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第一章　机械运动
1.1 长度和时间的测量
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1.长度的单位
在国际单位制中，长度的基本单位是米，符号是m。常用的比米大的单位有千米（km），比米小的单位有分米（dm）、厘米（cm）、毫米（mm）、微米（μm）、纳米（nm）等，它们的关系见下图∶
2.长度的测量工具
测量长度的工具有刻度尺、游标卡尺、螺旋测微器等，最常用的是刻度尺。
3.正确使用刻度尺的方法
（1）使用刻度尺前要注意观察它的零刻度线、量程和分度值。
（2）用刻度尺测量时，尺要沿着所测的直线，不利用磨损的零刻度线。读数时视线要与尺面垂直，在精确测量时，要估读到分度值的下一位。
（3）测量结果由数字和单位组成。
4.刻度尺上零刻度线、量程、分度值的含义（如图所示）
零刻度线∶刻度尺的起始刻度。
（2）量程∶刻度尺一次能测出的最大长度。
（3）分度值∶两条相邻刻度线之间的距离，也就是刻度尺的准确程度。
5.正确使用刻度尺测量时应做到"五对"
选对：以测量对象所需精确度及长短为照，根据精确程度选刻度尺的分值;根据长短选择合适量程的刻腔尺。例如∶给窗户划玻璃时，准确障要求较高，长度一般只有几十厘来因此要选用分度值为毫米的米尺!而上体育课测抛实心球的距离时准确度要求不高，长度较大，因此只需要选最小刻度为厘米的皮卷尺可以了。
放对：“放对”是指刻度尺的位置要放正不能歪斜;刻度尺较厚时，刻度线应紧贴被测物体;零刻度线磨损的，应以某一刻度线为“零点”，读数时再减去“零点”前的数字，如图所示。
看对：“看对”是指读数时，视线要正对刻度尺，与尺面垂直，不要斜视。如图所示：
读对：“读对”是指在读数时，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数字（估计值）。如∶3.05cm中，3.0cm是准确值，0.05 cm是估计值。
记对：“记对”指除了正确无误地记下所读出的数字外，还要注上单位；只写数字未标明单位的记录是无意义的，而忘了写单位是初学者最容易犯的错误。
6.长度测量的特殊方法。
长度的测量与人们日常生活和工农业生产活动紧密相关，在实际测量中会遇到下列情况∶
1.无测量工具时，可以采用下列方法测量：
目测法。在日常生活中，人们对1m、1dm、1cm 等长度单位形成了较清晰、深刻的印象，通常把被测物体的长度和已知长度单位进行比较，用眼睛估计两者的倍数就能得到目测值。此法快捷、方便，但误差较大，如木匠师傅估测木条长度，车工估计工件厚度等。
手测法。古代人们常用"柞"和"指"来作长度j 的单位。“拆”∶张开的大拇指和中指（或小指）两端的距离。“指”：一个食指的宽度。这种方法沿袭到现代，人们常常有意识地测出自己一拆或一指的长度，在生活实践中迅速估测物体的长度。
步测法。“步”∶古代人们指正常步行时两足尖. 的距离。在日常生活中，人们可以测出自己正常行走时的步的长度，来估测家到学校、工厂等地的距离。
2.测量的物体的长度很小时，可以采用下列方法测量：
累积法。对于无法直接测量的微小量的长度，可把数个相同的微小量放在一起测量，再将测量结果除件 以被测量的个数，就可得到一个微小量的长度。如下图所示，测量铜丝直径时把细铜丝在铅笔上紧密排绕若干圈，测出这个线圈的总长度L，数出铜丝的圈数n，则金属丝的直径d=L/n
3.测量的物体是弯曲的，或凹凸不平，用刻度尺无法直接测量时，可以采用下列方法测量∶
（5）配合法：用其他工具与刻度尺配合进行测量，如下图是测小球、圆柱、硬币等直径的图示。
（6）化曲为直：测如图所示曲线的长度时，可以小心地让细线与曲线重合，再将细线拉直，用直尺直
接测量。
化直为曲：用已知周长的滚轮在较长的线段. （如操场跑道、某段道路等）上滚动，用滚轮的周
长乘圈数得出线段长度。
化整为零：把被测物体分成若干等份（如一根细线、一段铁丝等），使每一份的长度在刻度尺的
测量范围之内，测一份长可算出全长。
7.时间的单位
在国际单位制中，时间的基本单位是秒，符号是s。时间的单位还有小时（h）分（min）等，它们的关系如下图;
6.时间的测量工具
在运动场和实验室常用停表，家庭里常用石英钟，学生常用电子表等。如图所示:
7.停表的使用
（1）机械停表结构;机械停表表盘有短针和长针，短针对应分钟，长针对应秒钟;秒针转一圈的时间通常有30s和60s 两种，对应的分度值是0.1s和0.2s。
（2）电子停表结构:常见的电子停表显示的时间依次是h、min、s、1/100 s，其最小分度值是1/100 s。
（3）使用:机械停表和电子停表使用方法相同，其方法是用手紧握停表，大拇指按在按钮上。按停表分三步:第一次按下时，表针开始转动（启动）;第二次按下，表针停止转动（停止）;第三次按下，表针弹回零点（回表）。
8.误差与错误
（1）误差:测量值与真实值之间的差异叫做误差。由于测量工具不精确，测量环境变化、测量方法不同、测量者不同等对测量结果都会有影响，所以误差是不可避免的。
（2）减小误差的方法:多次测量取平均值，选用精密仪器，改进测量方法等。求平均值时，对于除不尽的数，则采用四舍五入的方法确定最后一位数。
（3）误差与错误的区别:错误可以避免，误差不可避免。
9.国际单位制
（1）测量单位：要进行测量，就要有一个公认的测量标准———测量单位。
（2）古代的测量单位：在古代，人们学会了利用身边的物体、自然界的某些有规律的变化作为测量的单位，比如身高、足长等作为长度单位;利用昼夜的交替、季节的变化、月圆月缺等作为时间单位。
（3）国际单位制：随着科技的发展人们逐渐认识到，确定测量标准时，应当选取自然界中比较稳定、世界各国人民都能接受的事物为标准，鉴于这种认识，国际计量组织制定了一套国际统一的单位，叫国际单位制（Intermational System of units，简称SI）。在国际单位制中，长度的基本单位是米，符号是m；时间的基本单位是秒，符号是s。
