1.1 长度和时间的测量（考点解读）（解析版）

11 长度和时间的测量（考点解读）（解析版） 1、时间的估测： 估测法是利用物理概念、规律、物理常数和常识对物理量的数值、数量级进行快速计算以 及对取值范围合理估测的方法，运用估测法计算的问题称为估测题必须要注意对一些物理 量的单位及单位换算要有正确的认识1 世纪、1 年、1 月、1 天、1、1m、1s 是怎样的时 间。 2、时间的测量： （1）测量时间的工具：古代人用日晷、沙漏等计时；现代生活中，我们通常用钟表来计 时，常用的钟表有：石英钟、电子手表、机械式停表、电子式停表等； （2）在国际单位制中，时间的单位是秒（ s ） ，常用单位还有分钟（ m ） 、小时（）等。 1=60m=3600s(1=60m)。 ※时间测量读数时要注意分度值，按照时、分、秒顺序读数！（小圈一般表示分，大圈表 示秒，大圈转一周，小圈转一格）（如图所示时间为4m75s） 3、长度的估测： （1）正确的认识1m、1dm、1m 有多长； （2）常见的物体长度有：①手臂长74m；②某同学身高160m；③手指宽15m；④室课 桌高78m；⑤乒乓球的直径约是40mm；⑥室门的宽度是95m；⑦一本物理书长 267m； ⑧一元硬币的直径180 mm。 4、长度的测量： （1）测量工具：刻度尺、三角板、卷尺、游标卡尺、千分尺等； （2）长度单位：在国际单位制中，长度的单位是米（用 m 表示） 。常用的长度单位还有 千米（ km ）、分米（ dm ）、厘米（ m ）、毫米（ mm ）、微米（ μm ）、纳米（ m ） 等。 1km=103m，1m=103mm=106μm=109m；1m=10dm=100m； （3）测量长度的几种特殊方法： ①积累求平均值法：利用测多求少的方法来间接地测量，如：测量一张纸的厚度、细铁丝 的直径等；= （其中是每张纸的厚度，是纸张数目，注意不是书的页码数，纸张数目= ，是页书总厚度）； ②滚轮法：测较长曲线的长度时，可先测出一个轮子的周长，当轮子沿着曲线从一端滚到 另一端时，记下轮子滚动的圈数．长度=周长×圈数；如：测量操场的周长； ③化曲为直法：测量一段较短曲线的长，可用一根没有弹性或弹性不大的柔软棉线一端放 在曲线的一端处，逐步沿着曲线放置，让它与曲线完全重合，在棉线上做出终点记号．用 刻度尺量出两点间的距离，即为曲线的长度； ④组合法：有些长度很难直接测量，如球的直径，圆锥体的高度等，这时可以使用辅助 器材配合测量。 5、刻度尺的使用，正确使用刻度尺，应做到“五会”： （1）会认：对刻度尺必须有以下三点了解后才能使用： ①零刻线的位置：如零刻线磨损，可选用其它清晰刻度作用测量起点。 ②量程：又称测量范围，即刻度尺一次能测量的最大长度。如被测长度超过量程，可重复 使用刻度尺或换用其它大量程的测量工具。 ③分度值：又称最小刻度。刻度尺上两条相邻刻线间的距离。其值应包含数字和单位两部 分。 （2）会放：使用时应将刻度尺放正，不要歪斜，要把刻度尺的刻度紧贴被测物。 （3）会看：读数时视线应经过被测物体末端与尺相交的位置并与尺面垂直。 （4）会读：根据刻度尺的分度值读出准确数值，需要估读到最小刻度值的下一位。 （5）会记：记录测量数据，应记录准确数字，估读数字和所记录数据的单位。 ※考点考向： ①放正确：零刻度线对准被测物体的一端，刻度尺紧靠被测量的物体（垂直于被测物体）。 思考：刻度尺放斜了造成的测量结果是什么？（读数偏大） 零刻度线磨损了怎么办？（找一清晰的刻度线作为零刻度线，但读数时要注意减去起始长 度） ②看正确：眼睛的视线要与尺面垂直。 思考：视线偏左和偏右时，读数会怎样？