一、长度的测量
1.长度的单位
(1)国际单位制中,长度的主单位米(m),常用单位有千米(km)、分米(dm)、厘米(cm)、
毫米(mm)、微米(μm)、纳米(nm)。
(2)主单位与常用单位的换算关系:
1 km=103 m,1 m=10 dm=100 cm=103 mm=106 μm=109 nm
(3)单位换算的口诀:“系数不变,等量代换”。
2.长度的测量
(1)长度的测量是物理学最基本的测量,也是进行科学探究的基本技能。
(2)长度测量的常用的工具是刻度尺。
(3)长度估测:黑板长 2.5 m、课桌高 0.7 m、篮球直径 24 cm、指甲宽度 1 cm、铅笔芯直径 1 mm、
新铅笔长 1.75 dm、手掌宽 1 dm、墨水瓶高 6 cm
3.特殊长度的测量方法
(1)累积法——把多个相同的微小长度的物体叠放在一起,测出叠放后的总长度 L,用总长度除以叠
放物体的个数 n,得到单个物体的微小长度 l=L/n。如测量一张纸的厚度、测量细铜丝的直径、测量一枚硬
币的厚度等。
(2)平移法——借助于一些简单的辅助器材(如三角板、刻度尺)把不可直接测量的长度“平移”到刻
度尺上,从而可直接测出该长度。如测小球、硬币、圆柱形物体的直径,测量人的身高等。
(3)化曲为直法——借助于一些辅助器材(如不易拉长的细软线)把不能直接测量的曲线变为直线,
再用刻度尺测量。如测量图示曲线的长度时,可以小心地让细线与曲线重合,在细线上标记出起点和终点,
再将细线拉直,用刻度尺直接测量起点到终点的距离。
(4)化直为曲法——用已知周长的滚轮在较长的路程(如操场跑道、某段道路等)上滚动,用滚轮的
周长乘以滚动的圈数得出路程的长度。如用自行车测一段马路的长度。
4.刻度尺的使用规则
(1)“选”:根据实际需要选择刻度尺。
(2)“观”:使用刻度尺前要观察它的零刻度线、量程和分度值。
(3)“放”:用刻度尺测长度时,尺要沿着所测直线(紧贴物体且不歪斜)。不利用磨损的零刻线。(用
零刻线磨损的刻度尺测长度时,要从整刻度开始),有刻度的一边必须紧贴被测物体。
(4)“看”:读数时视线要与尺面垂直。
(5)“读”:在精确测量时,要估读到分度值的下一位。
(6)“记”:测量结果由数字和单位组成(也可表达为:测量结果由准确值、估读值和单位组成)。
二、时间的测量
1.时间的测量
(1)时间的单位:秒(s)、分钟(min)、小时(h)
(2)换算关系:1 h=60 min,1 min=60 s
(3)测量工具
古代:日晷、沙漏、滴漏、脉搏等
现代:机械钟表、石英钟、电子表等
2.机械停表的使用
(1)量程和分度值:机械停表的外圈(大圈)以秒为单位,内圈(小圈)以分为单位,不同停表量程
和分度值会不同,量程以小圈为准。如左图中量程为 30 min,内圈分度值为 0.5 min,外圈为 0.1 s;右图中
量程为 15 min,内圈分度值为 0.5 min,外圈为 0.1 s。
(2)读数:内圈示数+外圈示数。左图中内圈示数不足 1 小格(30 s),所以只需读出外圈示数 19.6 s
即可;如果内圈指针在 1、2 小格之间,则示数为 30 s+19.6 s=49.6 s。右图中外圈有两排刻度,分别为 0~30
s、30~60 s,要由内圈指针位置来确定读哪一圈的示数,如果没超过半个大格,按 0~30 s 读数,如果超过半
个大格,按 30~60 s 读数。右图中内圈指针超过了 3 和 4 中间的刻线,内圈读为 3 min,即 180 s,外圈按 30~60
s 读数,为 38.3 s,所以停表示数为 180 s+38.3 s=218.3 s。
(3)使用注意事项:检查指针是否正对零刻度,如不准,应记下其读数,并对结果作修正;实验中切
勿摔碰,以免震坏;实验完毕,应让停表继续走动,使发条完全放松。
三、误差与错误
(1)定义:测量值和真实值的差异叫误差。
(2)产生原因:测量工具、测量环境、人为因素。