（4）每一个物理量只有一个国际主单位。如：长度的国际单位是米，其他常用单位均与这个单位进行换算。
（5）物理量很多，每个物理量对应一个国际单位，但在这些物理量的单位中，质量的单位kg，电流的单位A，长度的单位 m，时间的单位s是国际单位制中的基本单位。
1.测量工具的选择
【例1】（2021·四川成都·初一期中考）小明是班里面的体育委员，一次他协助体育老师测量60m跑道的长度，老师给他提供了如下器材，让他选择，他最好选择（ ）
A.长为30cm，分度值为0.5mm的钢尺
B.长为1m，分度值为0.5cm的木尺
C.长为3m，分度值为1cm的钢卷尺
D.长为30m，分度值为1dm的皮卷尺
【答案】D
分析：分度值越小的刻度尺，测量时准确程度越高，但实际测量并不是分度值越小越好，而是根据实际需要，选择合适的测量工具。对于几十米的跑道而言，测量不需要很精确，，量程尽量大一点儿较好，故选D。
2.长度和时间的估计
【例2】（2021·云南昆明·初三其他）某校的同学参加今年昆明市初中毕业体育测试。你认为下列成绩记录基本符合实际的是（ ）
A．立定跳远的成绩为5m B．掷实心球的成绩为6.5m
C．女生800m跑的成绩为80s D．肺活量的成绩为2000L
【答案】B
分析：A．中学生立定跳远的成绩一般在2m左右，5m的成绩不符合实际，故A不符合题意；
B．中学生掷实心球的成绩6~8m左右，6.5m的成绩符合实际，故B符合题意；
C．女生800m跑的成绩在3min20s左右，80s的成绩不符合实际，故C不符合题意；
D．肺活量的成绩为2000mL，2000L的成绩不符合实际，故D不符合题意。
故选B。
3.长度测量的特殊方法
【例3】（2021·广东茂名·初二单元测试）测一枚一元硬币的直径，可采用哪些方法 试说明你的做法。
分析：测硬币的直径，可以考虑采用配合法、化曲为直等方法
解：方法一：利用两块三角板和一把刻度尺组合测量，如图甲所示，两三角板的直角边所对应的刻度值的差就是硬币的直径（或如图乙所示的方法）。
方法二：把硬币放在纸上，贴着边缘用笔画一圈，再剪下对折，然后用刻度尺测量出对折线的长度，即为硬币的直径，如图丙所示。
方法三∶在硬币某一位置做记号，从记号开始在纸上沿直线滚动n圈，测出直线长度s，求出每圈长度C=S/n，再由C=Πd，求出硬币的直径d=s/nΠ。
【例4】（2021·河北初三其他）请你利用一把毫米刻度尺，再添加一种器材，测量铜丝的直径。
(1)需要添加的器材是：______；
(2)请写出测量方法：______；
(3)请写出计算铜丝直径的方法：______（用公式表示）；
(4)实验过程中产生误差的原因可能有：______（写出一条即可）。
【答案】铅笔 把铜丝在铅笔上紧密地缠绕n圈，用刻度尺测出铜丝圈的总长度L 铜丝的直径为 铜丝之间会有一定的空隙
【详解】
(1)[1]需添加的器材是：铅笔。
(2)[2]测量方法：将细铜丝紧密缠绕在铅笔杆上，数出缠绕的圈数n，用刻度尺量出线圈的总长度L，线圈总长度L除以圈数n，就是铜丝的直径d。
(3)[3]线圈的圈数n、线圈的总长度L，计算铜丝的直径
(4)[4]如果缠绕不紧密，会导致线圈总长度测量结果偏大，所以最终结果偏大。
4.对测量结果的处理
【例5】（2021·湖北武汉·初三其他） 王小华对一物体的长度进行五次精确测量，记录如下：25.1 mm，25.2mm，27.3mm，25.3mm，25.3 mm，根据记录分析，刻度尺的分度值是______，其中有一次测量值明显是错误的，它是_____，此次测量最接近真实值的测量值是_____。
【答案】1mm 27.3mm 25.2mm
分析：由于是精确测量，最末一位数字是估计的，尺的分度值为1mm，显然27.3mm是错误的，另外，多次测量求平均值会减小误差，最接近真实值，
点拨：求平均值应注意：（1）若几次测量中有错误结果，应去掉错误的结果，求剩下几个正确结果的平均值。本题中就去掉了错误的结果。（2）平均值小数点后的位数应跟原来记录的位数相同，不是越多越准确。如本题取平均值时最后结果为25.225mm，但末两位“2”和“5”应去掉，它们毫无意义。正确做法是除到比测量值多一位，然后四舍五入，保留与测量值相同的位数。如题中应除到“25.22mm”，最末一位“2”应舍去，最后结果为“25.2”。
【常考1】长度的单位及其测量
【例1】（2021·茂名初二期中）如图甲所示，用A、B两把刻度尺测同一物体长度，放置正确的是___刻度尺，其分度值___，该物体的长度是______cm。图乙中，读改时视线正确的是____（填"A"或"B"），物体长度是___cm。
【答案】A 1mm 2.25（2.25～2.27均可） B 2.45（2.43 ～2.47均可）
分析：使用刻度尺时，刻度线应紧贴被测物体，所以A尺放置正确，B尺放置错误；读数时，视线应与尺面垂直，故A错，B对；读数时，应读到分度值后一位（估计值），所以甲长2.22 cm，乙长2.45cm。
【例2】（2021·黑龙江初二期中）某同学用刻度尺测量一物体的长度，方法如图所示，他在测量中存在四处错误（请任选指出三个错误填在下面横线上）：
(1)_________________________；
(2)_________________________；
(3)_________________________。
【答案】 0刻度线没有与被测物体一端对齐 刻度尺没有与被测物体平行 读数的视线没有与刻度尺相垂直
分析：[1]根据刻度尺的正确使用，结合图中情况可看出，0刻度线没有与被测物体一端对齐。
[2]在使用刻度尺测量物体的长度时，刻度尺的刻度面必须紧贴被测物体，放正重合，不能歪斜，由图可看出，刻度尺没有与被测物体平行。
[3]读数时视线要与尺面垂直，图中读数的视线没有与刻度尺相垂直。
点拨∶使用刻度尺时必须做到“五对”，即：选对、放对、看对、读对、记对！
【常考3】时间的测量
【例3】（2021·天津市河东区红旗中学初二期中）如图所示，则该停表所指示的时间为________s.