（视线偏左读数偏大，视线偏右读数偏小） ③读正确：读数据时，先读被测物体长度的准确值，即读到最小刻度值，读出数值为39 毫米。 ④记正确：记录的数值 = 准确值 + 估计值 + 单位 。 6、误差及其减小方法 （1）误差的定义：测量值与真实值之间的差异称为误差； （2）误差产生原因：物理实验离不开对物理量的测量，测量有直接的，也有间接的；由 于仪器、实验条件、环境等因素的限制，测量不可能无限精确，物理量的测量值与客观存 在的真实值之间总会存在着一定的差异，这种差异就是测量误差；误差与错误不同，错误 是应该而且可以避免的，而误差是不可能绝对避免的。 （3）减小误差的方法：①选用更加精密的测量工具；②改进测量的方法；③多次测量求 平均值。 【考点1 时间的估测与测量】 【典例1-1】（2023•龙岗区二模）每周一庄严的升旗礼上，我们要唱国歌、行注目礼。此 环节国歌演奏的时长约为（ ） ．05s B．5s ．50s D．5m 【答】 【分析】中华人民共和国国歌演奏时间长度约为46s。 【解答】解：中华人民共和国国歌演奏时间长度约为46s。 故选：。 【典例1-2】（2023•福田区校级模拟）清晨，王爷爷绕小区花步行锻炼身体，借助停表测 量了自己步行一圈的时间，如图所示，此时停表的读数为 2687 s。 【答】2687。 【分析】停表的中间的表盘代表分钟，周围的大表盘代表秒，停表读数是两个表盘的示 数之和。 【解答】解：在停表的中间表盘上，1m 中间有两个小格，所以一个小格代表05m，指 针在“4”和“5”之间，约为中间位置，所以分针指示的时间为4m； 在秒表的大表盘上，1s 之间有10 个小格，所以一个小格代表01s，指针在287s 处，所 以秒针指示的时间为287s，即秒表的读数为4m287s＝2687s。 故答为：2687。 【变式1-1】（2023•乌鲁木齐一模）国际计量大会规定，（ ）原子振动9192631770 次 所需的时间定义为1 秒。 ．氢 B．锂 ．铯 D．铍 【答】 【分析】一秒在科学上界定为，从微波激发铯原子，使其振动9192631770 次所需要的 时间。 【解答】解：一秒在科学上界定为，从微波激发铯原子，使其振动9192631770 次所需 的时间。 故选：。 【变式1-2】（2022 秋•衡东县期中）某同学测得自己每分钟脉动次数为75 次，由此，他 计算出自己每次脉动的时间是 08 秒，在回家乘电梯上楼时，他用脉搏作计时工具， 测得从楼底到自己家楼层的脉动次数是60 次，那么，该同学乘电梯所用时间大约为 48 秒。 【答】见试题解答内容 【分析】已知脉搏每分钟跳动的次数，可以得到跳动一次所用的时间；已知脉搏跳动一 次所用时间和跳动的次数，可以得到所用时间。 【解答】解： 脉搏跳动一次所用的时间为 ＝08s； 乘电梯所用时间大约为08s×60＝48s。 故答为：08；48。 【考点2 长度的估测与测量】 【典例2-1】（2023•榆次区一模）书法是中华民族文化的瑰宝。如图所示是某中学生手握 毛笔书写时的情景，请你估测该毛笔的长度约为（ ） ．5m B．10m ．20m D．40m 【答】 【分析】此题考查长度的估测，在不了解物体长度时可以用熟知的物体长度做对比，结 合对物理单位的认识来解决问题。 【解答】解：考试专用的中性笔长约15m，学生用的毛笔比中性笔略长，故BD 错误， 正确。 故选：。 【典例2-2】（2023•花山区二模）如图所示，用刻度尺测物体的长度，测量结果应记为 260 mm。 【答】260。 【分析】明确刻度尺的分度值，确定起点和终点刻度线的位置，即可确定物体的长度。 