【弯道超车】沪科版2024物理八年级（上） 预习学案03（原卷版）

【弯道超车】沪科版2024物理八年级（上）预习学案【弯道超车】沪科版八年级物理全册预习学案（有答案）：内容：激趣导入+细读教材+典例精讲+热身训练+拓展阅读；适合：暑假或提前学习8年级内容的人群；特点：资料讲解细致，对应新课标2022把握重要知识点；作用：拓展阅读、增长见闻，拓宽视野，为开学学习奠定坚实的学习基础。第第3讲测量：长度与时间1．物理观念：(1)会正确使用刻度尺测量长度，能根据日常经验估测长度。(2)会使用秒表、手表等测量时间，能根据常见的周期现象估测时间。(3)知道测量有误差。了解误差和错误的区别。2．科学思维：通过具体的测量活动对常见物体的尺度和时间段有大致的了解，对长度和时间的单位、大小形成具体概念。3．科学探究：通过实际测量活动使学生正确使用刻度尺测量长度，正确使用计时工具测量时间。4．科学态度与责任：(1)结合长度和时间的测量，培养学生观察、实验的兴趣和习惯，养成认真细心、实事求是的科学态度。(2)通过日常经验估测长度和时间，体会物理与生活的联系，进一步激发学习物理的兴趣。(3)了解测量长度和时间的工具及其发展变化的过程，体会古人解决问题的智慧。“你知道吗？在3000年前的古埃及，人们用‘国王的手指宽度’定义‘1寸’，用‘步行的步幅’定义‘1米’；古罗马人用‘脚掌长度’定义‘1英尺’……但问题来了：不同国家的‘1米’不一样，‘1秒’也不一样！商人跨国贸易时，长度单位对不上；科学家国际合作时，时间单位不统一，科技交流直接‘卡壳’！直到1790年，法国科学家提出‘以地球周长为基础’定义‘米’；1983年，国际计量大会重新定义：‘1米是光在真空中1/299792458秒传播的距离’；1秒的定义，更是和‘铯原子的振动周期’绑定！从‘身体部位’到‘宇宙常数’，人类对‘精准测量’的追求，到底有多疯狂？今天，我们就走进‘长度与时间的科学测量’，揭开国际标准背后的‘硬核科技’！”。知识点一：长度的测量1.长度基本单位与国际单位制国际单位（SI）：米（m），是长度测量的基准单位。常用衍生单位：千米（km）、分米（dm）、厘米（cm）、毫米（mm）、微米（μm）、纳米（nm）。换算关系为：1km=103m，1dm=10−1m，1cm=10−2m，1mm=10−3m，1μm=10−6m，1nm=10−9m。2.长度的测量工具基础工具：刻度尺（最常用，需关注量程、分度值）、卷尺（适合长距离测量，如体育场地）、游标卡尺（精度达0.02mm，测精密零件）、螺旋测微器（精度达0.01mm，测微小厚度）。工具选择原则：根据被测物体的大小和精度要求匹配工具（如测头发直径选螺旋测微器，测操场长度选卷尺）。3.测量步骤（刻度尺为例）看：观察刻度尺的量程（最大测量值）、分度值（相邻两刻度线的距离，决定精度）、零刻度线是否磨损。放：刻度尺要紧贴被测物体，零刻度线（或某一整刻度线）对准物体一端，刻度线一侧与物体边缘对齐。读：视线与刻度尺垂直，读数时需估读到分度值的下一位（如分度值为1mm，需估读到0.1mm）。记：记录结果必须包含数值、单位、估读值（如“2.50cm”，“0”为估读值，体现测量精度）。4.特殊物体的测量方法曲线长度：化曲为直法（用细线与曲线重合，拉直后测细线长度）；滚轮法（固定周长滚轮沿曲线滚动，数圈数×周长）。微小长度：累积法（测100张纸的总厚度，再除以100；测100颗钉子的总长度，再除以100）。不规则物体（如硬币直径）：卡尺法（用两把三角板夹住硬币，测三角板间距）；配合法（用圆规画硬币轮廓，测弦长计算直径）。知识点二：时间的测量1.时间基本单位与国际单位制国际单位（SI）：秒（s），是时间测量的基准单位。常用衍生单位：小时（h）、分钟（min），换算关系为：1h=60min，1min=60s，1h=3600s。2.