【答案】337.5
分析：由图知：在停表的中间表盘上，1min中间有两个小格，所以一个小格代表0.5min，指针在“5”和“6”之间，偏向“6”一侧，所以分针指示的时间为5min；在停表的大表盘上，1s之间有10个小格，所以一个小格代表0.1s，指针在37.5s处，所以秒针指示的时间为37.5s，即停表的读数为5min37.5s＝337.5s.
【常考4】误差与错误
【例4】（2021·珠海市初二单元测试）关于误差，以下说法中错误的是（ ）。
A.误差是测量值与真实值的差异
B.无论用多精密的仪器测量，都不可能没有误差
C.选用精密的仪器，改进测量方法，可减小误差
D.误差是难免的，所以减小误差是不可能的
【答案】D
分析：误差是测量值与真实值之间的差异，误差不是错误，是不能避免的，但可设法减小，例如选用精密的仪器测量、改进测量方法、多次测量求平均值等均可以减小误差。故A、B、C是正确的，D是错误的。
【常考5】国际单位
【例6】在中国历史上，秦始皇的功绩之一是统一了度量衡，其中包括统一了长度单位，你能说一说这一做法的好处吗
【答案】见解析
分析：长度测量的单位，在历史上不同的时期、不同国家和地区都有所不同，这就为生产和生活中的交流带来了不便，度量衡的统一，为技术的交流和工农业的生产带来了方便，起了推动作用。
【例7】历史上每个国家都制定了一套测量单位，后来随着科学技术的交流及经济交流的需要制定了国际单位制。以下单位是国际制单位的是（ ）。
尺 B.寸 C.斤 D.千克
【答案】D
分析：我国曾经广泛使用的长度单位是里、尺、寸，质量的单位是斤、两、石等，这些都不是国际单位制的单位。
1.（2021·茂名初三一模）一个甲型H1N1流感病毒分子的直径约为9×10-8m＝_______nm；如图甲所示，用A、B两把刻度尺测同一物体的长度，放置正确的是____（填“A”或“B”）刻度尺，该刻度尺分度值是___mm，被测物体的长度是 _______cm。如图乙，秒表的读数为___s；
【答案】90 A 1 2.25 337.5
分析：（1）9×10-8m＝9×10-8×109nm＝90nm；（2）刻度尺使用时刻度越贴近物体误差越小，所以A的放置方法正确；（3）图示刻度尺1cm又分为10个小刻度，故最小刻度值为1mm；（4）刻度尺测刻度时，起始端从0.00cm开始，末端刻度值为2.25cm，被测物体的长度是：2.25cm 0.00cm＝2.25cm.（5）由图乙知：在停表的中间表盘上，1min中间有两个小格，所以一个小格代表0.5min，指针在“5”和“6”之间，所以分针指示的时间为5min＝300s；在停表的大表盘上，1s之间有2个小格，所以一个小格代表0.5s，由于偏向“6”一侧，所以指针在37.5s处，所以秒针指示的时间为37.5s，即停表的读数为300s+37.5s＝337.5s.
2.（2021·南昌市第一中学初三其他）如图所示的机械秒表，其示数为_____min________s。
【答案】8 49.2
分析：如图所示秒表，中间小圈的单位为min，指针位置在8min过一半。大圈单位为s，指针位置在49.2s，将两指针位置结合起来，则示数8min49.2s。
3.（2021·广东初三一模）下列记录的结果中，用米做单位的是（ ）
A．学生课桌的高度约为 8
B．读初三年级的小明身高约为 1.7
C．一支铅笔的长度约为 18
D．人教版九年级全一册物理课本的厚度约为 10
【答案】B
分析：
A．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，在左右，故A不符合题意；
B．成年人的身高在170cm左右，读初三的中学生的身高接近成年人，在左右，故B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（“一拃”）大约15cm，一支铅笔长度略大于此数值，在18cm左右，故C不符合题意；
D．中学生食指宽度约1cm，人教版九年级全一册物理课本的厚度与此差不多，约为左右，故D不符合题意。
故选B。
4.（2021·江苏常州·中考真题）“握手礼”是中华传统礼节之一，“新冠”疫情期间，为更符合卫生防疫要求，某班同学倡导“夸赞礼”并绘制成宣传画如图所示，图中行“夸赞礼”两位同学的面部间距d约为（　　）
A．0.5m B．1.5m C．3m D．4.5m
【答案】B
分析：人的一只胳膊伸直了约0.5m，所以由图可知两人的脸相隔约3×0.5m＝1.5m
故选B。
5．（2021·云南昆明·初三其他）某校的同学参加今年昆明市初中毕业体育测试。你认为下列成绩记录基本符合实际的是（ ）
A．立定跳远的成绩为5m B．掷实心球的成绩为6.5m
C．女生800m跑的成绩为80s D．肺活量的成绩为2000L
【答案】B
分析：
A．中学生立定跳远的成绩一般在2m左右，5m的成绩不符合实际，故A不符合题意；
B．中学生掷实心球的成绩6~8m左右，6.5m的成绩符合实际，故B符合题意；
C．女生800m跑的成绩在3min20s左右，80s的成绩不符合实际，故C不符合题意；
D．肺活量的成绩为2000mL，2000L的成绩不符合实际，故D不符合题意。
故选B。
6．（2021·湖南益阳·中考真题）用毫米刻度尺对一工件做如图所示的四次测量，其中测量方法和读数都正确的是（　　）
A．3.81cm B．3.68cm
C．3.80cm D．3.8cm
【答案】C
分析：
A．工件没有紧靠刻度尺有刻线的一侧，故A错误；