(3)减小误差的方法:多次测量求平均值、用更精密的仪器。
(4)误差只能减小而不能避免,而错误是由于不遵守测量仪器的使用规则和主观粗心造成的,是能够
避免的。
四、四值比较
名称 含义 性质
测量值 用测量仪器测量待测物理量所得到的值 不唯一
真实值 物理量的客观大小 唯一
准确值 测量时能够准确读出的物理量的大小 唯一
估读值 测量时由于仪器精度不够而估读出来的值 不唯一
下列物体的长度,最接近 2 dm 的是
A.乒乓球的直径
B.书桌的高度
C.成人大拇指的宽度
D.初中物理教科书的宽度
【参考答案】C
【详细解析】A.乒乓球的直径在 4 cm=0.4 dm 左右,不符合题意;B.书桌的高度在 70 cm=7 dm 左右,
不符合题意;C.成人大拇指的宽度在 2 cm=0.2 dm 左右,不符合题意;D.中学生伸开手掌,大拇指指尖
到中指指尖的距离大约 20 cm=2 dm,物理课本的宽度大约 2 dm,符合题意。故选 D。
1.多吃水果有益于人体的健康,下列四种水果成熟后,一般情况下,单个水果体积最接近 2 cm3 的是
A.木瓜 B.菠萝
C.龙眼 D.椰子
【答案】C
【解析】木瓜、菠萝、龙眼、椰子成熟后,一般情况下,单个瓜果体积最接近 2 cm3 的是龙眼,其余水
果的体积都远远大于 2 cm3;故 ABD 错误;C 正确。故选 C。 学¥%科网
2.一次课堂计算比赛中,四位同学的计算过程如下,其中正确的是
A.7.2 mm=7.2 mm×10-3=7.2×10-3 m
B.15 m=15×106=1.5×107 μm
C.2.5 km=2.5 km×104 cm=2.5×104 cm
D.3.0×106 cm=3.0×106×10-2m=3.0×104 m
【答案】D
如图所示,要正确测出物体 A 的长度,应选_______(填“甲”或“乙”)图,物体 A 的长度为_________。
【参考答案】甲 2.05 cm
【详细解析】乙图中物体 A 的一端没有与零刻度线或其他刻度对齐,而是在零刻度线的左侧,无法测
量;甲图中刻度尺的分度值是 0.1 cm,读数时应估读到分度值的下一位,即 0.01 cm,故物体的长度为 6.05
cm–4.00 cm=2.05 cm。
1.下图是用刻度尺测量木块长度示意图。由图可知,刻度尺量程是_________,分度值是________,木块
长度为_________cm。
【答案】10 cm 1 mm 7.25
【解析】1 cm 之间有 10 个小格,所以 1 个小格代表的是 0.1 cm=1 mm,即此刻度尺的分度值为 1 mm;
由图可得刻度尺量程是 10 cm,精确值为 7.2 cm,估读值为 0.05 cm,则木块长度为:7.25 cm。
2.如图所示为用 A、B 两把刻度尺同时测量一个木块的长度,则 A、B 的读数分别为
A.刻度尺 A:3.80 cm,刻度尺 B:3.80 cm
B.刻度尺 A:3.80 cm,刻度尺 B:2.8 cm
C.刻度尺 A:2.80 cm,刻度尺 B:2.80 cm
D.刻度尺 A:2.80 cm,刻度尺 B:2.8 cm
【答案】D
如图所示,停表的读数为___________,小表盘的分度值是____________。
【参考答案】5 min 37.5 s 0.5 min
【详细解析】由图可知,小表盘的分度值为 0.5 min,停表分针指在 5 与 6 之间,因此分针示数是 5 min;
分针超过半刻度线,秒针在 37 与 38 间,因此秒针读数应为 37.5 s,停表的示数是 5 min 37.5 s。
1.敏敏在一次测量录音机磁带放音的平均速度时,用停表测得某一段磁带放音的时间如图所示,则该图中
表示的时间是
A.10.8 s B.40.8 s C.70.8 s D.100.8 s
【答案】C
2.完成下列填空。 学%……&科网
(1)图 A 所示,木块 A 的长度为__________cm;