测量工具基础工具：机械停表（精度0.1s，实验室常用）、电子停表（精度0.01s，适合短时间测量）、钟表（日常时间测量）。尖端工具：原子钟（精度达10⁻¹⁶秒，用于卫星导航、基础物理研究，如GPS系统依赖原子钟的时间校准）。3.停表的使用机械停表：大表盘：一圈30s，分度值0.1s（或0.2s）；小表盘：一圈15min，分度值1min；读数规则：若小表盘指针未过“半分钟刻度”，大表盘读0-30s；若过了，读30-60s（如小表盘1min，大表盘15.5s，总时间为1min15.5s）。电子停表：直接读取“时:分:秒.百分秒”格式（如“00:01:15.50”表示1分15秒50毫秒）。知识点三：测量误差1.误差与错误的区别维度误差错误本质测量值与真实值的差异（不可避免）操作不当导致的偏差（可避免）产生原因工具精度、环境因素、人为估读刻度尺歪斜、读数视线倾斜、工具未校准消除方法只能减小，无法消除规范操作、校准工具即可消除2.减小误差的方法▲多次测量求平均值：同一物体多次测量，取结果的平均值（如测课桌长度5次，计算平均值）。▲选用精度更高的工具：如用螺旋测微器替代刻度尺测微小长度。▲优化测量方法：如测细铜丝直径用“累积法”，减少单次测量的误差。▲刻度尺读数：必须估读到分度值下一位，即使估读值为0（如分度值1mm，读数为“2.50cm”，不能写成“2.5cm”）。▲单位换算：注意进率（如1km=1000m，1h=3600s），避免“1km=100m”“1h=60s”等低级错误。▲停表读数：机械停表需区分大、小表盘的分度值，避免“半分钟刻度”判断错误。▲拓展：现代测量技术的突破（如激光测距、引力波探测的时间精度），体现“测量精度推动科技发展”的逻辑。题型1：长度时间单位【典例1】航天系统对精度要求极高，研磨师叶辉用20年的苦练研磨出了100nm的“航天精度”，此精度是一根头发丝直径的七百分之一。关于此“航天精度”，下列单位换算正确的是（）A．100nm=100×10-12m=1×10-10mB．100nm=100×10-9m=1×10-7mC．100nm=100nm×10-9=1×10-7mD．100nm=100×10-9=1×10-7m【变式1-1】国产芯片麒麟9010和9020使用的是7nm工艺技术。其中，纳米是一个基本物理量的单位，这个基本物理量是（）A．质量 B．长度 C．时间 D．电流【变式1-2】如图所示，小明家装修新房时想为落地窗安装一整块玻璃，需测量窗户的高度和宽度。下列是小明准备的四种测量工具，从测量的需要和操作简便性考虑，其中最合适的是（）A．分度值为1mm、测量范围为3m的钢卷尺B．分度值为1cm、测量范围为50cm的三角尺C．分度值为1mm、测量范围为15cm的钢直尺D．分度值为1cm、测量范围为1.5m的软尺【变式1-3】如图所示，刻度尺的分度值是mm,木块的长度为cm。题型2：长度的测量【例题2】一如图所示，要正确测出物体A的长度，应选（选填“甲”或“乙”）图，物体A的长度为cm。【变式2-1】我国古代把女子一拃长称为“咫”，男子一拃长称作“尺”，如图。“咫尺之间”用来比喻相距很近，实际“咫”与“尺”长度相差大约为（）A．3mm B．3cm C．3dm D．3m【变式2-2】用同一把不锈钢刻度尺测量同一物体的长度，忽略待测物体长度的变化，只考虑金属材料热胀冷缩的特点，则冬至日所测结果和夏至日所测结果相比，严格来讲将会（）A．偏大 B．偏小 C．保持不变 D．无法判断【变式2-3】用如图所示的刻度尺来测金属块的长度，下列测量结果正确的是（）A．8.60cm B．1.69cm C．8.59cm D．1.59cm题型3：时间的测量【例题3】如心电图是现代医疗诊断的重要手段，医生通过测量心电图上相邻两波峰的时间间隔（即心动周期），就可以计算出1分钟内心脏跳动的次数（即心率）。