B．工件左侧没有与0刻度线或其它整格刻线对齐，故B错误；
CD．工件左侧与刻度尺0刻度线对齐，并且紧靠刻线，刻度尺的分度值为0.1cm，其读数为3.80cm，故C正确D错误。
故选C。
7．（2021·湖北省直辖县级单位·中考真题）下列物体的长度值最符合实际的是（　　）
A．一枚硬币的厚度为5mm B．乒乓球的直径为10cm
C．物理教科书的宽度为1.8dm D．课桌的高度为1.2m
【答案】C
分析：
A．一枚硬币的厚度约为2mm，故A不符合题意；
B．乒乓球的直径约为4cm，故B不符合题意；
C．物理教科书的宽度为18cm=1.8dm故C符合题意；
D．课桌的高度约为0.8m，故D不符合题意。
故选C。
8．（2021·湖北随州·初三其他）新冠病毒COVD-19的直径约100nm，日常生活中防护装备最主要的是口罩，口罩之所以能够防病毒，过滤作用的主要材料是极细密且带静电的熔喷无纺布，细密的结构能阻拦5~2000微米左右的飞沫，病毒会因为静电效应而被吸附在上面，下面说法正确的是（ ）
A．病毒直径约10-7m
B．病毒直径约10-6m
C．病毒直径约10-5m
D．病毒直径约10-4m
【答案】A
分析：
新冠病毒COVD-19的直径约
100nm=100×10-9m=1×10-7m
故选A。
1．（2021·江苏泰州中学附属初中初三其他）小明测量小球的直径，记录的数据分别是：2.41cm、2.43cm、2.34cm、2.42cm，其中测量错误的数据是_________cm，这个球的直径是 _________cm．
【答案】2.34cm 2.42cm
分析：
[1]分析数据发现，2.34cm与其他三个数据相差较大，误差较大，所以测量错误的数据是2.34cm。
[2]球的直径为多次测量值的平均值
2．（2021·安徽休宁·初三二模）如图所示，某同学体育测试参加坐位体前屈项目的场景，该同学坐位体前屈的成绩为______cm。
【答案】16.60
分析：
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为1mm；物体左侧与零刻度线对齐，右侧与16.60cm对齐，所以物体的长度为
。
3．（2021·北京中考真题）请阅读《科学重器一原子钟》并回答问题。
科学重器一原子钟
星空浩瀚，地球章动，四季更替，草木枯荣。从人类意识觉醒开始，“时间”便如影随形。从太阳升落、日晷、沙漏、水钟、机械钟、石英钟到目前最准确的计时工具原子钟，这些计时方法与工具的发展体现了不同时代劳动人民的智慧计时工具大多是以某种规则运动的周期（完成一次规则运动所用的时间）为基准计时的，比如日晷以日地相对运动的周期为基准；机械摆钟以摆的振荡周期为基准；石英钟以石英晶体有规则的振荡周期为基准。选作时钟基准的运动周期越稳定，测量时间的精准度就越高，基于此科学家制造出了原子钟（如图所示）。它以原子释放能量时发出电磁波的振荡周期为基准，由于电磁波的振荡周期很稳定，使得原子钟的计时精准度可达每百万年才差1秒。
人们通常选取自然界中比较稳定、世界各国都能接受的事物作为测量标准。正是由于原子辐射电磁波振荡周期的高稳定性，适合作为时间的测量标准，于是在1967年，国际计量大会将“1秒”重新定义为铯133原子辐射电磁波荡9192631770个周期的持续时间。时间单位“秒”作为国际通用的测量语言，是人类描述和定义时空的标尺。
虽然制定了统一的时间测量标准，但若各地时间不能同步，也会给人们带来麻烦。比如，若电网调节时间不同步，可能会烧坏电机；金融市场时间不同步，可能会导致巨大的经济损失。这就需要有一个时间基准，用于实现时间的同步，就像日常生活中，我们常常根据电视台播报的时间来校准自己的时间一样。在我国，提供校准时间的是位于西安的国家授时中心的原子钟，它被用作基准钟向电视、广播、网络等提供报时服务。在导航系统中，如果导航定位的精准度为1米，则要求卫星上原子钟的时间同步必须在3×10-9之内，这需要卫星上的原子钟和地面上的基准钟定期校准，以保证定位的精准度。我国自主研制的北斗导航系统中，原子钟堪称“导航卫星的心脏”，使我国在导航精准度方面达到厘米级，处于全球领先水准。北斗导航系统可以给安装了芯片的共享单车设定电子围栏，也可以判断汽车行驶在哪个车道，甚至还可以实现送货的无人机精准地降落在客户的阳台上。计时工具的演变，展现了人类“时间文化”的进程更彰显出人类精益求精、不探索、追求卓越的科学精神。
请根据上述材料，回答下列问题：
(1)原子钟可以作为时间同步的基准钟，依据的是原子辐射电磁波振荡周期的______；
(2)下列物体相比较，最适合提供计时基准的是______；（填写正确选项前的字母）
A．摆动的小球 B．沿直线运动的汽车 C．静止的书本
(3)在实际生活中会出现各种“标准”。请你结合对文中时间“标准”的理解，除文中提到的实例外，再列举一个“标准”______，并说明该“标准”在具体实例中是如何应用的______。
【答案】高稳定性 A 见解析 见解析
分析：
(1)[1]由材料可知，原子钟可以作为时间同步的基准钟，由于原子辐射电磁波振荡周期的高稳定性。
(2)[2]由材料可知，以某种规则运动的周期（完成一次规则运动所用的时间）为基准计时。
A．以摆动的小球振荡周期为基准计时，符合题意。
BC．沿直线运动的汽车和静止的书不能完成一次规则的运动，不能作为计时基准，不符合题意。
故选A。
