例2 有5名同学,分别使用同一把刻度尺测量同一作业本的长度,5次测量记录是$l_1=18.82\ \mathrm{cm}, l_2=18.83\ \mathrm{cm}, l_3=17.28\ \mathrm{cm}, l_4=18.81\ \mathrm{cm}, l_5=18.80\ \mathrm{cm}$。
(1)这把刻度尺的分度值是mm。
(2)有一个测量结果是错误的,它是。
(3)这本作业本的长度是。
【易错警示】
误差与错误有着本质的不同,从测量数据上来看,错误数据一般与其他数据相差较大,而存在误差的数据之间一般相差无几。
错误可以避免,而误差只能减小。
(1)这把刻度尺的分度值是mm。
(2)有一个测量结果是错误的,它是。
(3)这本作业本的长度是。
【易错警示】
误差与错误有着本质的不同,从测量数据上来看,错误数据一般与其他数据相差较大,而存在误差的数据之间一般相差无几。
错误可以避免,而误差只能减小。
答案
(1) $\boldsymbol{1}$
(2) $\boldsymbol{17.28\ \mathrm{cm}}$(或$l_3=17.28\ \mathrm{cm}$)
(3) $\boldsymbol{18.82\ \mathrm{cm}}$
(2) $\boldsymbol{17.28\ \mathrm{cm}}$(或$l_3=17.28\ \mathrm{cm}$)
(3) $\boldsymbol{18.82\ \mathrm{cm}}$
解析
【分析】
要解决本题,需掌握三个核心知识点:刻度尺分度值的判断、测量错误的识别、多次测量求平均值的方法。首先,刻度尺的分度值可通过测量结果的倒数第二位确定(测量结果需估读到分度值的下一位);其次,错误数据与其他正常测量数据偏差显著,需排除;最后,计算平均值时要先剔除错误数据,且平均值的位数需与原测量数据的位数一致。
【解析】
(1)判断刻度尺分度值:测量记录中,如$l_1=18.82\ \mathrm{cm}$,倒数第二位数字“8”对应的单位是$\mathrm{mm}$,因此该刻度尺的分度值为$1\ \mathrm{mm}$;
(2)识别错误数据:观察5次测量结果,$l_3=17.28\ \mathrm{cm}$与其他数据(均在$18.8\ \mathrm{cm}$左右)偏差过大,属于错误数据;
(3)计算作业本长度:去掉错误数据$17.28\ \mathrm{cm}$,对剩余4次测量值求平均值:
$\bar{l}=\frac{18.82\ \mathrm{cm}+18.83\ \mathrm{cm}+18.81\ \mathrm{cm}+18.80\ \mathrm{cm}}{4}=\frac{75.26\ \mathrm{cm}}{4}=18.815\ \mathrm{cm}$,根据测量数据的位数,四舍五入保留两位小数,得$18.82\ \mathrm{cm}$。
【答案】
(1) $\boldsymbol{1}$;(2) $\boldsymbol{17.28\ \mathrm{cm}}$;(3) $\boldsymbol{18.82\ \mathrm{cm}}$
【知识点】
长度的测量;误差与错误;平均值计算
【点评】
本题是初中物理长度测量的基础题型,重点考查刻度尺读数、错误数据判断及平均值计算,需注意测量结果的估读规则,区分误差与错误的本质差异。
【难度系数】
0.7
要解决本题,需掌握三个核心知识点:刻度尺分度值的判断、测量错误的识别、多次测量求平均值的方法。首先,刻度尺的分度值可通过测量结果的倒数第二位确定(测量结果需估读到分度值的下一位);其次,错误数据与其他正常测量数据偏差显著,需排除;最后,计算平均值时要先剔除错误数据,且平均值的位数需与原测量数据的位数一致。
【解析】
(1)判断刻度尺分度值:测量记录中,如$l_1=18.82\ \mathrm{cm}$,倒数第二位数字“8”对应的单位是$\mathrm{mm}$,因此该刻度尺的分度值为$1\ \mathrm{mm}$;
