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  4. 温度的概念累积法测量微小质量时间的测量长度的测量及刻度尺的使用

下列对测量工具的选择不合理的是()A.测量气温选用寒暑表B.测量百米赛跑的时间选用停表C.测量跳远成绩选用分度值是1mm的刻度尺D.测量几枚硬币的质量选用托盘天平

一、题文

下列对测量工具的选择不合理的是(  )
A.测量气温选用寒暑表
B.测量百米赛跑的时间选用停表
C.测量跳远成绩选用分度值是1mm的刻度尺
D.测量几枚硬币的质量选用托盘天平

考点提示:温度的概念,累积法测量微小质量,时间的测量,长度的测量及刻度尺的使用

二、答案

C

三、考点梳理

知名教师分析,《下列对测量工具的选择不合理的是()A.测量气温选用寒暑表B.测量百米赛跑的时间选用停表C.测量跳远成绩选用分度值是1mm的刻度尺D.测量几枚硬币的质量选用托盘天平》这道题主要考你对 温度的概念累积法测量微小质量时间的测量长度的测量及刻度尺的使用 等知识点的理解。

关于这些知识点的“解析掌握知识”如下:

知识点名称:温度的概念,累积法测量微小质量,时间的测量,长度的测量及刻度尺的使用

考点名称:温度的概念
  • 温度:
    (1)定义:表示物体的冷热程度。

    (2)单位:在国际单位制中,温度的单位是开尔文,符号:K。常用单位:摄氏度,符号:℃。 

    热力学温度:
         热力学温度以宇宙温度的下限——绝对零度(约一273℃)为起点的温度,叫做热力学温度。国际单位制中所采用的温度是热力学温度,它的单位名称是开尔文,简称开,符号是“K”。冰水混合物的热力学温度是273K。热力学温度(T)和摄氏温度 (t)的换算关系是:T=273+t。研究表明,无论人类如何改进低温技术,0K的温度都达不到。在微观粒子和天体研究方面都采用热力学温度。
  • 物态变化知识梳理:

考点名称:累积法测量微小质量
  • 积累法:
    要测一个小物体的质量,由于受天平感量的限制,不能准确测量时,采用累积法,即测出几个相同小物体的质量,则每个小物体的质量就等于物体的总质量除以物体的个数。其思路为:“聚少成多,测多算少”。
  • 累积法测微小物体的质量:
        微小物体的称量用“称多算少”方法,即取n个小物体称出其质量M,则每个小物体质量m=

     例为了测量一张邮票的质量,小东设计了以下几种方案,其中可行的是(    )
    A.用天平直接测一张邮票的质量
    B.用天平测10张相同邮票的质量,再将结果除以10
    C.用天平测出一张邮票和一个砝码的总质量,再减去一个砝码的质量
    D.用天平测出l00张相同邮票的质量,再将结果除以100

    解析:因为天平的感量(天平的最小测量值)是天平测量质量时的最小允许值。如果被测物体的质量小于天平的感量,将无法用天平测物体的质量。因为一张邮票的质量远小于天平的感量,所以答案A是错误的:通过测10张相同邮票的质量来求单张邮票的质量时,尽管考虑到了累积法,但南于累积的结果仍然小于天平的感量,所以答案B也是不可行的。如果用天平测一张邮票和一个砝码的总质量,用减差法实际上也测不出来,因为一张邮票的质量和一个砝码的质量相差太大,而且一一张邮票的质量在天平上根本没有反映,所以答案C也不可行。取100张邮票时,它们的总质量可以达到天平测量的最小值。这样用求平均值的办法就可以算出一张邮票的质量了。正确答案应选D。

    答案D

考点名称:时间的测量
  • 时间测量:
        通常所说的时间测量包括:时间间隔的测量和时刻的测量。时间的测量工具主要有停表、手表、钟表以及占代用的日晷、沙漏等,如图所示。
        


        此外,在一些要求不太严格的时间测越中,我们也可以用自己的脉搏(或心率)来测量时间,知道自己心脏每分钟的跳动次数,再数出做某件事时自己脉搏跳动的总次数,就可以求…做这件事所用的时间了(注意:必须是在脉搏跳动或心率稳定的情况下)。
  • 机械停表的使用方法及读数:
    1.机械停表的使用方法使用前先上好发条,测量时用手握住停表,大拇指按下“开始/停止”按钮,停表指针立即走动,计时开始;再次按下“开始/停止”按钮,停表指针停止走动,指针指示出两次按乐所处时刻经过的时间;测量完成,按动“复位”按钮,秒针和分针都弹回原点(零刻度处)