(3)[3][4]实际生活中会出现各种“标准”，比如：1.30m是儿童免费乘坐北京地铁的身高标准，身高低于1.30m的儿童可享受免费乘车待遇，身高不低于1.30m的则不能享受免费乘车待遇。
4.（2021·北京门头沟初三一模）通过以下材料的阅读完成问题
电子显微镜下的冠状病毒
这次席卷全球的新型冠状病毒肺炎疫情对我们的生活方式产生了深远的影响，增强了人们的卫生意识，使人们更加深刻的认识到人与自然分的关系，同时也让全世界看到了我们祖国的凝聚力、组织力和抗击疫情的重大决心！
这类病毒由于表面的突起部分像国王头上的王冠，因而得名为冠状病毒。同学们也许会奇怪，病毒的整体尺寸一般在30-80nm之间（1m=109nm），视力极佳的人最多不过能分辨0.1mm尺寸的物体，人们是怎么知道病毒表面有“王冠”的呢？
用一般的光学显微镜是无法看到病毒的，这时就要用到电子显微镜了。电子显微镜按结构和用途可分为透射式电子显微镜、扫描式电子显微镜、反射式电子显微镜和发射式电子显微镜等。
透射式电子显微镜常用于观察那些用普通显微镜所不能分辨的细微物质结构，因而观察病毒通常使用透射式电子显微镜。
透射电子显微镜因电子束穿透样品后，再用电子透镜成像放大而得名。它的光路与光学显微镜相仿，可以直接获得一个样本的投影。通过改变物镜的透镜系统人们可以直接放大物镜的焦点的像。由此人们可以获得电子衍射像。使用这个像可以分析样本的晶体结构。
在电子显微镜下，人们终于可以看到病毒的真面貌了，如图所示。但要说明的是，人体内存在着大量的各种各样的细菌和病毒，绝大部分对人体是无害的，所以在电子显微镜会看到很多的微生物，包括细菌、病毒、衣原体支原体等，到底哪个使人生病的呢？这是在广大医务工作者和科技工作者不懈努力下才找到这个元凶的。
根据以上阅读材料回答以下题目
(1)电子显微镜有__________、______________、和反射式电子显微镜和发射式电子显微镜等；
(2)要使病毒生成尺寸在1cm左右的像，使人们看清它，电子显微镜要把病毒大概放大_________倍。
【答案】透射式电子显微镜 扫描式电子显微镜 10万～30万
分析：
(1)[1][2]由材料可知，电子显微镜按结构和用途可分为透射式电子显微镜、扫描式电子显微镜、反射式电子显微镜和发射式电子显微镜等。
(2)[3]当病毒的大小为30nm时，设放大倍数为n1，则n1为
当病毒的大小为80nm时，设放大倍数为n2，则n2为
则放大倍数约为10万～30万。
5．（2021·全国初二单元测试）刻漏是人类最早制造的不完全依赖天象、相对独立运行的计时仪器．刻漏以水等液体（也有少数例外，如水银或沙等）为工作物质，根据流水的量与流逝时间的对应关系，通过漏壶或箭壶中的水量变化来度量时间的．我国使用刻漏的时间非常早，最早可追溯到中国历史上第一个王朝﹣夏朝（大约公元前2070年），约在汉武帝时期发明了浮箭漏．如图所示为单级浮箭漏示意图．漏，指漏壶；刻，指箭尺上的刻度；箭，就是标有时间刻度的标尺．浮箭漏由两只漏壶组成，一只是播水壶，另一只是受水壶，因为壶内装有指示时刻的箭尺，所以通常称为箭壶．随着受水壶内水位的上升，安在箭舟上的箭尺随之上浮，所以称作浮箭漏．但这种浮箭漏计时误差较大，西汉时期的巨野铜漏日误差约为6分钟左右．经过人们的调整，东汉以后，我国刻漏的最好的日误差已经可以达到在20s左右．而欧洲直到1715年，机械钟的计时精度才达到日误差几秒的数量级．
（1）你认为单级浮箭漏误差较大的主要原因是 ________．
（2）请你猜想一种减少（1）中误差的方法： ________ ．
【答案】播水壶中的水位会随时间下降，流出的水速度会逐渐减小，导致计时不准确 及时向播水壶中添加水，保证水位几乎不变
分析：
（1）水位不同，播水壶底部受到水的压强不同，水位越高，播水壶流出的速度越大，水位越低，播水壶流出的速度越小．当播水壶中的水位会随时间下降，流出的水速度会逐渐减小，导致计时不准确；
（2）要想让播水壶流出水的速度不变，必须让水位高度保持不变，因此及时向播水壶中添加水，保证水位几乎不变，可以减小测量时间误差．
故答案为（1）播水壶中的水位会随时间下降，流出的水速度会逐渐减小，导致计时不准确；（2）及时向播水壶中添加水，保证水位几乎不变．第一章　机械运动
1.1 长度和时间的测量
目录
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1.长度的单位
在国际单位制中，长度的基本单位是米，符号是m。常用的比米大的单位有千米（km），比米小的单位有分米（dm）、厘米（cm）、毫米（mm）、微米（μm）、纳米（nm）等，它们的关系见下图∶
2.长度的测量工具
测量长度的工具有刻度尺、游标卡尺、螺旋测微器等，最常用的是刻度尺。
3.正确使用刻度尺的方法
（1）使用刻度尺前要注意观察它的零刻度线、量程和分度值。
（2）用刻度尺测量时，尺要沿着所测的直线，不利用磨损的零刻度线。读数时视线要与尺面垂直，在精确测量时，要估读到分度值的下一位。
（3）测量结果由数字和单位组成。
4.刻度尺上零刻度线、量程、分度值的含义（如图所示）
零刻度线∶刻度尺的起始刻度。
（2）量程∶刻度尺一次能测出的最大长度。
（3）分度值∶两条相邻刻度线之间的距离，也就是刻度尺的准确程度。
5.正确使用刻度尺测量时应做到"五对"
选对：以测量对象所需精确度及长短为照，根据精确程度选刻度尺的分值;根据长短选择合适量程的刻腔尺。例如∶给窗户划玻璃时，准确障要求较高，长度一般只有几十厘来因此要选用分度值为毫米的米尺!而上体育课测抛实心球的距离时准确度要求不高，长度较大，因此只需要选最小刻度为厘米的皮卷尺可以了。