【解答】解：由图知：刻度尺上1m 之间有10 个小格，所以一个小格代表的长度是 01m，即此刻度尺的分度值为01m；物体左侧与000m 对齐，右侧与260m 的刻度线对齐， 所以物体的长度为L＝260m＝260mm。 故答为：260。 【变式2-1】（2023 春•高邮市期中）降雪量是用一定面积的雪化成水后的高度来衡量的一 场大雪后，小华用刻度尺测出水平地面雪的厚度为300mm，然后他用脚使劲将雪踏实 测出脚踩出的雪坑的深度为280mm，则这场大雪的降雪量为（ ） ．300mm B．280mm ．20mm D．18mm 【答】D 【分析】求得雪踩踏实后的实际高度，此时雪的密度接近水的密度，但小于水的密度， 所以雪熔化为水后的高度略小于雪的高度，据此分析。 【解答】解：依题意得，雪踩踏实后的实际高度为＝300mm 280mm ﹣ ＝20mm， 此时雪的密度接近水的密度，但小于水的密度，所以雪熔化为水后的高度略小于雪的高 度，则这场大雪的降雪量为18mm，故B 不符合题意，D 符合题意。 故选：D。 【变式2-2】（2022 秋•鄂城区期末）小明裤子吊牌上标注的型号是“（L 号）175/80”。国 家标准规定，裤子型号斜线前后的数字分别表示人体身高和人的腰围，则该裤子表示的 尺码适合身高为175 m （填单位），腰围是 80 m 的人穿。 【答】m；80。 【分析】首先要对题目中涉及的物体长度有个初步的了解，结合对生活实际的认识，填 入符合生活实际的答。 【解答】解：裤子吊牌上标注的型号是“（L 号）175/80”。是指该同学的身高为 175m，腰围的数据是80m。 故答为：m；80。 【变式2-3】（2023 春•中山市月考）在图1 中，所用的刻度尺的分度值是 01m ，测得 物体的长度是 255 m。 如图2 所示，将粗细均匀的金属丝在笔杆上密绕30 圈，金属丝的直径是 13 mm。 （结果保留1 位小数） 【答】01m；255；13。 【分析】使用刻度尺测量物体长度之前，要明确其分度值；测量物体长度时，要观察是 否从0 刻度线量起，起始端没从0 刻度线开始，要以某一刻度当作“0”刻度，读出末端 刻度值，减去前面的刻度即为物体长度，注意刻度尺要估读到分度值的下一位； 金属丝的直径很小，如果用刻度尺直接测量，或者测不出或者误差太大，如图所示，把 金属丝在铅笔上紧密排绕圈，测出线圈长度 L，则金属丝直径d＝ 。 【解答】解：图1 中，刻度尺上1m 之间有10 个小格，所以一个小格代表的长度是 01m，即此刻度尺的分度值为01m；物体左侧与000m 对齐，右侧与255m 对齐，故物体 的长度为255m； 由图2 可知线圈的长度L＝500m 100m ﹣ ＝400m，＝30，故金属丝直径d＝ ＝ ≈013m＝13mm。 故答为：01m；255；13。 【考点3 刻度尺的使用】 【典例3-1】（2022 秋•河东区期末）下列各图是用刻度尺测量木板长度的示意图，正确的 是（ ） ． B． ． D． 【答】 【分析】测量物体长度时，刻度尺带刻度一侧要紧贴被测物体，物体的一端要与刻度尺 的零刻度线对齐，读数时要估读。 【解答】解：B、在刻度尺的使用时，视线要垂直与尺面，故B 错误，正确； 、物体的一端要与刻度尺的零刻度线对齐，图中物体的左端在零刻度线以外，不能测量 物体的长度，故错误； D、刻度尺带刻度一侧要紧贴被测物体，故D 错误。 故选：。 【典例3-2】（2022 秋•舒城县校级月考）用如图所示使用刻度尺，正确读数的视线是 B （选填“”或“B”），测量工具在使用前共同点是首先要看清分度值和 量程 。 【答】B；量程。 