13.小德同学为了测定物理课本内一张纸的厚度,采用了如下步骤:
①测量出整本物理课本的厚度,记录为$L$;
②选用量程和分度值都合适的刻度尺;
③翻看物理书最后一页的页码,记录为$n$;
④用$\frac{L}{n}$表示物理书内每张纸的厚度,记录为$d$.
(1)上述各措施中错误的步骤是①和
(2)实验措施改正后,正确的实验步骤应该为
(3)下面是小德同学用分度值是1 mm的学生用刻度尺准备进行实验时,设计的数据记录表格,请将两个空白处填写完整.

(4)在进行步骤①时,若没有将课本压紧,会使测量结果
①测量出整本物理课本的厚度,记录为$L$;
②选用量程和分度值都合适的刻度尺;
③翻看物理书最后一页的页码,记录为$n$;
④用$\frac{L}{n}$表示物理书内每张纸的厚度,记录为$d$.
(1)上述各措施中错误的步骤是①和
④
,步骤①应改为去掉封皮后测量出整本物理课本的厚度;则一张纸的表达式是$d=$$\frac{2L}{n}$
(用题中字母表示).(2)实验措施改正后,正确的实验步骤应该为
②①③④
(填序号).(3)下面是小德同学用分度值是1 mm的学生用刻度尺准备进行实验时,设计的数据记录表格,请将两个空白处填写完整.
(4)在进行步骤①时,若没有将课本压紧,会使测量结果
偏大
(选填“偏大”“偏小”或“不变”).答案
13.(1)④ $\frac{2L}{n}$ (2)②①③④ (3)mm 纸张的平均厚度 (4)偏大
解析
【分析】
本题考查累积法测量微小长度的应用,核心思路是:一张纸的厚度过小,无法直接准确测量,因此采用累积法,测量多张纸的总厚度,再结合纸的张数计算单张纸的厚度。解题时需注意:物理课本的封皮厚度与内页不同,测量时需排除封皮;页码数与纸的张数的对应关系(一张纸对应2页);同时要掌握实验步骤的合理性、数据表格的规范填写以及误差的分析方法。
【解析】
(1) 步骤①的错误:物理课本封皮厚度与内页纸张不同,不能直接测量整本课本厚度,应去掉封皮后测量内页总厚度$L$;步骤④的错误:页码$n$是纸张的页数,一张纸对应2页,因此纸的张数为$\frac{n}{2}$,故单张纸厚度$d=\frac{L}{\frac{n}{2}}=\frac{2L}{n}$,因此错误的步骤是①和④。
(2) 正确实验步骤:先选用量程和分度值合适的刻度尺(②),再去掉封皮测量内页总厚度(①),接着查看页码记录$n$(③),最后计算单张纸厚度(④),即顺序为②①③④。
(3) 数据记录表格中,总厚度的单位应为长度单位$\mathrm{mm}$;最后一列是“纸张的平均厚度”,单位为$\mathrm{mm}$,故两个空白处依次填$\mathrm{mm}$、纸张的平均厚度。
(4) 若测量时未压紧课本,测得的总厚度$L$会偏大,根据$d=\frac{2L}{n}$,$L$偏大会导致计算出的单张纸厚度偏大。
【答案】
(1)④;$\frac{2L}{n}$ (2)②①③④ (3)$\mathrm{mm}$;纸张的平均厚度 (4)偏大
【知识点】
累积法测长度、长度单位、误差分析
【点评】
本题通过测量纸张厚度的实验,考查了微小长度测量的累积法应用,涵盖实验步骤纠错、数据表格填写、误差分析等内容,是初中物理长度测量的典型基础题,需学生掌握实验操作的注意事项和原理。
【难度系数】
0.5
本题考查累积法测量微小长度的应用,核心思路是:一张纸的厚度过小,无法直接准确测量,因此采用累积法,测量多张纸的总厚度,再结合纸的张数计算单张纸的厚度。解题时需注意:物理课本的封皮厚度与内页不同,测量时需排除封皮;页码数与纸的张数的对应关系(一张纸对应2页);同时要掌握实验步骤的合理性、数据表格的规范填写以及误差的分析方法。
【解析】
(1) 步骤①的错误:物理课本封皮厚度与内页纸张不同,不能直接测量整本课本厚度,应去掉封皮后测量内页总厚度$L$;步骤④的错误:页码$n$是纸张的页数,一张纸对应2页,因此纸的张数为$\frac{n}{2}$,故单张纸厚度$d=\frac{L}{\frac{n}{2}}=\frac{2L}{n}$,因此错误的步骤是①和④。
(2) 正确实验步骤:先选用量程和分度值合适的刻度尺(②),再去掉封皮测量内页总厚度(①),接着查看页码记录$n$(③),最后计算单张纸厚度(④),即顺序为②①③④。
(3) 数据记录表格中,总厚度的单位应为长度单位$\mathrm{mm}$;最后一列是“纸张的平均厚度”,单位为$\mathrm{mm}$,故两个空白处依次填$\mathrm{mm}$、纸张的平均厚度。
(4) 若测量时未压紧课本,测得的总厚度$L$会偏大,根据$d=\frac{2L}{n}$,$L$偏大会导致计算出的单张纸厚度偏大。
【答案】
(1)④;$\frac{2L}{n}$ (2)②①③④ (3)$\mathrm{mm}$;纸张的平均厚度 (4)偏大
【知识点】
累积法测长度、长度单位、误差分析
【点评】
本题通过测量纸张厚度的实验,考查了微小长度测量的累积法应用,涵盖实验步骤纠错、数据表格填写、误差分析等内容,是初中物理长度测量的典型基础题,需学生掌握实验操作的注意事项和原理。
【难度系数】
0.5
14.小华尝试利用脉搏和步长估测走路的路程和时间.