放对：“放对”是指刻度尺的位置要放正不能歪斜;刻度尺较厚时，刻度线应紧贴被测物体;零刻度线磨损的，应以某一刻度线为“零点”，读数时再减去“零点”前的数字，如图所示。
看对：“看对”是指读数时，视线要正对刻度尺，与尺面垂直，不要斜视。如图所示：
读对：“读对”是指在读数时，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数字（估计值）。如∶3.05cm中，3.0cm是准确值，0.05 cm是估计值。
记对：“记对”指除了正确无误地记下所读出的数字外，还要注上单位；只写数字未标明单位的记录是无意义的，而忘了写单位是初学者最容易犯的错误。
6.长度测量的特殊方法。
长度的测量与人们日常生活和工农业生产活动紧密相关，在实际测量中会遇到下列情况∶
1.无测量工具时，可以采用下列方法测量：
目测法。在日常生活中，人们对1m、1dm、1cm 等长度单位形成了较清晰、深刻的印象，通常把被测物体的长度和已知长度单位进行比较，用眼睛估计两者的倍数就能得到目测值。此法快捷、方便，但误差较大，如木匠师傅估测木条长度，车工估计工件厚度等。
手测法。古代人们常用"柞"和"指"来作长度j 的单位。“拆”∶张开的大拇指和中指（或小指）两端的距离。“指”：一个食指的宽度。这种方法沿袭到现代，人们常常有意识地测出自己一拆或一指的长度，在生活实践中迅速估测物体的长度。
步测法。“步”∶古代人们指正常步行时两足尖. 的距离。在日常生活中，人们可以测出自己正常行走时的步的长度，来估测家到学校、工厂等地的距离。
2.测量的物体的长度很小时，可以采用下列方法测量：
累积法。对于无法直接测量的微小量的长度，可把数个相同的微小量放在一起测量，再将测量结果除件 以被测量的个数，就可得到一个微小量的长度。如下图所示，测量铜丝直径时把细铜丝在铅笔上紧密排绕若干圈，测出这个线圈的总长度L，数出铜丝的圈数n，则金属丝的直径d=L/n
3.测量的物体是弯曲的，或凹凸不平，用刻度尺无法直接测量时，可以采用下列方法测量∶
（5）配合法：用其他工具与刻度尺配合进行测量，如下图是测小球、圆柱、硬币等直径的图示。
（6）化曲为直：测如图所示曲线的长度时，可以小心地让细线与曲线重合，再将细线拉直，用直尺直
接测量。
化直为曲：用已知周长的滚轮在较长的线段. （如操场跑道、某段道路等）上滚动，用滚轮的周
长乘圈数得出线段长度。
化整为零：把被测物体分成若干等份（如一根细线、一段铁丝等），使每一份的长度在刻度尺的
测量范围之内，测一份长可算出全长。
7.时间的单位
在国际单位制中，时间的基本单位是秒，符号是s。时间的单位还有小时（h）分（min）等，它们的关系如下图;
6.时间的测量工具
在运动场和实验室常用停表，家庭里常用石英钟，学生常用电子表等。如图所示:
7.停表的使用
（1）机械停表结构;机械停表表盘有短针和长针，短针对应分钟，长针对应秒钟;秒针转一圈的时间通常有30s和60s 两种，对应的分度值是0.1s和0.2s。
（2）电子停表结构:常见的电子停表显示的时间依次是h、min、s、1/100 s，其最小分度值是1/100 s。
（3）使用:机械停表和电子停表使用方法相同，其方法是用手紧握停表，大拇指按在按钮上。按停表分三步:第一次按下时，表针开始转动（启动）;第二次按下，表针停止转动（停止）;第三次按下，表针弹回零点（回表）。
8.误差与错误
（1）误差:测量值与真实值之间的差异叫做误差。由于测量工具不精确，测量环境变化、测量方法不同、测量者不同等对测量结果都会有影响，所以误差是不可避免的。
（2）减小误差的方法:多次测量取平均值，选用精密仪器，改进测量方法等。求平均值时，对于除不尽的数，则采用四舍五入的方法确定最后一位数。
（3）误差与错误的区别:错误可以避免，误差不可避免。
9.国际单位制
（1）测量单位：要进行测量，就要有一个公认的测量标准———测量单位。
（2）古代的测量单位：在古代，人们学会了利用身边的物体、自然界的某些有规律的变化作为测量的单位，比如身高、足长等作为长度单位;利用昼夜的交替、季节的变化、月圆月缺等作为时间单位。
（3）国际单位制：随着科技的发展人们逐渐认识到，确定测量标准时，应当选取自然界中比较稳定、世界各国人民都能接受的事物为标准，鉴于这种认识，国际计量组织制定了一套国际统一的单位，叫国际单位制（Intermational System of units，简称SI）。在国际单位制中，长度的基本单位是米，符号是m；时间的基本单位是秒，符号是s。
（4）每一个物理量只有一个国际主单位。如：长度的国际单位是米，其他常用单位均与这个单位进行换算。
（5）物理量很多，每个物理量对应一个国际单位，但在这些物理量的单位中，质量的单位kg，电流的单位A，长度的单位 m，时间的单位s是国际单位制中的基本单位。
1.测量工具的选择
【例1】（2021·四川成都·初一期中考）小明是班里面的体育委员，一次他协助体育老师测量60m跑道的长度，老师给他提供了如下器材，让他选择，他最好选择（ ）
A.长为30cm，分度值为0.5mm的钢尺
B.长为1m，分度值为0.5cm的木尺
C.长为3m，分度值为1cm的钢卷尺
D.长为30m，分度值为1dm的皮卷尺
2.长度和时间的估计
【例2】（2021·云南昆明·初三其他）某校的同学参加今年昆明市初中毕业体育测试。你认为下列成绩记录基本符合实际的是（ ）
