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专题01长度和时间的测量
一、长度的测量
长度的测量 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
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）。
特殊长度的测量方法 累积法、平移法、化曲为直法
长度的单位 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）。 1 km=103 m，1 m=10 dm=100 cm=103 mm=106 μm=109 nm
二、时间的测量
时间的单位 秒（s）、分钟（min）、小时（h） 1 h=60 min，1 min=60 s
机械停表的使用 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。如右侧上图中量程为30 min，内圈分度值为0.5 min，外圈为0.1 s；右侧下图中量程为15 min，内圈分度值为0.5 min，外圈为0.1 s。
读数：内圈示数+外圈示数。右侧上图中内圈示数不足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。右侧下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。右侧下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。
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
三、误差
误差
定义 测量值和真实值的差异叫误差。
产生原因 测量工具、测量环境、人为因素。
减小误差的方法 多次测量求平均值、用更精密的仪器。
误差与错误的区别 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。
1．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。 2．四值比较 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
考点1 长度的测量
【例1】（2023秋 东阿县校级月考）媛媛连续四次测量同一物体的长度，结果分别是、、、，则该物体的长度应该记作　　
A． B． C． D．
【答案】
【分析】多次测量，取平均值减小误差，使测量结果更精确些，根据三次（需要把错误的数据去掉）测量的数值求平均值，注意平均值所取位数应该和原来的测量值位数相同。
【解答】解：与其他三个数据偏差较大，所以该数据错误，应去掉，
物体的长度为：，故正确。
故选：。
1．（2023秋 赵县月考）如图，这是用刻度尺测量长度的实验，所记录的测量结果正确的是　　
A． B． C． D．
【答案】
【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。
【解答】解：图中，刻度尺上之间有10个小格，所以一个小格代表的长度是，即此刻度尺的分度值为；物体左侧与对齐，右侧与对齐，故物体的长度为：。
故选：。
2．（2023秋 瑶海区校级月考）如图是用厚刻度尺测量木块的长度，正确的测量图是　　
A． B．
C． D．
【答案】
【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”。
【解答】解：．刻度尺的零刻度线未与被测物体的边缘对齐，故不符合题意；
．刻度尺边缘与被测对象对齐，放正且重合，没有歪斜；尺的刻面紧也贴被测对象。测量方法得当，故符合题意；
．刻度尺有刻度线的一侧未紧贴被测物体，故不符合题意；
．刻度尺未与被测物体平行放置，故不符合题意。
故选：。
3．（2023秋 金牛区校级月考）用刻度尺测物体的长度时，下列要求错误的是　　
A．测量时，刻度尺不能歪斜
B．测量时，必须从刻度尺的零刻度线处量起
C．读数时，视线应与尺面垂直
D．记录测量结果时，必须在数字后面写上单位
【答案】
【分析】（1）使用之前的“三看”：看零刻线是否磨损、看清量程的大小、看清尺子的分度值。
（2）使用时要做到“四会”：会放、会看、会读、会记。
①会放：刻度尺要放正，做到“齐、平、贴”，即刻度尺的零刻线与被测物体的边缘对齐、刻度尺与被测物体长度平行、刻度线贴近被测物体，以减小刻度尺的厚度产生的误差。
②会看：读数时视线与刻度尺表面垂直。
③会读：数值要估读到分度值的下一位。
④会记：测量结果由数字和单位组成，没有单位的任何记录都是没有意义的。
【解答】解：（1）由刻度尺的正确使用方法，可知、、是正确的；
（2）的说法是错误的，因为测量时如果零刻线磨损，可以从较清楚的刻线处对齐测量，记录结果时从对齐的刻线处量起；
故选：。
考点2 时间的测量
【例2】（2023秋 大余县月考）如图所示，在以下的测量仪器中，属于测量时间仪器的是　　
A．
B．
C．
D．
【答案】
【分析】对每种仪器、仪表进行分析，明确各自的测量用途，就能选出符合题意的仪器。
【解答】解：、电压表是测量电压的仪表，故不符合题意；
、停表是记录时间长短的仪表，故符合题意；