(1)他首先了解到:
①人正常步行时,步距变化不大,因此,步距可作为身体上的一把“尺子”.小华用刻度尺测出自己的步距如图所示,他的步距为

②人的脉搏一般是有规律的,大多数人的脉搏1 min跳动的次数为75次左右,那么脉搏每跳动1次约为
(2)他数着脉搏从教学楼的一端走到另一端.在这个过程中脉搏跳动100次,共走了128步,则教学楼的长度是
(3)小聪认为小华测量步距的方法误差太大,为了使这把“尺子”更可靠,请你说出一种测量步距的方法:
(1)他首先了解到:
①人正常步行时,步距变化不大,因此,步距可作为身体上的一把“尺子”.小华用刻度尺测出自己的步距如图所示,他的步距为
0.7500
m.②人的脉搏一般是有规律的,大多数人的脉搏1 min跳动的次数为75次左右,那么脉搏每跳动1次约为
0.8
s.(2)他数着脉搏从教学楼的一端走到另一端.在这个过程中脉搏跳动100次,共走了128步,则教学楼的长度是
96
m,他步行的时间是80
s.(3)小聪认为小华测量步距的方法误差太大,为了使这把“尺子”更可靠,请你说出一种测量步距的方法:
先测量出走10步的距离,再算出一步的距离
.答案
14.(1)①0.7500 ②0.8 (2)96 80 (3)先测量出走10步的距离,再算出一步的距离
解析
【分析】
本题结合生活实际考查长度测量、时间计算及误差减小方法,解题思路如下:
1. 步距测量:先确定刻度尺分度值,读取步距长度并换算单位;
2. 脉搏单次时间:用总时间除以脉搏跳动次数计算;
3. 教学楼长度:步距乘以步数;步行时间:单次脉搏时间乘以跳动次数;
4. 减小步距误差:通过测量多步总距离求平均,降低单次测量误差。
【解析】
(1)① 刻度尺1cm间有10个小格,分度值为1mm,步距末端对应刻度为75.00cm,换算单位得:$75.00\ \mathrm{cm}=0.7500\ \mathrm{m}$;
② $1\ \mathrm{min}=60\ \mathrm{s}$,脉搏1min跳75次,单次跳动时间:$t=\frac{60\ \mathrm{s}}{75}=0.8\ \mathrm{s}$;
(2) 教学楼长度:$L=0.7500\ \mathrm{m}×128=96\ \mathrm{m}$;步行时间:$T=0.8\ \mathrm{s}×100=80\ \mathrm{s}$;
(3) 为减小步距测量误差,可先测量出走10步的总距离,再用总距离除以10得到一步的距离。
【答案】
(1)①0.7500;②0.8;(2)96;80;(3)先测量出走10步的距离,再算出一步的距离
【知识点】
长度测量、时间计算、误差减小
【点评】
本题将物理知识与生活实际结合,考查刻度尺读数、简单计算及减小误差的方法,难度不大,侧重基础应用,贴近生活实用性强。
【难度系数】
0.7
本题结合生活实际考查长度测量、时间计算及误差减小方法,解题思路如下:
1. 步距测量:先确定刻度尺分度值,读取步距长度并换算单位;
2. 脉搏单次时间:用总时间除以脉搏跳动次数计算;
3. 教学楼长度:步距乘以步数;步行时间:单次脉搏时间乘以跳动次数;
4. 减小步距误差:通过测量多步总距离求平均,降低单次测量误差。
【解析】
(1)① 刻度尺1cm间有10个小格,分度值为1mm,步距末端对应刻度为75.00cm,换算单位得:$75.00\ \mathrm{cm}=0.7500\ \mathrm{m}$;
② $1\ \mathrm{min}=60\ \mathrm{s}$,脉搏1min跳75次,单次跳动时间:$t=\frac{60\ \mathrm{s}}{75}=0.8\ \mathrm{s}$;
(2) 教学楼长度:$L=0.7500\ \mathrm{m}×128=96\ \mathrm{m}$;步行时间:$T=0.8\ \mathrm{s}×100=80\ \mathrm{s}$;
(3) 为减小步距测量误差,可先测量出走10步的总距离,再用总距离除以10得到一步的距离。
【答案】
(1)①0.7500;②0.8;(2)96;80;(3)先测量出走10步的距离,再算出一步的距离