如图是甲、乙两人在同一台心电图机上做出的心电图。医生通过测量后获知甲的心率每分钟70次，由此可推断出其图纸移动的速率以及乙的心率为（）A．35mm/s、每分钟75次 B．35mm/s、每分钟60次C．25mm/s、每分钟60次 D．25mm/s、每分钟75次【变式3-1】甲、乙两个同学做了两个不同的单摆，测量摆的周期，结果恰巧摆的周期相同，这是因为这两个单摆有相同的（）A．摆球质量 B．摆动幅度C．摆线长度 D．摆球质量、摆幅和摆长【变式3-2】如图所示，在机械停表所测时间内，正常人脉搏跳动了220次，则正常人脉搏每分钟跳动（）A．22次 B．70次 C．55次 D．210次【变式3-3】在一条长绳一端系一个小铁块，就做成了一个摆（如图），要使它摆动一个周期的时间更短些，以下改变的变量正确的是（）A．铁块质量大一些 B．绳短一些C．每次拉起的幅度小一些 D．摆挂高一些题型4：误差问题【例题4】在练习使用刻度尺测量物理课本长度时，下列情况属于误差的是（）A．测量时，刻度尺没有放正，导致刻度尺没有与物理课本的被测边平行B．测量时，课本的左边未对准“0”刻度线，就把课本右边所对的刻度值当作课本的长度C．读数时，分度值的下一位数值估计不准确D．读数时，人的视线没有正对刻度尺的刻度线【变式4-1】以下测量中，三次测量求平均值，不能减小误差的是（）A．用刻度尺三次测量同一本书的长度B．用体温计一天早中晚三次测量同一个人的体温C．用秒表三次测量同一小车在同一斜面同一位置滑下所用时间D．用秒表测同一单摆10个来回所用的时间，得出一个来回所用时间【变式4-2】每一个物理量都是客观存在的，在一定条件下具有客观大小，进行测量是想获得待测量的真实值。关于测量时的误差和错误，下列说法正确的是（）A．多次测量求平均值可以消除误差B．测量时不遵守操作规则会使误差增大C．用非常精密的测量仪器，可以减小测量误差D．测量时在分度值后多估读几位可以减小误差【变式4-3】物理实验中常常需要进行多次测量，目的是避免偶然性或减小误差，下面实验中，进行多次测量是为了减小误差的是（）A．探究动能大小与哪些因素有关B．测量定值电阻的阻值C．探究影响导体电阻大小的因素D．探究通过导体的电流与两端电压的关系一．选择题（共6小题）1．目前我国对纳米技术的研究已经跻身世界前列。“纳米”是一个长度单位，2.19×108nm可能是（）A．一座山的高度 B．一间教室的宽度 C．一个足球的直径 D．一张A4纸的厚度2．测量物理课本一张纸的厚度，为使测量结果的误差小，下列方法中最佳的选项是（）A．用刻度尺仔细测量纸张的厚度 B．用刻度尺多次测量出1张纸的厚度，求平均值 C．用刻度尺测出5张纸的厚度，再除以5 D．用刻度尺测出0.50cm厚度的纸张，数出张数n，用0.50cm除以张数n3．荔枝是一种岭南佳果，小明拿起一个荔枝，如题图所示，它的尺寸l大小约为（）A．0.1cm B．3cm C．0.3m D．1m4．如图是用厚刻度尺测量木块的长度，其中正确的测量图是（）A．B．C．D．5．四川广阳的三星堆文化遗址中，出土过一大批造型奇特的青铜面具，如图所示的巨型青铜面具，乍一看犹如外星人，实际上却是无价之宝。下列对巨型青铜面具的高度估测最接近实际的是（）A．0.75mm B．0.75cm C．0.75dm D．0.75m6．中华文化博大精深，一双筷子就有诸多的寓意，如：筷子的标准长度是七寸六分，代表人有七情六欲，以示与动物有本质的不同。“七寸六分”最接近于（）A．2.2mm B．2.2cm C．2.2dm D．2.2m二．填空题（共6小题）7．如图所示，刻度尺的分度值是mm，木块的长度为cm。8．如图所示，木块的长度为cm，机械停表的读数为s。9．如图所示，为了让读数更精确，应选择刻度尺，所测物块的长度为cm。10．如图所示，要正确测出物体A的长度，应选（选填“甲”或“乙”）图，物体A的长度为。