舍五入，平均值应保留与测量值相同的位数（只有一位估读数字）。
4.    误差与错误的区别
区别    测量误差    测量错误
产生原因    ①跟测量工具的的精确度有关；
②跟测量人读取估读值不同有关。
①不遵守测量仪器的使用规则；
②读取、记录结果时粗心。
减小或避免    不可避免，只能减少    采用正确的测量方法，就可以避免
【例题7】关于误差的概念，下列说法正确的是（  ）
A．误差就是测量中的错误
B．认真测量可以避免误差
C．采用精密仪器，改进实验方法可以避免误差
D．误差只能尽量减小，不能绝对避免
【答案】D
【解析】误差与错误是截然不同的，误差是测量值与真实值之间的差异，而错误是由于实验者粗心或不遵守实验规则等原因造成的，是可以避免的，
再者测量仪器不可能制造的十分精确，环境的温度、湿度对测量仪器都有影响，这些都可以造成误差；
所以误差只能减小，是不能避免的，多次测量求平均值可以减小误差，这是减小误差的方法，所以选项ABC错误，选项D正确．

 
一、填空题
1.（2019江苏苏州）如图所示，木块的长度为______cm。
 
【答案】2.25
【解析】 使用刻度尺测量物体长度之前，要明确其分度值–刻度尺的分度值（或叫最小刻度值）为相邻的刻度线表示的长度；注意长度是否从0刻度线量起，起始端从0开始的，读出末端刻度值即为物体长度，同时注意刻度尺要估读到分度值的下一位。在使用刻度尺测量物体长度时，一定注意测量结果要估读到分度值的下一位。
由图知：1cm之间有10个小格，所以1个小格代表的是0.1cm=1mm，即此刻度尺的分度值为1mm；
木块左端与3.00cm刻度线对齐，右端与5.25cm对齐，所以物体的长度为L=5.25cm-3.00cm=2.25cm。
木块右端与5.25cm对齐，说与5.23cm、5.24cm对齐都可以，因为是估读，但所与5.26cm、5.27cm就明显错误了，因为木块右端在刻度线5.20cm——5.30cm之间，略偏向左侧。
所以最后答案给出2.23cm——2.25cm都正确。
2.（2017·济宁）如图所示，木块的长度是________cm.
 
【答案】1.82～1.84都可
【解析】此题考查刻度尺的正确使用．用刻度尺测量物体的长度时，首先要观察，是否是零刻线与物体边缘对齐，如果不是要从读数中减去物体左边对应的数值，读数要估读到分度值的下一位．
3.82cm-2.00cm=1.83cm
3．（2019江苏南京）用刻度尺测量图中橡皮的长度为  cm。
 
【答案】3.60
【解析】由图知：1cm之间有10个小格，所以1个小格代表的是0.1cm＝1mm，即此刻度尺的分度值为1mm；橡皮左端与1.00cm对齐，右端与4.60cm对齐，所以橡皮的长度为
L＝4.60cm﹣1.00cm＝3.60cm
4.（2019湖南怀化）如图所示，用刻度尺测量物体的长度为          cm。
 
【答案】3.25
【解析】由图知：刻度尺上1cm之间有10个小格，所以一个小格代表1mm，即刻度尺的分度值为1mm；物体左侧与2.00cm对齐，右侧与5.25cm对齐，所以物体的长度为L=2.00cm-5.25cm=3.25cm；故答案为：3.25。
5.（2017海南）如图，圆锥体的高h为    cm
 
【答案】3.22。
【解析】刻度尺是初中物理中基本的测量工具，使用前要观察它的量程和分度值，读数时视线与刻度垂直，测量结果要注意估读到分度值的下一位数。
由图知，刻度尺上1cm之间有10个小格，所以一个小格代表1mm，即刻度尺的分度值为1mm；由图知，圆锥体顶端三角板对应的刻度为1.78cm，圆锥体底部对应的刻度为5.00cm，所以圆锥体的高为h=5.00cm﹣1.78cm=3.22cm。
6.单位变换：（l）25cm=_______μm；    （2）52mm=_______m；
（3）900s=_______min；    （4）0.4h=_______s。
【答案】（l）2.5×105 ；（2） 5.2×10-4；（3）  15  ；（4） 1440 。
【解析】记住长度单位之间的换算关系；记住时间单位之间的换算关系。
7.使用刻度尺前要注意观察它的零刻线、量程和_______．如图所示，用刻度尺测量物体A的长度，则该尺的分度值是_______，所测物体的长度是_______cm．
 