A．立定跳远的成绩为5m B．掷实心球的成绩为6.5m
C．女生800m跑的成绩为80s D．肺活量的成绩为2000L
3.长度测量的特殊方法
【例3】（2021·广东茂名·初二单元测试）测一枚一元硬币的直径，可采用哪些方法 试说明你的做法。
【例4】（2021·河北初三其他）请你利用一把毫米刻度尺，再添加一种器材，测量铜丝的直径。
(1)需要添加的器材是：______；
(2)请写出测量方法：______；
(3)请写出计算铜丝直径的方法：______（用公式表示）；
(4)实验过程中产生误差的原因可能有：______（写出一条即可）。
4.对测量结果的处理
【例5】（2021·湖北武汉·初三其他） 王小华对一物体的长度进行五次精确测量，记录如下：25.1 mm，25.2mm，27.3mm，25.3mm，25.3 mm，根据记录分析，刻度尺的分度值是______，其中有一次测量值明显是错误的，它是_____，此次测量最接近真实值的测量值是_____。
【常考1】长度的单位及其测量
【例1】（2021·茂名初二期中）如图甲所示，用A、B两把刻度尺测同一物体长度，放置正确的是___刻度尺，其分度值___，该物体的长度是______cm。图乙中，读改时视线正确的是____（填"A"或"B"），物体长度是___cm。
【例2】（2021·黑龙江初二期中）某同学用刻度尺测量一物体的长度，方法如图所示，他在测量中存在四处错误（请任选指出三个错误填在下面横线上）：
(1)_________________________；
(2)_________________________；
(3)_________________________。
【常考3】时间的测量
【例3】（2021·天津市河东区红旗中学初二期中）如图所示，则该停表所指示的时间为________s.
【常考4】误差与错误
【例4】（2021·珠海市初二单元测试）关于误差，以下说法中错误的是（ ）。
A.误差是测量值与真实值的差异
B.无论用多精密的仪器测量，都不可能没有误差
C.选用精密的仪器，改进测量方法，可减小误差
D.误差是难免的，所以减小误差是不可能的
【常考5】国际单位
【例6】在中国历史上，秦始皇的功绩之一是统一了度量衡，其中包括统一了长度单位，你能说一说这一做法的好处吗
【例7】历史上每个国家都制定了一套测量单位，后来随着科学技术的交流及经济交流的需要制定了国际单位制。以下单位是国际制单位的是（ ）。
尺 B.寸 C.斤 D.千克
1.（2021·茂名初三一模）一个甲型H1N1流感病毒分子的直径约为9×10-8m＝_______nm；如图甲所示，用A、B两把刻度尺测同一物体的长度，放置正确的是____（填“A”或“B”）刻度尺，该刻度尺分度值是___mm，被测物体的长度是 _______cm。如图乙，秒表的读数为___s；
2.（2021·南昌市第一中学初三其他）如图所示的机械秒表，其示数为_____min________s。
3.（2021·广东初三一模）下列记录的结果中，用米做单位的是（ ）
A．学生课桌的高度约为 8
B．读初三年级的小明身高约为 1.7
C．一支铅笔的长度约为 18
D．人教版九年级全一册物理课本的厚度约为 10
4.（2021·江苏常州·中考真题）“握手礼”是中华传统礼节之一，“新冠”疫情期间，为更符合卫生防疫要求，某班同学倡导“夸赞礼”并绘制成宣传画如图所示，图中行“夸赞礼”两位同学的面部间距d约为（　　）
A．0.5m B．1.5m C．3m D．4.5m
5．（2021·云南昆明·初三其他）某校的同学参加今年昆明市初中毕业体育测试。你认为下列成绩记录基本符合实际的是（ ）
A．立定跳远的成绩为5m B．掷实心球的成绩为6.5m
C．女生800m跑的成绩为80s D．肺活量的成绩为2000L
6．（2021·湖南益阳·中考真题）用毫米刻度尺对一工件做如图所示的四次测量，其中测量方法和读数都正确的是（　　）
A．3.81cm B．3.68cm
C．3.80cm D．3.8cm
7．（2021·湖北省直辖县级单位·中考真题）下列物体的长度值最符合实际的是（　　）
A．一枚硬币的厚度为5mm B．乒乓球的直径为10cm
C．物理教科书的宽度为1.8dm D．课桌的高度为1.2m
8．（2021·湖北随州·初三其他）新冠病毒COVD-19的直径约100nm，日常生活中防护装备最主要的是口罩，口罩之所以能够防病毒，过滤作用的主要材料是极细密且带静电的熔喷无纺布，细密的结构能阻拦5~2000微米左右的飞沫，病毒会因为静电效应而被吸附在上面，下面说法正确的是（ ）
A．病毒直径约10-7m
B．病毒直径约10-6m
C．病毒直径约10-5m
D．病毒直径约10-4m
1．（2021·江苏泰州中学附属初中初三其他）小明测量小球的直径，记录的数据分别是：2.41cm、2.43cm、2.34cm、2.42cm，其中测量错误的数据是_________cm，这个球的直径是 _________cm．
2．（2021·安徽休宁·初三二模）如图所示，某同学体育测试参加坐位体前屈项目的场景，该同学坐位体前屈的成绩为______cm。
3．（2021·北京中考真题）请阅读《科学重器一原子钟》并回答问题。
科学重器一原子钟