    2.使用机械停表进行读数与记录数据
    (1)所测时间超过0.5min时,0.5min的整数倍部分由小圆刻度盘内分针所指示的刻度读出,不足0.5min的部分由大圆刻度盘中秒针所指示的刻度读出,所测的总时间为两针(分针和秒针)示数之和,即t =分针指示数(t1)+秒针指示数(t2)。
    (2)停表读数时一般不估读,这是因为停表为机械表,其表针的运行是靠齿轮转动的,指针不可能停在两小格之问,一定停在刻度线上。

    3.使用停表时的注意事项
    (1)使用停表前应检查停表指针是否与零点对齐,如果不能对齐,应记下此时秒针所指示的数值,并对读数作修正;
    (2)不同的停表分盘永数有所不同,在测量前要认真观察:
    (3)实验中切勿摔碰停表,以免损坏;
    (4)测量完毕,应让停表继续走动,让发条完全放松,恢复到松弛状态。
考点名称:长度的测量及刻度尺的使用
  • 认识刻度尺
         要做到“三看”(如图):

    (1)看刻度尺的零刻线是否磨损。如已磨损应从其他清晰划线量起
    (2)看刻度尺的量程(测量范围)。原则上测长度要求一次测量,如果测量范围小于实际长度,势必要移动刻度尺测量若干次,这样会产生较大的误差。
    (3)看刻度尺的分度值。分度值反映了刻度尺的准确程度和测量结果的有效性。量程和分度值应从实际测量的要求出发进行选择。
  • 刻度尺使用方法:
    (1)会“选”,指刻度尺的选择,不同的刻度尺其精确程度不同,也就是分度值不同。测量对象不同,所需的精确程度也不同。例如:在安装门窗玻璃时进行的测量准确程度要求较高,要选用分度值为1mm的刻度尺,而测量教室的长和宽时,准确程度要求不高,长度较大,选用分度值是lcm且量程较大的卷尺较合适。

    (2)会“放”。如图所示.尺要沿着所测的物体,不利用磨损的零刻线。所谓沿着,一是指放正不歪斜;二是指要尽可能地贴近被测长度。零刻线磨损的应以其他某一刻线为零点,读数时要注意减去“零点”前的数字:

    (3)会“看”。如图所示,读数时,视线要与尺面垂直,不要斜视。

    (4)会“读”。精确的测量需要估渎,指在读数时,除准确读出分度值的数字(准确值)外,还要估读到分度值的下一位(估计值)。如25.38cm中, 25.3cm是准确值,0.08cm是估计值,虽然估读的并不准确,但它对我们还是有用的,它表示该物体的长度在 25.3~25.4cm之间而更接近于25.4cm。

    (5)会 “记”。记录测量结果时,除了正确无误地记下所读出的数字外,还要标明单位,只写了数字未标明单位的记录是没有意义的。
  • 选用合适刻度尺和正确记录数据的方法:
         长度测量的精确程度是由刻度尺的分度值决定的。所以,根据所要达到的精确度,要选择分度值和量程都合适的直尺、皮卷尺等刻度尺,如:测量课本的长度,用分度值为1mm、量程为30cm的塑料直尺即可。用精确度很高的刻度尺去测量一个精确度要求不是很高的物体,如用游标卡尺或螺旋测微器去测量课桌的长度,增加了测量的麻烦,也是不可取的。测量时要尽量选择量程大于所测物体长度的刻度尺,这样可避免多次测量的累加,提高测量精确度。

         正确读数和记录数据是做好测量的关键。读数时,应弄清各大小刻度值的意义(即标有数字的主刻度的单位及分度值的单位)。如图所示,每一大格为1cm,每一小格为1mm。读数时,还要注意被测物体的始端是否与刻度尺的零刻线对齐,若没有对齐,要将所读数值减去这一刻度的刻度值。

    减小测量误差的方法:
         测物体长度时,测量误差要尽量减小,减小误差的措施有两条:一是采用较准确的刻度尺,采用科学、准确的测量方法测量;二是多次测量求其平均值。在计算平均值时,应先计算列估读值的下一位,然后再对该数进行四舍五入,最后的记录结果一定要和每次测量的记录值的精确度相同。