(2)识别错误数据:观察5次测量结果,$l_3=17.28\ \mathrm{cm}$与其他数据(均在$18.8\ \mathrm{cm}$左右)偏差过大,属于错误数据;
(3)计算作业本长度:去掉错误数据$17.28\ \mathrm{cm}$,对剩余4次测量值求平均值:
$\bar{l}=\frac{18.82\ \mathrm{cm}+18.83\ \mathrm{cm}+18.81\ \mathrm{cm}+18.80\ \mathrm{cm}}{4}=\frac{75.26\ \mathrm{cm}}{4}=18.815\ \mathrm{cm}$,根据测量数据的位数,四舍五入保留两位小数,得$18.82\ \mathrm{cm}$。
【答案】
(1) $\boldsymbol{1}$;(2) $\boldsymbol{17.28\ \mathrm{cm}}$;(3) $\boldsymbol{18.82\ \mathrm{cm}}$
【知识点】
长度的测量;误差与错误;平均值计算
【点评】
本题是初中物理长度测量的基础题型,重点考查刻度尺读数、错误数据判断及平均值计算,需注意测量结果的估读规则,区分误差与错误的本质差异。
【难度系数】
0.7
例3 测某种硬币直径的四种方法如图所示,其中正确的是()


答案
D。
解析
【分析】
测量硬币这类圆形物体的直径,不能直接用刻度尺测量边缘(无法确定测量的是直径),需采用“平移法”:借助三角板和刻度尺,将硬币的直径转化为刻度尺上的线段长度,保证测量的是直径两个端点间的距离。解题时逐一分析各选项的测量方法是否符合平移法要求,排除错误操作。
【解析】
测量圆形物体直径的正确方法是平移法,即利用三角板和刻度尺,将硬币的直径平移到刻度尺上读数。对各选项分析如下:
1. 选项A:直接用刻度尺测量硬币边缘,无法保证测量的是直径(可能是弦长),方法错误;
2. 选项B:未用三角板固定,刻度尺零刻度线未与硬币一端对齐,无法准确确定直径起点,方法错误;
3. 选项C:三角板放置位置错误,未夹紧硬币,无法准确确定直径的两个端点,方法错误;
4. 选项D:用两个三角板的直角边夹住硬币,刻度尺对齐硬币一端,另一个三角板直角边对应的刻度即为硬币直径,符合平移法要求,方法正确。
【答案】
D
【知识点】
长度的测量、特殊测量法
【点评】
本题考查长度测量中的特殊测量技巧,核心是掌握圆形物体直径的平移测量法,属于初中物理基础实验操作题,需明确直接测量圆形物体直径的误区。
【难度系数】
0.3
测量硬币这类圆形物体的直径,不能直接用刻度尺测量边缘(无法确定测量的是直径),需采用“平移法”:借助三角板和刻度尺,将硬币的直径转化为刻度尺上的线段长度,保证测量的是直径两个端点间的距离。解题时逐一分析各选项的测量方法是否符合平移法要求,排除错误操作。
【解析】
测量圆形物体直径的正确方法是平移法,即利用三角板和刻度尺,将硬币的直径平移到刻度尺上读数。对各选项分析如下:
1. 选项A:直接用刻度尺测量硬币边缘,无法保证测量的是直径(可能是弦长),方法错误;
2. 选项B:未用三角板固定,刻度尺零刻度线未与硬币一端对齐,无法准确确定直径起点,方法错误;
3. 选项C:三角板放置位置错误,未夹紧硬币,无法准确确定直径的两个端点,方法错误;
4. 选项D:用两个三角板的直角边夹住硬币,刻度尺对齐硬币一端,另一个三角板直角边对应的刻度即为硬币直径,符合平移法要求,方法正确。
【答案】
D
【知识点】
长度的测量、特殊测量法
【点评】
本题考查长度测量中的特殊测量技巧,核心是掌握圆形物体直径的平移测量法,属于初中物理基础实验操作题,需明确直接测量圆形物体直径的误区。
【难度系数】
0.3
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