专题01走进物理世界
☆☆☆知识点一：长度的测量
1．长度的单位及其换算关系①国际单位：米
常用单位：千米、分米、厘米、毫米、微米、纳米②单位符号及换算千米(km) 米(m) 分米(dm) 厘米(cm) 毫米(mm) 微米(μm) 纳米(nm)1km=m=m 1m=10dm=cm=mm=mm1mm=μm 1μm=nm=nm
2．测量工具：①刻度尺(最常用)；②精密仪器：游标卡尺，激光测距仪。
3．刻度尺的正确使用
①看：看清刻度尺零刻度线是否磨损；看清测量范围(量程)；看清分度值(决定了测量的精确程度)。②选：根据测量要求选择适当分度值和量程的刻度尺；③放：刻度尺的刻度线紧靠被测长度且与被测长度平行，刻度尺的零刻度线或某一整数刻度线与被测长度起始端对齐；④读：读数时视线要正对刻度尺且与尺面垂直；要估读到分度值的下一位；
⑤记：记录结果应包括数字和单位，一个正确的测量结果包括三部分，准确值、估计值和单位。
典例1．（·六安市第九中学八年级期末）大多数分子直径的尺度，大约是10-10m，新型冠状病毒直径大约是纳米。那么，关于此病毒说法错误的是（ ）
A．此病毒直径大于大多数分子直径 B．此病毒能通过空气传播
C．此病毒能通过接触传播 D．此病毒不会传染人类
DA．新型冠状病毒直径大约是
nm=×10-9m=1×10-7m
大多数分子直径的尺度大约是10-10m，此病毒直径大于大多数分子直径，故A正确，不符合题意；
BC．新型冠状病毒可以通过空气和接触进行传播，故BC正确，不符合题意；
D．新型冠状病毒会传染人类，故D错误，符合题意。故选D。
典例2．（·安徽八年级期末）小明用一刻度尺对某一物体的长度进行了多次测量，测量值分别是36.3cm、36.4cm、39.4cm、36.4cm，此物体的长度应记作（ ）
A．37.1cm B．36.3cm C．36.37cm D．36.4cm
D分析四次测量数据可以发现，39.4cm这个数据与其它三个相差太大，应该是一个错误数据。其它三次测量的平均值，此物体的长度应记作36.4cm。故ABC不符合题意，D符合题意。
故选D。
☆☆知识点二：测量长度的几种特殊方法
1．化曲为直法(棉线法)测量曲线长度时，可让无伸缩性的棉线与曲线完全重合，作好两端的记号，然后把线轻轻拉直，用刻度尺测量出长度，就等于曲线的长度。2．累积法：对于无法直接测量的微小量的长度，可以把数个相同的微小量叠放在一起测量，再将测量结果除以被测量的个数，就可得到一个微小量的长度。3．滚轮法：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，则被测路段的长度等于圈数乘以周长，例如测量池塘的周长，某段道路的长度等。4．截取法(化整为零)：被测物体的长度很大时，可先测出其中一小段，然后找出它们之间的倍数关系，从而算出物体的总长度。5．替代法：当一个物体的长度无法直接测量时，可用与它长度相等的物体来代替。
典例3．（·江苏八年级期末）为测量单个1角硬币的厚度，下列方法中最佳的是（ ）
A．用刻度尺仔细地测量1角硬币的厚度
B．用刻度尺多次测量1角硬币的厚度，然后求平均值
C．用刻度尺分别测量10个相同的1角硬币的厚度，然后求平均值
D．用刻度尺测量10个相同的1角硬币叠起来的总厚度，再除以10
D由于一枚1角硬币的厚度很小，不易直接测量，若直接测量则误差会很大；同理可知，也不能多次测量一个硬币的厚度，再求平均值；为使测量结果的误差较小，需要用累积法，即用刻度尺测出10个硬币叠加起来的总厚度，再除以10，求得一个硬币的厚度，故D符合题意，ABC不符合题意。故选D。
典例4．（·安徽八年级期末）某同学要测一根细铜丝的直径，他的实验步骤如下：
A．将细铜丝拉直，用刻度尺测出细铜丝的总长度l1；
B．用刻度尺测出在铅笔杆上细铜丝绕圈的总长度l2；
C．用细铜丝的总长度除以细铜丝的圈数，即得细铜丝的直径为l1/n；
D．将细铜丝紧密缠绕在铅笔杆上；
E．数出缠绕在铅笔杆上细铜丝的圈数n。
(1)以上实验步骤中，没有必要的步骤是______（填写步骤字母）；有错误的步骤应改正为：______。
(2)改正错误后，实验步骤合理的顺序应是______。
(3)该同学在绕细铜丝时，匝与匝之间有间隙，则测量值会偏______。
AC．用细铜丝绕圈总长度除以细铜丝的圈数，即得细铜丝的直径为l2/nDBEC或DEBC（填其中一种就算正确）大