【分析】刻度尺在读数时视线要与尺面垂直，测量工具在使用前共同点是首先要看清分 度值和量程。 【解答】解：刻度尺在读数时视线要与尺面垂直，故正确读数的视线是B；测量工具在 使用前共同点是首先要看清分度值和量程。 故答为：B；量程。 【变式3-1】（2022 秋•长安区期末）如图所示，下列几个刻度尺的使用方式中正确的是（ ） ． B． ． D． 【答】 【分析】在使用刻度尺测量物体的长度时，要正确放置：刻度尺边缘对齐被测对象，必 须放正重合，不能歪斜；尺的刻面必须紧贴被测对象，不能“悬空”；读数时视线要与 尺面垂直，估读到分度值的下一位。 【解答】解：在使用刻度尺测量物体的长度时，要正确放置：刻度尺边缘对齐被测对象， 必须放正重合，不能歪斜；尺的刻面必须紧贴被测对象，不能“悬空”；读数时视线要 与尺面垂直，故BD 错误，正确。 故选：。 【变式3-2】（2022 秋•清苑区期中）如图所示，用、B 两把刻度尺测同一物体长度，就分 度值而言， 刻度尺更精确些，就使用上 刻度尺是正确的。 【答】；。 【分析】刻度尺的分度值（即最小刻度值）为相邻的刻度线表示的长度越小，刻度尺越 精确； 放置刻度尺时要将刻度尺有刻度的一侧紧贴被测物体。 【解答】解：刻度尺1m 又分为10 个小刻度，故分度值为1mm；B 刻度尺1m 又分为5 个小刻度，故分度值为2mm，所以刻度尺精确； 放置刻度尺时要将刻度尺有刻度的一侧紧贴被测物体，由图可知，的放置方法正确。 故答为：；。 【考点4 误差及其减小方法】 【典例4-1】（2023•威远县校级一模）下面关于误差的说法正确的是（ ） ．测量值和另一个测量值之间的差异，叫误差 B．测量工具越精密，实验方法越合理，可以避免误差 ．误差可以减少，也可以避免 D．用多次测量取平均值的方法可以减小误差 【答】D 【分析】（1）测量值和真实值之间的差异叫误差，误差可以减小，但不能避免； （2）减小误差的方法：改进测量方法、选用精密度高的测量工具、多次测量求平均值 等。 【解答】解：、在测量过程中，由于测量的人或工具的原因，导致测量值与物体的真实 值之间存在差异，叫误差，故错误； B、测量工具越精密，实验方法越合理，误差就越小，但误差是不能避免的，故B 错误； 、误差不是错误，误差是不可避免的，只能减小，不可消除，故错误； D、用多次测量取平均值的方法可以减小误差，故D 正确。 故选：D。 【典例4-2】（2022 秋•海丰县期末）用塑料卷尺测一张桌子的长度，五次测量的结果分别 是751m、752m、751m、772m、753m，但以上测量记录有一次记错了，是第 四 次。 剔除错误数据后，这一物体的长度应记作 752m 。测量五次的目的是为了 减小误 差 。 【答】四；752m；减小误差。 【分析】多次测量求平均值可减小测量误差； 多次测量时，每次的测量值相差不大，如果所测某一数据与其它数据偏差较大，则该数 据是错误的，应舍去； 然后求正确测量值的平均值，作为所测物体的长度，与平均值相差最小的测量值误差最 小。 【解答】解：小明用塑料卷尺测一张桌子的长度，他不怕麻烦测了五次，这是为了减小 误差； 772m 与其它四个测量结果比较，差别最大，所以此数值是错误的，应该舍去； 物体的长度为L＝ ＝752m。 故答为：四；752m；减小误差。 【变式4-1】（2022 秋•新都区期末）下列说法正确的是（ ） ．用刻度尺测量物体长度时，必须让刻度尺的零刻度线对齐物体的起始端 B．错误就是由于不遵守操作规则而造成的，不可避免 ．选择精密的仪器、改进实验方法都可以避免误差 D．