内容正文:
第二节 长度与时间的测量
素养目标
1. 知道国际单位制中长度与时间的基本单位;会进行长度、时间单位的换算。认识误差是必然存在的,可以减小误差。错误是可以避免的。(物理观念)
2. 能估测常见物体的长度,知道减小误差的方法。(科学思维)
3. 会正确使用刻度尺和停表,会测量长度和时间,会正确记录测量的数据。(科学探究)
4. 通过测量方法的实践和学习,养成严谨的科学态度和良好的实验习惯。(科学态度与责任)
一、测量单位
1. 国际单位制单位: 米(m) ;常用单位:千米(km)、 分米(dm) 、厘米(cm)、 毫米(mm) 、微米(μm)、纳米(nm)。
2. 换算关系:1 km= 103 m,1 m= 10 dm= 102 cm= 103 mm= 106 μm= 109 nm。
3. 天文测量中常用的长度单位是 光年 ,1光年等于光在真空中传播 1年 的距离。
二、测量活动
4. 刻度尺的使用
(1)刻度尺要 放正 ,有刻度的一边要紧贴被测物体。
(2)读数时视线要与尺面 垂直 ,要估读到分度值的 下一位 。
(3)记录测量结果,要包含数值和 单位 。
(4)要多次测量取 平均值 。
5. 时间的测量
(1)单位:国际单位制单位:秒(s);常用单位:时(h)、 分(min) 、毫秒(ms)、微秒(μs)。
(2)换算关系:1 h= 60 min= 3 600 s,1 s= 103 ms= 106 μs。
(3)测量工具: 手表和机械停表等 。
三、测量误差
6. 定义:测量值和 真实值 之间总存在一定的偏差,这种偏差称为测量误差,简称 误差 。
7. 减小误差的方法:校准测量工具、改进测量方法、选用 精度高 的测量工具、 多次测量取平均值 。
8. 误差与错误的区别:误差 不可以 避免,只能尽量减小;错误是由于测量方法不当或不遵守仪器的使用规则、读数粗心大意等造成的,是 可以 避免的。(均选填“可以”或“不可以”)
【填一填】
1. 给下列物体所测的数字后面填上适当的单位。
(1)一根头发的直径是73 μm ;
(2)一名中学生的身高是162 cm ;
(3)PM2.5中2.5的单位是 μm ;
(4)教室门的高度约为2 m ;
(5)1元硬币的直径约为2.5 cm 。
【判一判】
2. 测量前要观察零刻度线,以确定是否有零误差,因此必须从零刻度线开始测量。 ( × )
3. 只要认真测量就可以避免误差。 ( × )
4. 对同一个长度,无论选择什么样的刻度尺,正确的结果都是一样的。 ( × )
5. 对同一个长度,认真测一次就够了,多测量几次无法减小误差。 ( × )
6. 多次测量取平均值可以减小误差。 ( √ )
刻度尺的使用
如图所示是某同学使用刻度尺测量物体的长度的情景,请回答下列问题。
这两把刻度尺的分度值是否相同?若不相同,分别是多少?
答案:不相同,A刻度尺的分度值是1 mm,B刻度尺的分度值是2 mm。
这两把刻度尺的放置方法是否正确,若有错误,错在哪里?
答案:B刻度尺的放置错误,有刻度的一边没有紧贴被测物体。
刻度尺应该怎样进行估读?放置正确的刻度尺的读数是多少?
答案:刻度尺在读数时应该估读到分度值的下一位,A刻度尺的读数是2.20 cm。
如图所示,用刻度尺测物体的长度,则刻度尺的分度值是 1 mm ,所测物体的长度是 3.80 cm 。
读数前要先认清刻度尺的分度值,读数时要估读到分度值的下一位。
为了测出细铜丝的直径,如图,把铜丝在铅笔上紧密排绕20圈,用刻度尺测得这20圈的总宽度为 5.00 cm ,可算出细铜丝的直径约为 0.25 cm 。
对于微小的长度直接用刻度尺无法测量,可以使用“积累法”进行测量,这个办法也可以测量书本上一张纸的厚度。
1. 下列关于刻度尺使用方法正确的是( D )
解析:本题涉及的知识是刻度尺的正确使用。根据刻度尺的使用规则,A图中物体的一端没有对齐零刻度线且视线与尺面不垂直,B图中物体的一端没有对齐零刻度线,C图中刻度尺有刻度的一侧没有紧贴被测物体,D图正确。
2. 小明用刻度尺测物体的长度,如图所示,他所用的刻度尺的分度值是 1 mm ,物体的长度为 3.50 cm 。
解析:由图知,刻度尺上1 cm之间有10个小格,所以一个小格代表1 mm,即刻度尺的分度值为1 mm;物体左端与6.00 cm对齐,右端与9.50 cm对齐,所以物体的长度为9.50 cm-6.00 cm=3.50 cm。
3. 如图所示的刻度尺的分度值为 0.1 cm;圆的直径为 1.79 cm。
解析:图中刻度尺一大格为1 cm,一小格为0.1 cm,故其分度值为0.1 cm。图中运用了组合法来测量圆的直径,记录数据时需包括准确值、估读值并注明单位,还要注意被测物体的