(1)[1][2]测量一根细铜丝的直径，正确测量方法是：找一支圆铅笔，把细铜丝拉直，将细铜丝在铅笔上依次紧密绕适当的圈数n，用刻度尺量出这个线圈的长度l2，再将线圈长除以圈数所得的商就是细铜丝的直径，即得细铜丝的直径为l2/n，由以上可知，没有必要的步骤是A，错误的步骤是C。
(2)[3]改正错误后，由以上分析可知，实验步骤的合理顺序应是DEBC或DBEC。
(3)[4]若在绕细铜丝时，没有密绕而是留有间隙，会使测量的线圈长度偏大，导致测得的直径偏大。
☆☆知识点三：时间的单位和测量工具
1．时间的单位：国际单位是秒(s)，常用的时间单位还有时(h)分(min) 毫秒(ms)，它们之间的换算关系是，1h=60min，1min=60s，1h=s，1s=ms。2.时间的测量工具(1)在物理实验中常用停表来计时，停表与普通表不同之处：普通表的时针、分针和秒针是在不停地走动，而停表指针可走可停，在使用停表之前要观察一下秒针的走动情况，使用停表先按动启动按钮，停表开始计时，再按停止按钮停表即停止，显示时间间隔。
(2)使用机械停表测量时间应该注意：
①使用前先上紧发条，但不要过紧，以免损坏发条；
②注意调零；
③按表时不要用力过猛，以防损坏机件。
(3)古代有日晷、沙漏、水钟等。近代有机械钟、石英钟，现在有电子表、光电计时器。
典例5．（·全国八年级课时练习）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
A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，所以如图所示的机械秒表读数为3min37.5s，故A符合题意。故选A。
典例6．（·江西新余四中）小根同学用刻度尺测量一支铅笔的长度，如图所示。
(1)图中这两种读数方式中正确的是____图，另一种读数方式会使测量结果___（选填“偏大”或“偏小”），铅笔的长度应为__cm；
(2)接着，小根同学又用这把刻度尺去测量他的物理课本的厚度，五次读数分别为0.72cm，0.74cm，0.72cm，0.92cm，0.74cm。记录的五个数据中，明显错误的数据是___cm，该物理课本的厚度应为____cm，小根同学多次测量同一本课本并求出平均值的目的是_________；
(3)若这把刻度尺受温度的影响变化较明显，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”）。
甲偏大3...73减小误差偏大
(1)[1]刻度尺读数时视线要正对刻度线，故甲正确。
[2]按照乙图读数为3.50cm，但铅笔的长度为3.40cm，所以读数偏大。
[3]根据甲图，刻度尺的分度值是0.1cm，所以铅笔的长度为3.40cm。
(2)[4]刻度尺读数时要估读到分度值的下一位，最后一位是估读值，所以0.92cm这个数据与其它数据相差很大，是一个错误。
[5]设物理课本的厚度为d，物理课本的厚度为
[6]测量课本的厚度时多次测量求平均值主要是为了减小实验误差。
(3)[7]物体都有热胀冷缩的性质，当在严冬季节用刻度尺测量物体的长度时，刻度尺会收缩，所以测量结果会偏大。
☆☆知识点四：误差与错误
1．误差：测量方法、测量工具、测量环境和测量者的不同，都会影响测量结果，所以误差是不可避免的。减小误差的方法：可以通过选用精密仪器，改进测量方法来减小误差，而多次测量求平均值是我们实验室做实验时常常采用的减小误差的方法。
2．错误：因不遵守测量仪器的使用规则，测量方法错误。错误是不该发生的，采用正确的测量方法便可以避免；错误不叫误差，误差也不是错误。
典例7．（·河北）关于误差下列说法中正确的是：（）
A．误差包括错误
B．误差是可以避免的错误
C．误差不可避免，但应尽量减小
D．误差与错误不同，误差可以避免，但错误很难避免
C试题分析：测量值和真实值的差异叫误差，而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等原因造成的。所以，误差和错误是两个完全不同的概念；减小误差的方法：多次测量求平均值；用更精密的仪器；改进测量方法。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。故选项C正确。
考点：误差和错误的区别
典例8．（·全国八年级单元测试）填空
（1）如图甲所示，木块的长度是________cm，一次测量可能误差较大，为了减小误差，应当________；