小明用分度值1m 的刻度尺测量一元硬币的长度读数为30m 【答】D 【分析】（1）测量长度时，要求零刻度线对准被测长度的起点，如果零刻度线磨损， 可以从其它刻线量起； （2）错误是可以避免的，而误差是不可避免的； （3）选择精密的仪器、改进实验方法、多次测量求平均值可以减小误差； （4）刻度尺要估读到分度值的下一位。 【解答】解：、用刻度尺测量物体时，要求零刻度线对准被测长度的起点，如果零刻度 线磨损，可以从其它刻线量起，测量完成后减去前面的部分，故错误； B、错误是由于不遵守操作规则而造成的，是可以避免的，故B 错误； 、选择精密的仪器、改进实验方法都可以减小误差，但不能避免误差，故错误； D、测量物体长度，需要估读到分度值的下一位，刻度尺的分度值为1m，物体长度读为 30m，符合读数的要求，故D 正确。 故选：D。 【变式4-2】（2022 秋•永修县校级期末）小彬同学对同一物体进行了三次正确测量，所得 结果分别是1782m、1783m、1782m，则测量结果应该记作 1782m ，他这样处理 不能 （选填“能”或“不能”）避免误差。 【答】1782；不能。 【分析】多次测量求平均值可以减小误差，但不能避免误差。 【解答】解：测量结果为：L＝ ≈1782m；求多次测量的 平均值可以减小误差，但不能避免误差。 故答为：1782；不能。 一、选择题。 1．（2023•新城区校级二模）临近体育中考同学们都在积极地训练，小丽对自己800m 的成 绩非常满意。下列既符合实际又是满分合理的时间是（ ） ．10s B．200s ．8m D．05 【答】B 【分析】中考女子800m 满分成绩为3m30s＝210s。 【解答】解：小丽对自己800m 的成绩非常满意，满分合理的时间是200s。 故选：B。 2．（2022 秋•无锡期末）如图所示在实验室小明用秒表测了十次脉搏的时间，课间升旗仪 式小明想到用脉搏来估测国旗升至旗杆顶的时间。从国旗上升直至旗杆顶测得脉搏39 次，则国旗升至旗杆顶的时间最接近的是（ ） ．60s B．12s ．39s D．46s 【答】D 【分析】图中秒表显示的时间是12s，据此求得脉搏跳动一次所用时间；从国旗上升直 至旗杆顶测得脉搏39 次，据此求得国旗上升直至旗杆顶所用时间。 【解答】解：图中秒表显示的时间是12s。则脉搏跳动一次所用时间为 ＝12s， 国旗上升直至旗杆顶所用时间t＝12s×39＝468s， 故B 错误，D 正确。 故选：D。 3．（2023•平遥县二模）《典籍里的中国》是中央电视台推出的文化类节目，节目聚焦优 秀中华文化典籍。如图再现了古人翻阅竹简《汉书》时的情境，请你估测竹简的长度最 接近（ ） ．10m B．20m ．100m D．150m 【答】B 【分析】根据生活经验和对长度的了解进行分析。 【解答】解：一支新铅笔的长度约18m，竹简的长度与新铅笔的长度接近，故D 错误， B 正确。 故选：B。 4．（2022 秋•福清市校级月考）近年来，我国大部分地区的空气被严重污染，有害物质含 量严重超标，其中PM25 是天气雾霾的主要因素，PM25 是指大气中直径小于或等于 25μm 的颗粒物，单个PM25 隐藏在空气的浮尘中，容易被吸入人的肺部造成危害。下 列关于PM25 颗粒物的单位换算正确的是（ ） ．25μm＝25÷1000mm＝000025mm B．25μm＝25μm×103m＝2500m ．25μm＝25μm×103＝2500m D．25μm＝25×10 3 ﹣mm＝25×10 6 ﹣m 【答】D 【分析】长度的换算关系：1m＝1000mm＝1×106μm＝1×109m。可据此进率进行长度的 单位换算。 【解答】解：、25μm＝25× mm＝00025mm，故错误