    判断刻度尺分度值的方法
    1.对位法
         这种方法是根据测量值所带的单位,将测量值的每个数位与长度单位一一对应。其步骤是:①先看所给测量结果的“标称单位”;②再从小数点的前一位开始,由标称单位逐级缩小单位,并同时在各个数位上标出对应的单位,直到小数点后的倒数第二位为止;③最后看标出的最后一级的单位(即倒数第二位数字所对应的单位)是什么,此刻度尺的分度值就是什么。

    2.移位法
         这种方法是将测量结果换算成小数点后只有一位数字的形式,此时换算所得的单位就是刻度尺的分度值。如测量值为40mm,移位后为4.0cm,则测量该值所用刻度尺的分度值就是1cm。

    3.数位法
          这种方法是根据测量时记录测量结果所带的单位与刻度尺的分度值的关系,通过数小数位来确定刻度尺的分度值.如果测量值的单位是m,小数位只有1 位,测量时刻度尺的分度值就是1m;如小数位有两位,刻度尺的分度值就是1dm;如小数位有3位,刻度尺的分度值就是lcm;如小数位有4位,刻度尺的分度值就是1mm;如小数位有5位,刻度尺的分度值就是 0.1mm。上题中的记录值是以1m为单位,小数位有4 位,测量该值时所用刻度尺的分度值就是1mm。如果测量值是以dm、cm、mm为单位记录的,数位方法以此类推。在测量值无小数位的情况下,测量时刻度尺的分度值要比测量值所带的单位大一级。

  • 机械运动知识梳理:
  • 长度测量的特殊方法:
        长度测量中常常遇到一些不好直接测量的问题。例如:怎样用刻度尺测量一张纸的厚度?细铜丝的直径?乒乓球的直径?圆锥的高?某段曲线的长度?这些就分别用到“累积”、“曲直互化”、“平移”、“公式法” 等特殊办法和技巧.
    积累法把若于个相同的微小量“累积”起来,变得可直接测量,将测出的总量除以累积的个数,便得到微小量,这种方法叫“累积法”。这种方法用于长度测量就是把多个相同的微小长度的物体叠放在一起,测出叠收后的总长度,用总长度除以叠放物体的个数,得到单个物体的微小长度例如,要测一张纸的厚度,我们可以先用毫米刻度尺测出课本正文(除去封面)的总厚度.利用页数确定纸的张数,用总厚度除以张数算出一张纸的平均厚度。再如,要测细铜丝的直径,可以把细铜丝在圆铅笔上紧密排绕若干圈,测出这线圈的总长度.用线圈的总长度除以线圈的圈数,便可得到铜丝的直径
    曲直互化法借助于一些辅助器材(例如不易拉长的软线、嘲规、硬币、滚轮)把不能直接测量的曲线变为直线,再用刻度尺测量,这就是“化曲为直法”。譬如:要测某段曲线长,可用不易被拉长的软线,先使它与待测曲线完全重合,并在始末端做上记号,然后把软线拉直,用划度尺测出始末端记号间的长度即为曲线的长度。例如地图上某段公路线的长度
    用已知周长的滚轮在较长的曲线上滚动,记下滚过的圈数,再用滚过的圈数乘以轮子的周长,就得到曲线的长度汽车、摩托车上的里程表。就是根据这一原理制作的还可将圆规两脚分开(分开的距离视曲线弯曲程度而定,越弯曲,间距就越小些),再用圆规两脚连续分割曲线,记下分割的总段数,测出圆规两脚间的距离,此距离乘以两脚在曲线上连续画出的总段数这便是曲线的大约长度
    用自行车测一段马路的长时,可先测出车轮的周长,再推出自行车通过这段马路,并数出车轮转的圈数,则圈数乘以周长即得这段马路的长。这就是“化直为曲法”
    平移法(等量替代法)借助于一些简单的辅助器材(如三角板、直尺)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,这种方法叫“平移”法。例如借助于三角板、直尺便可测出硬币、乒乓球的直径,圆锥体的高
    公式法测圆的周长时,可先测出圆的直径,再利用公式求出周长。像这样先测出相关量,再利用公式求出被测量量的方法叫“公式法”再如测长方体体积也用此法
    化暗为明法有些待测物体,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,在管口处给钢针做上记号,然后再测钢针记号处的直径即可(常用千分尺测量)。如下图所示

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