（2）为了减少测量误差，某同学采用如图乙所示方法测量硬币的直径，测得硬币的直径D=________cm．
2.50多次测量取平均值1.85
(1)如图甲所示，刻度尺的分度值为1mm，木块的与1.00cm刻度值对齐，木块的长度是：L＝3.50cm-1.00cm＝2.50cm；为了减小长度测量的误差，可以多次测量求平均值．
(2)如图乙采用了累积法测量硬币的直径，刻度尺的分度值也为1mm，如图测量了4个硬币直径的和，右端对应的刻度是7.40cm，所以硬币的直径为
（1）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；（2）从第一个圆的圆心到第五个圆的圆心长度为7.40cm，即4个圆的直径和为7.40cm。
☆☆知识点五：科学探究
科学探究的步骤：一般包括提出问题、猜想与假设、设计实验与制定计划、进行实验与收集证据、分析与论证、评估、表达与交流。
典例9．（·浙江中考真题）有人说：“由于地球自转的原因，在南北半球，马桶下水的旋转方向不同。”小科为验证这个观点是否正确，以下做法属于获取证据的是（ ）
①相信这种说法②建立新的假设
③查找资料研究④亲自动手实验
⑤向南半球的朋友求证
A．①③① B．①③⑤ C．②④⑤ D．③④⑤
D
①直接相信，不属于获取证据，②属于提出假设，③④⑤去求证，都属于获取证据，故ABC不符合题意，D符合题意。
故选D。
典例10．（·北京中考真题）小丽在中国科技馆“会发电的衣服”的展台区，进行了如下探究实验∶用脚踩动踏步机踏板，带动发电纤维抖动，LED灯被点亮；增大踩动踏板的速度，发现被点亮的LED灯的数目增多。请你根据小丽的实验步骤及现象，写出她所探究的问题∶______。
发光小灯的数量与踩动踏板的速度是否有关
增大踩动踏板的速度，发现被点亮的LED灯的数目增多；因此她所探究的问题是发光小灯的数量与踩动踏板的速度是否有关。
一、单选题
1．（·江苏八年级期末）如图所示，最先用望远镜观察星空的科学家是（ ）
A．
开普勒B．
哈勃
C．
伽利略D．
牛顿
C伽利略最先发明了望远镜，并用来观察星空，故C符合题意，ABD不符合题意。故选C。
2．（·江苏全国·八年级课时练习）某天，物理老师要求同学们开展课外观察月亮的活动．昕昕同学通过直接观察做了以下记录，其中通过直接观察不可能得出的记录是( )
A．月亮是一个球体
B．月亮像一个银色的盘子
C．月亮像一艘弯弯的小船
D．月亮悬挂在东方45°的天空中
AA.月亮是一个球体无法用眼睛观察到，我们只能看到月球的一个面，故A不正确；B.月亮的样子像一个银色的盘子，可以观察出；故B正确；C.月亮的形状像一艘弯弯的小船，可以观察出；故C正确；D.月亮与我们的视角成45可以观察出；故D正确．故选A
本题考查学生通过观察事物解决问题的能力．
3．（·全国八年级课时练习）在国际单位制中，时间的基本单位是秒（second），符号是s。时间单位还有小时（h）、分（min）等，它们之间的关系正确的是（ ）
A．0.1h＝min B．10min＝s C．1h＝60s D．10min＝s
B常用时间单位的基本关系是1h＝60min，1min＝60s，所以0.1h＝6min，10min＝s，1h＝s，10min＝s，故ACD错误，B正确。故选B。
4．（·全国八年级课时练习）下列数据中，最接近生活实际的是（ ）
A．“要消毒”：一张消毒湿巾的厚度约为20mm
B．“戴口罩”：一只长方形口罩的面积约为cm2
C．普通人的身高约为2.0m
D．一本中学物理教科书的厚度约为5cm
BA．一张消毒湿巾的厚度约为0.1mm，没有20mm那么厚，故A不符合实际；
B．一只长方形口罩的长约为18cm，宽约为10cm，面积约为cm2，故B符合实际。
C．普通人的身高约为1.7m左右，故C不符合题意；
D．一本中学物理教科书的厚度不到2cm；故D不符合题意。故选B。
5．（·山东济南市·八年级期末）小丽元旦去千佛山游玩买了一个非常漂亮的挂坠，她回学校问同学“这是什么金属做的呢？”小娟说“可能是铁的吧。”小明说：“拿一块磁铁（俗称吸铁石）吸一下就知道了。”小丽的话属于科学探究中的（ ）
A．提出问题 B．猜假设
C．设计实验与制定计划 D．进行试验与收集证据
A小丽询问挂坠氏什么金属做的，属于提出问题，故选A。
