1.2 测量长度和时间（教学课件）物理沪粤版2024八年级上册

大家还记得曹冲称象的故事吗？也是因为大家没法直接测出大象的重量，而曹冲采用了间接测量石头的方法，测出了大象的重量。间接测量可是很锻炼人的思维的哟，在使用刻度尺的时候，细节非常重要。可能同学们在小学的时候已经操练过无数次了，不过肯定还是有一些细节从来没有注意过。首先我们要注意放，即正确放置刻度尺，0刻度线与被测物体的一端对齐，有刻度线的一边要紧贴背侧物体，且与被测边保持平行，不能歪斜。看的时候要注意视线要正对刻度线，即瞄准刻度的目光要跟尺子垂直。斜视会导致读数的偏大或偏小。五只在读数时，除准确读出分度值的数字外，还要估读到分度值的下一位数字。为什么要孤独呢？你想想看，你拿着一条毫米刻度尺，要是被测物体的长度在7毫米和8毫米之间，你是读成7毫米，还是读成8毫米呢？所以必须得孤独。当这个物体长度离7毫米更近时，你可以根据实际情况孤独成7.2毫米、7.3毫米。当长度差不多在七八毫米中间时，我们可以孤独成7.5毫米。当这个长度离8毫米更近时，你可以根据实际情况孤独成7.7毫米、7.8毫米。即便刚刚好8毫米，你记录的数据也要加一个零，即8.0，这样才符合测量的孤独法则。我知道很多同学经常会有这样一个问问题，像7.2毫米、7.3毫米这种大家肯定不会忘记孤独的。但长度为整数时，同学们经常会忘记孤独。比如前面的7.0毫米和8.0毫靡，经常会写成7毫米和8毫米。那你想一想，如果你看到一组长度数据是7.3毫米、7.2毫米、7.1毫米、7毫米，你不觉得很奇怪吗？队列不齐，班里大家都穿着校服，上课就你一个人穿着休闲装，你难道不觉得尴尬吗？最后1点千万别忘记了，在除了记录数值之外，还要记得标明对应的单位。 秒懂百科世界如此简单。停表是由频率较低的游丝摆轮振动系统，通过发条和毛氏擒纵机构补充能量，以齿轮系统带动指针显示分秒，并没有专门的启动停止机构的表。在它的正面是一个大表盘，上方有小表盘。秒针沿大表盘转动，分针沿小表盘转动。用大拇指按下按钮，秒表开始计时。再按下按钮，秒表停止走动进行读数。再按一次秒表可回零，准备下一次计时。实验室里常用的计时工具是停表，电子停表的分度值可以达到0.01秒。机械停表在读数时要分别读出分，即小盘转一圈是15或60分钟，也有30分钟的合秒，即大盘转一圈为30或60秒，并将它们相加。 沪粤版 八年级上册 第一章 走进物理世界 1.2 测量长度和时间 学习目标 1．物理观念：学生能理解长度、时间测量是物理定量研究基础，清晰掌握长度（米及常用单位）、时间（秒及常用单位）的单位及换算关系，形成 “测量需标准单位” 的物理观念；通过误差概念学习，认识测量值与真实值的客观差异，构建对物理测量科学性、精确性的认知； 2．科学思维：经历比较（定性到定量）、误差分析（区分误差与错误，理解多次测量求平均减小误差）等过程，培养科学推理能力；借助用图表处理数据（分析身高直方图等），提升数据分析、归纳概括的科学思维，学会从数据中提炼规律； 3．科学探究：通过 “用刻度尺测长度”“用表测脉搏时间” 等实验，经历 “明确测量目的-选择工具-规范操作-记录分析数据” 完整探究流程，提升实验操作、观察能力，学会基于证据得出测量结论，培养科学探究的严谨性； 4．科学态度与责任：借秦始皇统一度量衡史实，认识测量标准化对科技、文化交流及社会发展的价值，增强科学文化认同感；在实验操作与数据处理中，养成严谨、求真、务实的科学态度，体会物理测量对认识世界的重要意义，树立正确科学价值观 。 重点难点 教学重点： 1．长度和时间的单位及换算，形成对国际单位制的清晰认识； 2．刻度尺和表的正确使用方法，包括刻度尺的摆放、读数，表的计时操作； 3．测量误差的理解及减小误差的方法（多次测量求平均值 ），以及测量数据的记录与简单处理（含准确值、估计值、单位，用图表统计 ）。 1.