(2)图 B 所示的停表示数为__________s。
【答案】2.12 32
下列关于误差的说法,正确的是
A.测量时出现了误差,则说明一定出现了错误
B.测量时,多测量几次取平均值可以减小误差
C.误差是由于操作不规范造成的
D.改进实验方法,采用精密仪器,去测量长度,可消除误差
【参考答案】B
【详细解析】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,是不可避免的,而错
误是不按操作要求测出的结果是可以避免的,因此测量时出现了误差,不一定出现了错误,故 A 错误;多
次测量的平均值是减小误差有效的方法之一,故 B 正确;误差不同于错误,错误是不按操作要求测出的结
果,故 C 错误;改进实验方法,采用精密仪器,可在一定程度上减小误差,却不能避免误差,故 D 错误,
故选 B。
1.关于错误和误差,下列说法中不正确的是
A.测量方法不正确,结果有错误;测量方法正确,结果有误差
B.误差和错误是两回事,没有必然联系
C.读数时,估读位数越多数值越准确,误差越小
D.请专家用精密的测量工具测量长度也会存在误差
【答案】C
请专家用精密的测量工具测量长度也会存在误差,故 D 正确。故选 C。
2.关于长度的测量,下列说法正确的是
A.两个人测量方法都正确,他们测同一物体的长度,测得的数值不一定相同
B.两个人测同一物体的长度,测得数值不同,其中至少有一人测量方法是错的
C.两个人测同一物体的长度,测得数值不同,两个人的测量方法可能都正确
D.一个人测量方法正确,多次测同一物体的长度,测得数值一定相同
【答案】AC
1.下图是利用刻度尺测量长度的实验,所记录测量结果正确的是
A.5.3 cm B.5.25 cm
C.3.25 cm D.3.3 cm
2.某同学利用同一把刻度尺测量一个物体的长度,三次测量的数据分别为 2.45 cm、2.46 cm、2.46 cm,
则测量结果应记为
A.2.5 cm B.2.457 cm
C.2.45 cm D.2.46 cm
3.纳米技术在研究电学材料、光学材料、高密度材料方面有广泛的应用前景,纳米是下列哪种物理量的计
算单位
A.长度 B.体积
C.质量 D.时间
4.一最小刻度为毫米的刻度尺,测出一物体的长度为 10.45 cm,下列说法正确的是
A.估读值为 0.05 cm
B.真实值为 10.45 cm
C.可测量的实际值为 10.45 cm
D.没有正确的说法
5.用刻度尺测量木块的长度,如图的四种方法正确的是
A. B. C. D.
6.关于各过程所经历的时间,下列说法正确的是
A.书写一个数字所用的时间约 1 s
B.橡皮从课桌掉到地上的时间约 2 s
C.升旗唱国歌用时约 3 min
D.普通中学生跑 100 m 用时约 10 s
7.下列估测比较接近实际的是
A.一支圆珠笔从课桌上掉到地上大约需 3~5 s 的时间
B.一张试卷纸的厚度约为 1~1.5 mm
C.人的心脏跳动一次的时间约是 1 s
D.一个鸡蛋的质量约为 0.5~1 kg
8.测量紧密排绕在铅笔上的细铜丝的直径,如图所示。以下说法中正确的是
A.所用刻度尺的分度值为 1 cm
B.读取图中刻度尺的示数时,视线应与尺面平行
C.测得图中细铜丝的总宽度为 18.90 cm
D.实验中需要数所绕铜丝的圈数
9.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.量程是 0~3 m,分度值是 1 mm
B.量程是 0~10 m,分度值是 1 dm
C.量程是 0~30 cm,分度值是 1 mm
D.量程是 0~15 cm,分度值是 0.5 mm
10.如图所示为测量一个锥体高度的几种方法,其中正确的是
A. B. C. D.
11.在下面的空格中填上长度的单位。
(1)手掌宽度约 1_____;
(2)成人腰带处高度约 1_______;
(3)细菌直径约 1_____;
(4)指甲宽度约 1_____;
(5)铅笔芯直径约 1_____。