6．（·湖南八年级期末）目前，全球的气候均在变暖。对这种现象，有些科学家认为：可能是由于大量排放二氧化碳而造成的温室效应。科学家提出这种观点是属于科学探究中的（ ）
A．提出问题 B．猜想与假设 C．收集证据 D．分析与论证
B科学探究的七个要素：提出问题→猜想与假设→制定计划与设计实验→进行实验收集数据→分析与论证→评估→交流与合作，近年来，全球平均气温升高了1℃，有些科学家认为：可能是由于大量排放二氧化碳而造成的温室效应，这是科学家们提出的猜想与假设，并没有去做实验或做结论等。故选B。
7．（·河南八年级期末）如图是用厚刻尺测量木块的长度，其中正确的测量图是（ ）
A．
B．
C．
D．
B使用刻度尺测量长度的方法：
(1)估计被测物体的长度；
(2)根据估计结果选择恰当的刻度尺；
(3)观察刻度尺的量程，分度值，零刻线是否磨损；
(4)放置刻度尺要将刻度尺与被测长度紧贴；
(5)读数时视线要与刻度尺的尺面垂直，准确读出已知刻度后，在最小刻度后再加上一位估计值；
⑥记录测量结果由数字和单位两部分组成。
A．0刻度线没有对准被测物体一端，故A错误；
B．0刻度线对准被测物体一端，刻度线紧贴被测物体，测量方法正确，故B正确；
C．刻度线没有紧贴被测物体，故C错误；
D．刻度尺放斜了，故D错误。故选B。
二、填空题
8．（·湖南中考真题）如图所示，铅笔长为______cm。
4.81图中刻度尺的分度值为1mm，铅笔左端与2.00cm对齐，右端与6.81cm对齐，则铅笔长为l=6.81cm-2.00cm=4.81cm
9．（-学年八年级物理（苏科版）练习13长度和时间的测量）如图是小文用刻度尺测量一已知长度为L的金属丝的体积的情形，小文测出n圈金属丝的长度为L0，则金属丝直径的表达式为______，体积的表达式为______。
10．（·苏州市景范中学校八年级月考）在探究材料硬度的过程中，小丽等同学的装置如图甲所示，将被测材料置于一个空心竖直管的底部，从管的顶部由静止释放一钢钉，钢钉作用在该材料上，就会产生一个小小的凹痕，从凹痕的大小和深度，就可以判断材料的硬度并排序。
（1）在用钢钉分别撞击不同材料时，它下落的高度______（填“保持不变”、“每次应该不同”或“相同或不同都可以”）。
（2）探究过程中，在几种样品上留下的凹痕大小如图乙所示，则这几种样品由软到硬的顺序是_______。
保持不变肥皂、奶糖、硬纸、塑料
(1)[1]探究不同材料的硬度，应控制材料不同，钢钉下落的高度相同，所以保持钢钉下落的高度不变。
(2)[2]由图可知：肥皂的凹痕最大，其次是奶糖、硬纸、塑料；凹痕越大，表明物质的硬度越小，所以这几种样品由软到硬的顺序是：肥皂、奶糖、硬纸、塑料。
三、实验题
11．（·广东东莞市·八年级期末）在观察如图小球摆动时，小涛发现小球每摆一个来回的时间似乎都相同。于是他产生了猜想，小球来回摆动一次所用的时间t可能跟：①小球质量m；②绳子长度l；③小球移开的距离s有关；为验证自己的猜想，他在竖直的木板上画出方格，用瓶子代替小球，并在瓶内装大米以改变质量，则：
（1）除如图所示的器材外还需要测量工具：天平和_____；
（2）在测出不同条件下，瓶子来回摆动一次所用的时间t后，得到表中的数据。则：为了研究t与l关系，应选择序号为__________的数据进行分析；
（3）通过分析表中的数据可以得出初步的结论：t与___________、___________无关，与______有关（填写字母）。
（4）实验中发现，瓶子摆动一次所用的时间很难测准，请你帮他想一个更准确的测量方法_______。
秒表3、6、7msl测出摆动n次的时间，则摆一次时间为t/n
（1）还需要测量质量和时间的仪器；
（2）研究t与l关系，必须保持质量不变，悬线长度不同，根据以上条件从表中可以选取；
（3）通过分析可以看出，当质量不同时，来回时间可能相同，当s不同时，来回时间可能相同，当悬线长度不同不同时，来回时间一定不同，从而得出结论；
（4）我们可以测量瓶子摆动多次所用的时间，从而算出摆动一次的时间。
(1)除如图所示的器材外还需要测量时间的秒表和测量质量的天平。
(2)研究t与l关系，必须保持质量不变，悬线长度不同，应选择序号为3、6、7.
(3)当质量不同时，来回时间可能相同，当s不同时，来回时间可能相同，所以与m、s无关，当悬线长度不同不同时，来回时间一定不同，所以与l有关。
(4)测出摆动n次的时间t，则摆一次的时间为t/n。