准确理解长度单位 “米” 的科学定义（光在真空中特定时间传播路程 ），构建抽象的单位概念； 2.刻度尺读数时准确读取估计值，理解测量值的准确值与估计值组成，突破精确测量的思维认知； 3.区分测量误差与错误，深刻认识误差不可避免性及减小误差的有效途径，建立科学的误差观念； 4.运用图表（如直方图 ）处理复杂测量数据，分析数据背后的规律，提升数据处理与分析的高阶思维能力。 教学难点： 同学们，物理实验离不开精准测量 。想知道怎么科学测铅笔长度、自己脉搏跳动时间吗？生活里比身高、测跑步快慢也藏着测量门道 。今天走进 “测量长度和时间”，一起掌握科学测量技能，解锁物理实验基础密码！ 情景引入 01 02 03 CONTENTS 测量时间 物理与测量 用刻度尺测量长度 探究新知 PART ONE 物理与测量 观察思考 引入 —— 物理与测量 物理学是以实验为基础的精密定量科学，学习研究中常需测量长度（length）和时间（time），这是物理最基本测量。 观察思考 科学比较思想 金钥匙 —— 科学比较思想：比较是认识事物科学思维，分定性与定量比较，测量是定量比较。 比较长短 比较快慢 比较冷热 PART TWO 用刻度尺测量长度 用刻度尺测量长度 —— 单位 科学测量需公认标准量（单位），国际单位制（SI）统一标准。长度基本单位是米（meter），符号 m，1m 定义为光在真空中 传播路程。还有千米（km）、分米（dm）等常用单位及换算关系（1km = 1000m =103m 等 ） 阅读感悟 用刻度尺测量长度 —— 单位 方法归纳 1m=106µm 1 µm=10-6m 1m=109nm 1nm=10-9m 用刻度尺测量长度 —— 单位 例题解析 【例】下列长度单位的换算正确的是（ ） A.96nm=96×10-3=9.6×10-2μm B.9.6cm=9.6×10mm=96mm C.96cm=9.6cm×10=96mm D.9.6cm=9.6÷10m=0.096m 【方法技巧】进行长度单位换算时，数字不变，乘以目标单位与原单位之间的进率，将原单位改为目标单位即可，如图： 数字不变 将原单位改为目标单位 目标单位与原单位之间的进率 长度测量工具 —— 刻度尺 刻度尺是基本工具，要了解量程（测量范围，尺上最小—最大值差）和分度值（相邻刻度线距离，决定精确程度 ） 阅读感悟 精密长度测量工具 测量要求越精确，工具越精密，如游标卡尺、螺旋测微器。 阅读感悟 游标卡尺 螺旋测微器 必做实验 —— 用刻度尺测铅笔长度 刻度尺摆放：紧靠物体、与被测边平行，零刻度线对准一端；零刻度线磨损咋办（找清晰刻度线作 “零点” ） 看刻度：视线正对刻度线 记录结果：准确值 + 估计值 + 单位 阅读感悟 铅笔长度 14.55cm（14.5 是准确值、0.05 是估计值、单位是cm ） 实验拓展 —— 测书本长和宽 用刻度尺测物理课本、作业本长宽，填写表（测量对象、刻度尺分度值、单位、长度、宽度 ） 动手实验 测量对象 刻度尺的分度值 单 位 长 度 宽 度 课 本 作业本 测量误差与减小方法 测量值与真实值差异叫误差，误差不可避免但可减小。多次测量求平均减小误差，举例：（三次测同一物体：12.31cm、12.32cm、12.30cm，平均值 12.31cm，物体长度记作 12.31cm。 ） 阅读感悟 误差的来源(测量工具、测量方法、测量者） １、测量时，要用眼睛估读出最小刻度值的下一位数字，是估读就不可能非常准确。 ２、仪器本身不准确 。 ３、环境温度、湿度变化。 注意：误差是不可避免的，误差不可能消除,只能尽量的减小。误差≠错误，错误可避免，误差始终存在。 测量误差与减小方法 阅读拓展 减小误差的办法: ①校准测量工具; ②改进测量方法; ③选用精确度高的测量工具; ④多次测量求平均值。 误差不是错误，错误是由于不遵守测量仪器的使用规则，或读取、记录测量结果时粗心等原因造成的。错误是可以避免的 。 