12.如图所示,物体的长度为________________________cm;秒表的读数为____________________s。
13.为了减少测量误差,某同学采用如图方法测量硬币的直径,测得硬币的直径 D=________cm。
14.将一粗细均匀的金属丝在圆柱形杆上紧密排绕 n 圈,如图所示,线圈总长度 L 是________cm,则金属
丝的直径 d= L
n
。测量时,如果第一次 n 取 20 圈,第二次 n 取 50 圈,比较两次测出的金属丝的直径,
第________次测量误差较小。
15.小明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,请指出这位同学测量中的一个
个错误之处:
(1)________________________;
(2)纠正错误后小明前后测量了四次,读数分别是 25.98 cm、26.00 cm、26.02 cm、26.42 cm,其中错
误的数据是____________,该课本的长度应为____________cm。他多次测量的目的是____________。
(3)下列关于误差与错误的说法正确的是____________。
A.读数时多估读几位数字,可以减小误差
B.误差就是错误
C.只要测量时态度认真仔细,工具精密,就不会有误差
D.测量时误差不可避免
(4)若有一把金属材料制成刻度尺,且这种金属材料受温度变化很明显(热胀冷缩),那么在严冬季
节用它测量物体的长度时,其测量结果将____________(选填“偏大”“偏小”或“不变”)。
16.(2018·山西)在通常情况下,你的脉搏 1 min 跳动的次数约为
A.20 次 B.40 次
C.70 次 D.140 次
17.(2018·济宁)PM2.5 是指空气中直径很小的颗粒,“2.5”是表示颗粒直径的数值,其直径还不到人的头
发丝粗细的二十分之一,下列选项中与 PM2.5 颗粒物大小相当的是
A.米粒 B.柳絮
C.细菌 D.原子
18.(2018·广州)如图是常用的 5 号电池的示意图,其型号的另一种表示方法为“14500”,前两位数是直径,
后三位数是高度。这型号电池高度为
A.14 mm B.145 mm
C.500 mm D.50.0 mm
19.(2017·常州)如图所示,小明用一端磨损的刻度尺测量橡皮的长度,长度为
A.3.15 cm B.3.150 cm C.2.15 cm D.2.150 cm
20.(2018·攀枝花)如图所示,用刻度尺测量物体 A 的长度是__________cm。
21.(2017·哈尔滨)使用刻度尺之前,要观察__________、分度值及零刻度线在哪里。如图所示,被测木
块的长度为__________cm。
22.(2017·贵港)如图 1 所示,所测物体的长度是________cm.如图 2 所示,停表显示的时间是________s。
1.C【解析】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,在 1 cm 之间有 10 个小格,
所以一个小格代表 1 mm,即该刻度尺的分度值为 1 mm;测量时起始端没从 0 开始,把 2.00 cm 处当作“0”
刻度,右侧示数为 5.25 cm,减去 2.00 cm 即为物体长度,物体的长度为 5.25 cm–2.00 cm=3.25 cm。故选
C。
6.A【解析】正常情况下书写一个数字的时间约为 1 秒,选项 A 正确;课桌的高度不足 1 米,橡皮从课桌
上掉落到地上的时间约为 1 秒,选项 B 错误;升旗唱国歌的时间约为 50 秒,选项 C 错误;国际短跑运
动员跑 100 m 用时约为 10 s,中学生用时大于该时间,选项 D 错误;故正确答案选 A。
7.C【解析】一支圆珠笔从课桌上掉到地上的时间不足 1 s,故 A 不正确;10 张试卷纸的厚度约为 1 mm,
故 B 不正确;人的心脏 1 min 跳动约 75 次,跳动一次的时间约是 1 s,故 C 正确;一个鸡蛋的质量约为