【知识点】
长度测量、时间计算、误差减小
【点评】
本题将物理知识与生活实际结合,考查刻度尺读数、简单计算及减小误差的方法,难度不大,侧重基础应用,贴近生活实用性强。
【难度系数】
0.7
15.常用的卷筒纸是紧密地绕成筒状的,
,小明同学想在不把纸放开的前提下,测量整卷纸的长度.他设计的方案如下:
(1)将同类纸折叠n层,用刻度尺测得总厚度为d,则单层纸的厚度为
(2)用刻度尺测得纸筒的外半径为R,内半径为r,则纸筒的体积为
(3)由以上两式可整理得整卷纸的长度为
(1)将同类纸折叠n层,用刻度尺测得总厚度为d,则单层纸的厚度为
$\frac{d}{n}$
.设纸的宽度为s,整卷纸的长为L,则纸筒的体积为$\frac{Lsd}{n}$
.(2)用刻度尺测得纸筒的外半径为R,内半径为r,则纸筒的体积为
$π s(R^2-r^2)$
.(3)由以上两式可整理得整卷纸的长度为
$\frac{nπ(R^2-r^2)}{d}$
.答案
15.(1)$\frac{d}{n}$ $\frac{Lsd}{n}$ (2)$π s(R^2-r^2)$ (3)$\frac{nπ(R^2-r^2)}{d}$
解析
【分析】
本题采用体积等效转换的思路,将紧密卷绕的卷筒纸体积转化为展开后纸的体积,通过体积相等建立关系推导整卷纸长度。首先由多层纸总厚度求单层厚度,再分别表示展开后纸的体积(长方体体积)和纸筒的体积(圆环柱体积),最后联立等式求解长度。
【解析】
(1) 同类纸折叠n层总厚度为d,单层纸厚度为总厚度除以层数,即$\frac{d}{n}$;展开后纸可视为长为L、宽为s、高为单层厚度$\frac{d}{n}$的长方体,体积为长×宽×高,即$L × s × \frac{d}{n} = \frac{Lsd}{n}$。
(2) 纸筒是空心圆柱,体积等于圆环面积乘以纸的宽度s,圆环面积为$πR^2 - πr^2$,故体积为$πs(R^2 - r^2)$。
(3) 因卷筒纸体积等于纸筒体积,所以$\frac{Lsd}{n} = πs(R^2 - r^2)$,两边约去s后整理得$L = \frac{nπ(R^2 - r^2)}{d}$。
【答案】
(1)$\frac{d}{n}$;$\frac{Lsd}{n}$ (2)$π s(R^2-r^2)$ (3)$\frac{nπ(R^2-r^2)}{d}$
【知识点】
体积计算、等效转换、圆柱体积
【点评】
本题通过转换思想将间接测量的纸长转化为体积关系,考查体积公式的灵活应用,是物理中测量不便展开物体长度的常用方法。
【难度系数】
0.5
本题采用体积等效转换的思路,将紧密卷绕的卷筒纸体积转化为展开后纸的体积,通过体积相等建立关系推导整卷纸长度。首先由多层纸总厚度求单层厚度,再分别表示展开后纸的体积(长方体体积)和纸筒的体积(圆环柱体积),最后联立等式求解长度。
【解析】
(1) 同类纸折叠n层总厚度为d,单层纸厚度为总厚度除以层数,即$\frac{d}{n}$;展开后纸可视为长为L、宽为s、高为单层厚度$\frac{d}{n}$的长方体,体积为长×宽×高,即$L × s × \frac{d}{n} = \frac{Lsd}{n}$。
(2) 纸筒是空心圆柱,体积等于圆环面积乘以纸的宽度s,圆环面积为$πR^2 - πr^2$,故体积为$πs(R^2 - r^2)$。
(3) 因卷筒纸体积等于纸筒体积,所以$\frac{Lsd}{n} = πs(R^2 - r^2)$,两边约去s后整理得$L = \frac{nπ(R^2 - r^2)}{d}$。
【答案】
(1)$\frac{d}{n}$;$\frac{Lsd}{n}$ (2)$π s(R^2-r^2)$ (3)$\frac{nπ(R^2-r^2)}{d}$
【知识点】
体积计算、等效转换、圆柱体积
【点评】
本题通过转换思想将间接测量的纸长转化为体积关系,考查体积公式的灵活应用,是物理中测量不便展开物体长度的常用方法。
【难度系数】
0.5
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