星空浩瀚，地球章动，四季更替，草木枯荣。从人类意识觉醒开始，“时间”便如影随形。从太阳升落、日晷、沙漏、水钟、机械钟、石英钟到目前最准确的计时工具原子钟，这些计时方法与工具的发展体现了不同时代劳动人民的智慧计时工具大多是以某种规则运动的周期（完成一次规则运动所用的时间）为基准计时的，比如日晷以日地相对运动的周期为基准；机械摆钟以摆的振荡周期为基准；石英钟以石英晶体有规则的振荡周期为基准。选作时钟基准的运动周期越稳定，测量时间的精准度就越高，基于此科学家制造出了原子钟（如图所示）。它以原子释放能量时发出电磁波的振荡周期为基准，由于电磁波的振荡周期很稳定，使得原子钟的计时精准度可达每百万年才差1秒。
人们通常选取自然界中比较稳定、世界各国都能接受的事物作为测量标准。正是由于原子辐射电磁波振荡周期的高稳定性，适合作为时间的测量标准，于是在1967年，国际计量大会将“1秒”重新定义为铯133原子辐射电磁波荡9192631770个周期的持续时间。时间单位“秒”作为国际通用的测量语言，是人类描述和定义时空的标尺。
虽然制定了统一的时间测量标准，但若各地时间不能同步，也会给人们带来麻烦。比如，若电网调节时间不同步，可能会烧坏电机；金融市场时间不同步，可能会导致巨大的经济损失。这就需要有一个时间基准，用于实现时间的同步，就像日常生活中，我们常常根据电视台播报的时间来校准自己的时间一样。在我国，提供校准时间的是位于西安的国家授时中心的原子钟，它被用作基准钟向电视、广播、网络等提供报时服务。在导航系统中，如果导航定位的精准度为1米，则要求卫星上原子钟的时间同步必须在3×10-9之内，这需要卫星上的原子钟和地面上的基准钟定期校准，以保证定位的精准度。我国自主研制的北斗导航系统中，原子钟堪称“导航卫星的心脏”，使我国在导航精准度方面达到厘米级，处于全球领先水准。北斗导航系统可以给安装了芯片的共享单车设定电子围栏，也可以判断汽车行驶在哪个车道，甚至还可以实现送货的无人机精准地降落在客户的阳台上。计时工具的演变，展现了人类“时间文化”的进程更彰显出人类精益求精、不探索、追求卓越的科学精神。
请根据上述材料，回答下列问题：
(1)原子钟可以作为时间同步的基准钟，依据的是原子辐射电磁波振荡周期的______；
(2)下列物体相比较，最适合提供计时基准的是______；（填写正确选项前的字母）
A．摆动的小球 B．沿直线运动的汽车 C．静止的书本
(3)在实际生活中会出现各种“标准”。请你结合对文中时间“标准”的理解，除文中提到的实例外，再列举一个“标准”______，并说明该“标准”在具体实例中是如何应用的______。
4.（2021·北京门头沟初三一模）通过以下材料的阅读完成问题
电子显微镜下的冠状病毒
这次席卷全球的新型冠状病毒肺炎疫情对我们的生活方式产生了深远的影响，增强了人们的卫生意识，使人们更加深刻的认识到人与自然分的关系，同时也让全世界看到了我们祖国的凝聚力、组织力和抗击疫情的重大决心！
这类病毒由于表面的突起部分像国王头上的王冠，因而得名为冠状病毒。同学们也许会奇怪，病毒的整体尺寸一般在30-80nm之间（1m=109nm），视力极佳的人最多不过能分辨0.1mm尺寸的物体，人们是怎么知道病毒表面有“王冠”的呢？
用一般的光学显微镜是无法看到病毒的，这时就要用到电子显微镜了。电子显微镜按结构和用途可分为透射式电子显微镜、扫描式电子显微镜、反射式电子显微镜和发射式电子显微镜等。
透射式电子显微镜常用于观察那些用普通显微镜所不能分辨的细微物质结构，因而观察病毒通常使用透射式电子显微镜。
透射电子显微镜因电子束穿透样品后，再用电子透镜成像放大而得名。它的光路与光学显微镜相仿，可以直接获得一个样本的投影。通过改变物镜的透镜系统人们可以直接放大物镜的焦点的像。由此人们可以获得电子衍射像。使用这个像可以分析样本的晶体结构。
在电子显微镜下，人们终于可以看到病毒的真面貌了，如图所示。但要说明的是，人体内存在着大量的各种各样的细菌和病毒，绝大部分对人体是无害的，所以在电子显微镜会看到很多的微生物，包括细菌、病毒、衣原体支原体等，到底哪个使人生病的呢？这是在广大医务工作者和科技工作者不懈努力下才找到这个元凶的。
根据以上阅读材料回答以下题目
(1)电子显微镜有__________、______________、和反射式电子显微镜和发射式电子显微镜等；
(2)要使病毒生成尺寸在1cm左右的像，使人们看清它，电子显微镜要把病毒大概放大_________倍。
5．（2021·全国初二单元测试）刻漏是人类最早制造的不完全依赖天象、相对独立运行的计时仪器．刻漏以水等液体（也有少数例外，如水银或沙等）为工作物质，根据流水的量与流逝时间的对应关系，通过漏壶或箭壶中的水量变化来度量时间的．我国使用刻漏的时间非常早，最早可追溯到中国历史上第一个王朝﹣夏朝（大约公元前2070年），约在汉武帝时期发明了浮箭漏．如图所示为单级浮箭漏示意图．漏，指漏壶；刻，指箭尺上的刻度；箭，就是标有时间刻度的标尺．浮箭漏由两只漏壶组成，一只是播水壶，另一只是受水壶，因为壶内装有指示时刻的箭尺，所以通常称为箭壶．随着受水壶内水位的上升，安在箭舟上的箭尺随之上浮，所以称作浮箭漏．但这种浮箭漏计时误差较大，西汉时期的巨野铜漏日误差约为6分钟左右．经过人们的调整，东汉以后，我国刻漏的最好的日误差已经可以达到在20s左右．而欧洲直到1715年，机械钟的计时精度才达到日误差几秒的数量级．
（1）你认为单级浮箭漏误差较大的主要原因是 ________ ．
（2）请你猜想一种减少（1）中误差的方法： ________ ．

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