【答案】分度值。1mm，2.82。
【解析】测量前：一看零刻度；二看量程；三看分度值。
测量时：一放：刻度尺要与被测对象平行；刻度线紧贴被测物；零刻线与被测对象一端对齐。
二读：视线要垂直刻度尺刻线，不要斜视；读数时要估读到分度值下一位。
三记：记录数据由数字和单位组成。
8.在下列数据后面填上适当的单位：
（1）某学生的身高为1.6 _______； （2）一支新铅笔的长度约为1.75_______；
（3）一张纸的厚度约为0.1_______； （4）你的百米赛跑成绩约为16 _______ 。
【答案】（1）m（2）dm（3）mm（4）s
【解析】该题属于估测类问题。解决办法是要求学生知道或者了解一些物体基本的长度和时间；还要知道长度、时间的单位都有哪些，换算关系也要知道的清清楚楚。
9.（改编）如图所示刻度尺，它的测量范围为      cm；若小超用此刻度尺测量某物体的长度，记录结果为5.170cm，此记录结果是   （选填“正确”或“不正确“）的。
 
【答案】0～10；不正确。
【解析】刻度尺是初中物理中基本的测量工具，使用前要观察它的量程和分度值，使用时刻度要紧贴被测物体，读数时视线与刻度垂直，估读到分度值的下一位，以及长度测量数据分析及处理，知道长度测量记录的注意事项、认真分析数据即可正确解题。
（1）使用刻度尺前要注意观察它的零刻线、量程和分度值，由图知此刻度尺的量程为0～10cm；（2）由图知，在1cm之间有10个小格，所以一个小格代表1mm，即该刻度尺的分度值为1mm；测量结果要估读到分度值的下一位，用此刻度尺测量某物体的长度应该读到0.01cm，故记录结果为5.170cm，是错误的，应读作5.17cm。
10.（2016山西）如图所示，测得圆筒的外径是____ cm，若圆筒的内径是11.1mm，则筒壁的厚度为____cm，这个刻度尺的分度值为____。
 
【答案】2.91，  1.80，  1mm。   
【解析】圆筒的外径就是外圆的直径，圆筒的内径就是内部圆的直径。筒壁的厚度就等于外圆的直径减去内部圆的直径。刻度尺的分度值就是刻度尺上  两个最小刻度之间的长度。
二、选择题
11. （2019新疆维吾尔）北京天安门广场升国旗时，护旗队员每一步行进的距离是（   ）
A．75mm        B．75cm        C．75dm        D．75m
【答案】B
【解析】本题考查长度的估测。根据生活经验我们可知道，护旗队员每一步行进的距离应该在0.5m到1m之间，只有选项B符合。
12.（2017陕西铜仁）如图是用刻度尺测长度的实验，所记录的测量结果正确的是（  ）
 
A．5.3cm    B．5.25cm    C．3.25cm    D．3.3cm
【答案】C
【解析】（1）使用刻度尺前要注意观察它的零刻线、量程和分度值；（2）由图知，在1cm之间有10个小格，所以一个小格代表1mm，即该刻度尺的分度值为1mm；
测量时起始端没从0开始，把2.00cm处当作“0”刻度，右侧示数为5.25cm，减去2.00cm即为物体长度，物体的长度为5.25cm﹣2.00cm=3.25cm。
13.（2018湖南岳阳）用直尺和三角板测圆柱体底面圆的直径，下面四幅图中方法正确的
是   (    )
 
【答案】D
【解析】A.B测量错误是：没有把“0”刻度一下的长度抛去，C答案三角板没有垂直，不能准确的卡出直径的长度
14.如图所示的机械秒表读数为(    )
 
A.3min37.5s       B.3min7.7s       C.3.5min37.5s      D.3.5min7.5s
【答案】A
【解析】如图所示的机械秒表读数等于小盘的分钟数加上大盘的秒数。小盘分钟数是3min.由于小盘的分针超过30s，在大盘里读取的秒数37.5s。所以如图乙所示的机械秒表读数为3min37.5s。所以A项说法正确。
三、简答题
15.（2018山东潍坊）某同学用一把所示的刻度尺，测量物理书的宽，他的测量方法如图所示，图中A是他观察读数时眼睛的位置，请指出这位同学测量中的三个错误之处。
     
【答案】（1）刻度线没有紧贴被测物体；（2）刻度尺边缘没有和被测物体的边沿平行；
（3）读书时斜视。
【解析】刻度尺的使用方法是
（1）使用前要注意观察刻度尺的零刻度线、量程和分度值。（在实际的测量中，根据实际情况确定需要达到的精确程度和量程，选择满足测量要求的刻度尺）
（2）零刻度线（或某一数值刻度线）对准被测物体的一端，有刻度线的一边要紧贴被测物体且与被测边保持平行，不能歪斜。
（3）读数时视线要正对刻度线，视线与刻度尺尺面垂直，要估读到分度值下一位。
（4）记录的测量结果应有准确值、估读值和单位三部分组成。
16.（自编）请你总结一下，使用刻度尺时容易出现哪些错误？哪些做法会引起较大的误差？
【答案】见解析。
【解析】使用刻度尺常出现的错误有：（1）不注意起始刻度；（2）读数时视线与尺面不垂直，测量结果不写单位；（3）刻度尺没有与被测物体重合。
容易引起较大误差的做法有：没有多次测量求平均值；所使用刻度尺的分度值太大．