活动 —— 用图表处理数据 活动探究 身高h /cm 150≤h＜153 153≤h＜156 156≤h＜159 159≤h＜162 162≤h＜165 165≤h＜168 168≤h＜171 171≤h＜174 174≤h＜177 177≤h＜180 学生数/人 2 4 3 5 7 9 7 2 1 1 列表法：是指在记录和处理数据时，通过将数据列成表格进行分析。它的优点是简洁、易懂，有助于找出物理量之间规律性的联系，有助于发现问题和分析问题。 活动 —— 用图表处理数据 活动探究 直方图：又称柱状图，是一种统计报告图。直方图一般用横轴表示数据类型，纵轴表示分布情况 请你仔细观察直方图，完成下列填空： （1）这个班的学生身高集中在_____________cm至_____________cm范围内。 （2）身高为159~171（不含）cm的学生数占学生总数的百分率为_______________。 PART THREE 测量时间 观察思考 阅读感悟 测量时间需规定单位，国际单位制中基本单位是秒（second），符号 s。介绍时（h）、分（min）、毫秒（ms）等单位及换算关系（1h = 3600s = 3.6×103s 等 ），说明 1s 定义（2018 年国际计量大会规定：1s 等于铯 133 原子基态两个超精细能级间跃迁对应辐射的 9192631770 个周期持续时间 ） 时间测量 —— 单位 观察思考 阅读感悟 测量时间的用具有钟、表；在运动场和实验室经常用停表（或叫秒表）。 时间测量 —— 工具 观察思考 动手操作 停表的读数 请你仔细观察图示秒表： （1）大表盘一周代表的时间是（ ）， 分度值是（ ） （2）小表盘一周代表的时间是（ ）， 分度值是（ ）。 30s 0.1s 15min 1min 观察思考 阅读感悟 选计时工具，测脉搏跳动 10 次、80 次时间，及 1min 内跳动次数，填写表；对班上同学 1min 脉搏次数统计，用列表法呈现。 必做实验 —— 用表测脉搏时间 脉搏跳动次数 所需时间 10次 80次 1min 观察思考 阅读感悟 秦始皇统一度量衡，国家监制、检验校准。度量衡是计量长短（度）、容积（量）、轻重（衡）统称，其统一促进经济繁荣、文化传播，体现测量历史重要性。 信息浏览 —— 统一度量衡 阅读教材P14的信息浏览的内容“统一度量衡”回答以下问题： 1、秦始皇为什么要统一度量衡？ 2、秦始皇统一度量衡的意义有什么？ 围绕此话题写一篇200字的小报告。 课堂小结 布置作业 1．下列单位换算正确的是（    ） A．6.5m=6.5×100=650cm B．7.2m=7.2m×100=720cm C．4.2m=4.2×100cm=420cm D．1.2m=1.2m×100cm=120cm 【答案】C 2．舞龙灯是我国传统文化中的一项民俗活动。某中学生为该项活动自制了如图所示的龙灯，请你估测该龙灯的长度为（　　） A.10cm B.20cm C.80cm D.160cm 【答案】C 3．张老师想网购一双鞋，她根据网页上的方法测量自己脚长，但是她的刻度尺量程太小为0~15cm，用分度值为0.1cm的刻度尺测量照片中脚的长度是________cm，根据测量结果，此脚的实际长度约是________cm。（结果保留两位小数） 【答案】7.05 22.99 4．如图所示，机械停表的读数为_______________s。 【答案】338.5 创新性作业设计 作业 1：创意测量设计（科学探究 + 物理观念 ） 用身边非标准 “工具”（如鞋带、作业本纸张 ），设计测量教室窗户高度的方案，写出步骤（含 “工具” 校准、测量方法 ），并说明用到的长度测量知识。 作业 2：误差分析小辩论（科学思维 + 科学态度 ） “测量误差是坏事，必须完全消除”，请以小组为单位辩论该观点，结合长度测量误差产生、减小方法等知识，阐述对误差的科学认识。 