11．图中物体A的长度为cm，停表的读数为s。12．古埃及学者埃拉托色尼发现，利用同一时刻在不同地点影子的长度不同可以估测出地球周长。取一根直杆，将其竖直立在地球上的A点，由于光的形成了杆的影子，记录直杆在正午时刻影子的长度，算出太阳光与直杆的夹角α1，同样可以测出此时B点太阳光与直杆的夹角α2，A、B是同一经度上的两个城市（如图甲），它们的距离为L，可以估算出地球的周长大约为。实验中需要测出直杆的长度，测量结果如图乙所示，其读数为。三．实验探究题（共2小题）13．小段在家中找到一圈细铜丝，他想测出细铜丝的直径。下面是他设计的实验方案，请你帮他填写完整。（1）实验器材：细铜丝、铅笔、；（2）实验步骤①如图所示，将铜丝紧密缠绕在铅笔上，铜丝绕圈的总长度为cm；②数出铜丝绕的圈数n为50，通过计算得出，铜丝的直径为mm；③若在绕圈时没有注意，使得缠绕的铜丝有重叠，则会使测量结果（选填“偏大”“偏小”或“不变”）；④若在绕圈时没能做到铜丝与铜丝紧密靠拢，则会使测量结果（选填“偏大”“偏小”或“不变”）。14．小亮在“长度的测量”实验中：（1）图甲中圆的直径是cm。（2）一条纸带厚薄均匀，他把纸带紧密地环绕在圆柱形铅笔上，直至恰好能套进一个圆环内，如图乙所示，纸带环绕了n圈，则纸带厚度的表达式是。四．解答题（共2小题）15．某次测量活动中，老师要求同学们用一把刻度尺和一把三角尺测出一个圆柱体的直径和高度。（1）四名同学采用下列四种方式对圆柱体的直径进行了测量，其中正确的是（填字母）。（2）小明对圆柱体的高度进行了测量，并将五次测量的数据记录如表。下表记录的数据中存在错误的是第次；这次测量的最终结果为。实验次序12345测量值/厘米17.7217.6917.717.1817.71（3）小红在测量圆柱体的直径时，想采用累积取平均值的方法来减小测量误差。于是她想出了下面的办法：用一条很长的薄纸条，紧密地叠绕在圆柱体上20圈，在重叠处用针扎个孔，然后将纸条展开，用刻度尺测得两端孔之间的长度，然后除以20，就得到圆柱体的周长，再除以π就得到此圆柱体的直径。你认为她的方法合理吗？，理由。16．素有“大树华盖闻九州”之誉的天目山，随处可见参天大树。图中这棵大树是树王，它的树干非常粗，请你运用所学知识，自选器材测量树王树干的周长。（1）请写出所选器材。（2）请写出具体操作步骤。五．综合能力题（共1小题）17．研学（研究性学习）是一种将研究、学习和旅行深度融合的教育活动。（1）小徐同学在朋友圈分享了自己外出研学时的照片，其中两张是坐在平直行驶车内连续拍摄的照片，如图1所示。判断小徐同学乘坐的车正在向行驶（填“东”或“西”）。（2）现收藏于博物馆的东汉铜卡尺如图2，小徐同学观察后仿制了一把卡尺，活动长爪滑动到最左侧时，其右端与刻度尺“0”刻线对齐。如图3，用此卡尺测量透明胶带卷的外径和厚度，测得外径为厘米，内径为厘米。此后，小徐同学利用卡尺测量一卷筒纸的总长度。考虑到纸筒上绕的纸很长，不可能将纸全部放开拉直了再用尺测量。首先测出卷筒纸内半径r为2厘米，外半径R为6厘米，然后拉开部分卷筒纸测出它的长度为L0为8.8米，此时卷筒纸的外半径减小到R0（R0＝5厘米），则卷筒纸的总长度L为厘米。《计时的历史》四季更替，草木枯荣。从人类意识觉醒开始，“时间”便如影随形。在上古时代，人们就已经意识到可以根据太阳或月亮的周期性变化来认识抽象的时间。以太阳的东升西落为基准，人们总结出“天”这样的标准时间单位，来为抽象的时间赋予具体化的意义。后来人们开始发展更加精密的计时仪器。中国最晚到隋朝，人们就已经建造起来显示一天中各个时间的日晷了，西方则在公元1100年左右出现沙漏这样的计时装置，1656年人们正式开始使用单摆的周期性运动为基准来建造摆钟。从古代根据天体运行，到今天我们采用原子钟来计时，这些工具的发展体现了不