、游标卡尺是测量较小物体的内径、外径或深度的，故不符合题意；
、螺旋测微器是比游标卡尺更精密的测量物体长度的仪器，故不符合题意。
故选：。
1．（2022秋 新洲区期末）如图所示秒表显示的时间是　　
A． B． C． D．
【答案】
【分析】秒表的中间的表盘代表分钟，周围的大表盘代表秒，秒表读数是两个表盘的示数之和。
【解答】解：图中，秒表小盘的分度值是，指针在和之间，偏过中线；大盘的分度值是，而大盘指针在，因此秒表读数为，即：。
故选：。
2．（2022秋 仙桃校级期末）动车方便了人们出行，由广州南开往南宁东的次动车运行的部分时刻表如表所示。由表可知，本次动车由佛山西站运行到贵港站需要的时间是　　
车站 广州南 佛山西 贵港 南宁东
到站时间
发车时间
A． B． C． D．
【答案】
【分析】火车在两站间的运行时间应该是到站时间减去出发时间。
【解答】解：本次动车由佛山西站运行到贵港站的发车时间为，到站的时间为，故本次动车由佛山西站运行到贵港站需要的时间为，故正确，错误。
故选：。
3．（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　　
A． B． C． D．
【答案】
【分析】图中秒表显示的时间是，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。则脉搏跳动一次所用时间为，
国旗上升直至旗杆顶所用时间，
故错误，正确。
故选：。
考点3 误差分析
【例3】（2023 苏州模拟）以下说法中正确的是　　
A．测量长度时，要估读，估读的位数越多越好
B．选用精密的测量仪器、改进测量方法、操作符合规程，就可以避免误差
C．测量工具的分度值越大，测量的精确度越高
D．真实值与测量值之间的差异始终存在
【答案】
【分析】用刻度尺进行长度的测量有其固有的规则要求，如果不按使用规则进行测量就会出现测量错误，但即使按正确的规则测量，也会出现测量值与真实值之间的差异，这称之为误差，误差只能减小，不能避免；减小误差的办法有：选用精密的测量仪器；多次测量取平均值。
【解答】解：、长度测量时，读数时估读到分度值的下一位，并不是估读数字越多越好，故不正确；
、选用精密的测量仪器，改进测量方法，操作符合规程的情况下，误差只能减小，不能避免，故不正确；
、测量工具的分度值越小，测量结果的精确度越高，故不正确；
、测量值和真实值之间总存在着一定的偏差，这种偏差叫误差，故正确。
故选：。
1．（2023秋 凤山县月考）下列有关长度测量的说法中，正确的是　　
A．在使用刻度尺测量时，选择分度值越小的刻度尺越好
B．只要摆正刻度尺，眼睛怎么看都不会影响测量结果
C．测量中只要选用精密的测量仪器，就可以消除误差
D．多次测量取平均值，可以减小误差
【答案】
【分析】（1）测量长度时，根据需要选择合适的分度值；
（2）读数时，视线要与刻度尺的尺面垂直；
（3）误差只能减小，不能消除；
（4）减小误差的方法：多次测量求平均值、改进实验方法和采用精密的测量工具等。
【解答】解：、在使用刻度尺测量时，应根据需要选择合适的刻度尺，并不是选择分度值越小的刻度尺越好，故错误；
、读数时，视线要与刻度尺的尺面垂直，故错误；
、测量中选用精密的测量仪器，可以减小误差，但不能消除误差，故错误；
、多次测量取平均值，可以减小误差，故正确。
故选：。
2．（2023秋 兴宁区校级月考）下列关于误差的说法正确的是　　
A．测量时为了减小误差可以多估读几位
B．误差就是错误
C．测量的结果和真实值可能完全相同，所以误差是可以避免的
D．选用精密的测量工具可以减小误差
【答案】
【分析】误差是在测量过程中产生的测量值与真实值之间的差异，这种差异不同于错误，它是在测量方法正确的情况下产生的，只可以减小，却不能避免。减小误差的方法：多次测量求平均值、改进实验方法和采用精密的测量工具等。
【解答】解：、测量时估读值只能有一位，并不是估读值越多误差越小，故错误；
、误差是在测量过程中产生的测量值与真实值之间的差异，这种差异不同于错误，错误是指在测量过程中由于操作不规范不按照规定测量而产生的结果，错误可以避免，只要规范测量，遵循仪器的使用规则可避免错误，故错误；
、测量的数值和真实值不可能完全相同，所以误差是不可避免的，故错误；
、测量时所用的测量仪器越精密，测量结果误差可能越小，故正确。
故选：。
3．（2023秋 潞城区校级月考）求真小组在关于错误和误差的讨论中，下列观点正确的是　　
A．误差的产生与测量方法的错误选择有关
B．测量时多估计几位数字就可以减小误差
C．多次测量求平均值可以减小误差
D．随着科学的发展，人们将能完全消除误差
【答案】
【分析】误差是在测量过程中产生的测量值与真实值之间的差异，这种差异不同于错误，它是在测量方法正确的情况下产生的，只可以减小，却不能避免。减小误差的方法：多次测量求平均值、改进实验方法和采用精密的测量工具等。
【解答】解：、误差的产生与测量方法有关，但如果选择错误的方法，产生的是错误，不是误差，故错误；
、测量时估读值只能有一位，多估计几位数字不能减小误差，故错误；
、多次测量求平均值可以减小误差，故正确；
、无论科学如何发展，人们也不能完全消除误差，故错误。
故选：。

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