作业 3：时间测量与生活创意（物理观念 + 科学探究 ） 记录自己做以下事的时间：叠被子、步行 50 步、唱完一首短歌。分析这些时间测量对合理安排生活的价值，设计一个 “用时间规划优化日常活动” 的简单方案。 作业 4：跨学科测量实践（科学探究 + 物理观念 ） 结合数学坐标系知识，用刻度尺测量并绘制自己课桌桌面的 “轮廓坐标图”（设定原点、坐标轴 ），标注关键边长数据，说明测量在跨学科实践中的作用。 感谢观看 THANK YOU FOR WATCHING Multimedia Cloud Transcode (cloud.baidu.com) Content Adaptive Encoding 1.0 Lavf58.29.100 [i:mRNn4zG1YJRZ] Multimedia Cloud Transcode (cloud.baidu.com) Lavf58.13.102 $$懂，小知识，大世界。长度如果想在电子商城里购买合身的服装，就需要知道自己的腰围、肩宽、臂长等，然后买恰当尺码的衣服。这时我们就需要进行长度的测量。长度是指从一点到另一点之间的距离。在国际单位中，长度的基本单位是米，常用的还有厘米、千米等。之所以有这么多单位，是为了适应不同的情况。例如描述两个城市之间的距离常要用到千米，描述人的身高则通常用厘米。为了满足生活、生产和科研中的不同需求，人们制造了许多不同类型的长度测量工具。例如，裁剪衣物需要测量腰围，人们发明了卷尺。为了精密测量圆形零件的大小、内外径，人们发明了游标卡尺。除此之外，还可以借助各种物理现象来测量距离，例如声纳利用声音反射的原理，会测量海洋的深度，长度的测量与使用，使得人们的信息交流更加方便准确。 停表是用来测量时间的工具，那怎么读数呢？我们先来观察一下，屏表上有两根指针分别对应两圈刻度，大圈指示的是渺小，圈指示的是分钟。先看大圈一共分为三十大格，一大格是一秒，每一大格又分为十小格，每一小格就是0.1秒。读数方法很简单，比如指针现在走了十大格又三小格，表示时间经过了10.3秒，把停表归零，长指针走一大圈需要花30秒，这个时候短指针刚好走半格，也就是半分钟，把这两个结合起来就可以读数了。等等，一分钟不是60秒吗？那为什么大圈只分三十大格呀？别着急，长指针走两圈才是一分钟，短指针正好走了一整格。第一圈是前半分钟读数，看这圈刻度，第二圈是后半分钟刻度，就需要看这个圈了。你看这圈的刻度比原来多加了30，原来应该是一秒的位置，现在变成了31秒。原来是三秒的位置，现在变成了33秒。所以在后半分中，如果指针跑到了这个位置，读数就是35.7秒。在实际使用时，这两圈刻度是嵌套在一起的。来试一下，如果是这个时候，停表的读数是多少呢？长指针在六附近指的是6.2，短指针在三和4之间，所以是三分钟又6.2秒喽，这就错了。在判断长指针读数的时候，需要先判断一下应该读这一圈还是这一圈儿。怎么判断呢？要看短指针，短指针在这半格说明是后半分钟，所以长指针的读数不能看这个圈儿，而应该看这个圈儿读数应该是36.2秒，最后的结果应该是三分钟有36.2秒。总结一下，停表有大小两圈，读数时先看短指针，读出分钟值，如果停在前半分钟，长指针的读数看这一圈儿，如果停在后半分钟，长指针的读数看这一圈儿，你学会了吗？呵呵。 用刻度尺测量物体的长度。实验开始拿到刻度尺，首先观察刻度尺。第一观察刻度尺的量程，这个刻度尺的量程是0到40厘米。第二观察刻度尺的分度值，这个刻度尺的分度值是一毫米。第三观察刻度尺的零刻度线，这个刻度尺的零刻度线完整清晰。第四，读数时，视线应与刻度尺的尺面保持垂直。第五，记录数据时包括数值和单位数值，包括测量的准确值和一位孤独值。我们用刻度尺测量课本的长度，使刻度尺0刻度线对准课本的一端。有刻度的一侧紧贴背侧长度。记录刻度尺读数是25.7厘米，其中25.7厘米为课本测量的准确值，0.01厘米是孤独值。