0.05 kg,故 D 不正确;故选 C。
8.D【解析】由图可知,刻度尺 1 cm 分为 10 个小格,一个小格为 1 mm,所以所用刻度尺的分度值为 1 mm,
故 A 错误。读取图中刻度尺的示数时,视线应正对刻度线,与刻度尺刻度线垂直,故 B 错误。线圈左侧
与刻度尺 15.00 cm 刻线对齐,线圈总长度 L=18.90 cm–15.00 cm=3.90 cm,故 C 错误。利用“累积法”测细
铜丝的直径,测出线圈的总宽度,再数所绕铜丝的圈数,用总宽度除以圈数,即细铜丝的直径,故 D 正
确为答案。
9.A【解析】根据测量实际选择刻度尺。成年人的身高约 1.7 m,所以选用量程大于 1.7 m 的刻度尺;为了
检验人躺着和站立时身体长度是否有差异,用分度值为 mm 的刻度尺,测量更准确。故 A 最合适,答案
为 A。 学科%……网
12.3.00 156
【解析】由图示可知,物体的长度为 3.00 cm;秒表的计数为 156 s。
13.1.85
【解析】由图知道该刻度尺的分度值是 1 mm,从第一个硬币的圆心到第五个硬币的圆心长度为 L=7.40
cm,即 4 个硬币的直径和为 7.40 cm,故一枚硬币的直径为 D=L/4=1.85 cm。
14.5.15(5.12~5.18) 二
【解析】由图知道刻度尺的分度值是为 1 mm,线圈左侧与 10.00 cm 对齐,右侧与 15.15 cm 对齐,所
以线圈的总长度为 L=15.15 cm–10.00 cm=5.15 cm;测量时,如果第一次 n 取 20 圈,第二次 n 取 50 圈,
根据 d= L
n
比较两次测出的金属丝的直径,第二次的线圈匝数较多,长度长一些,故测量误差小一些。
15.(1)刻度尺没有沿着被测长度放置;读数时视线没有与尺面垂直 (2)26.42 cm 26.00 减小误差
(3)D (4)偏大
【解析】(1)刻度尺的使用规则:首先要了解刻度尺:①量程是多少;②零刻度是否磨损;③分度值
是多少;使用时:①刻度尺要与被测部分对齐;②让刻度尺有刻度的一面紧贴被测部分,测量的始端
与 0 刻度线对齐,如果 0 刻度线磨损,可以与其他整格刻线对齐,测量结果要减去前面的数值;③读
数时视线要与尺面垂直;④读数时结果要估读到分度值的下一位;⑤记录数据要写单位。由图知:刻
度尺的使用有以下错误:刻度尺没有沿着被测长度放置;读数时视线没有与尺面垂直;刻度尺的刻线
没有紧贴被测物体。
(2)四次读数中,26.42 cm 与其他数据相差较大,属错误数据,应去除;为减小误差,应多次测量取
平均值。则物理课本的长度为: 25.98 cm+26.00 cm+26.02 cm =26.00 cm3L ;
(3)误差是测量值与真实值之间的差异,产生原因是:①测量工具不精密;②测量方法不科学;③估
读。错误是由于不遵守测量仪器的使用规则,或读取、记录测量结果时粗心造成的,是不该发生的,
是可以避免的。读数时估读数字只有 1 位即可,而且多估读几位数字无意义,也不可以减小误差,故 A
错误。误差是受测量工具的精密程度、实验方法、实验环境的影响而产生的;错误是未遵守操作规则
而引起的,误差是不可避免的,错误是可以避免的,故 BC 错误,D 正确。故选 D。
(4)由于金属的热胀冷缩,严冬季节,尺子实际长度收缩变小,而刻度依然是原来标注的刻度,所以
用其测量物体的长度时,其测量结果会偏大。
20.3.20
【解析】图示刻度尺 1 cm 又分为 5 个小刻度,故最小刻度值为 2 mm;物体 A 起始端对应的刻度值为
3.00 cm,物体 A 末端对应的刻度值为 6.20 cm,所以物体 A 长度为 6.20 cm–3.00 cm=3.20 cm。
21.量程 1.70
【解析】刻度尺在使用之前要观察其量程、分度值和零刻度线,刻度尺读数要读到分度值的下一位,
图中刻度尺分度值为 1 mm,始端对准零刻度线,末端对准 1 cm 后第 7 格,故物体长度为 1.70 cm。
22.2.50 50