5.1 长度和时间的测量-2025-2026学年北师大版（北京）（2024）物理八年级全一冊

第五章 机械运动的描述 第一节 长度和时间的测量 在庆祝中华人民共和国成立70周年大会上，正在接受检阅的徒步方队。 核心问题：战士们是如何做到整齐同步向前运动的呢？ 新课引入 核心问题：战士们是如何做到整齐同步向前运动的呢？ 子问题1：整齐同步的运动说明战士们每迈一步的什么是相等的？ 子问题2：战士们能做到每迈一步的步幅和所用时间都相等，说明战士们分别对什么有很好的认识和控制？ 新课引入 长度和时间是基本的物理量。 长度和时间的测量是最基本的测量。 一、长度的测量 问题1：同学们对沙坑长度的测量结果相同吗？ 问题2：如果再找一名3岁儿童和一名成年人同样采用走步的方式测量，结果会怎么样？ 观察与思考： 一、长度的测量 学生活动：找两名身高不同的学生，分别从教室最后边走到最前边，通过记步数测量教室长度，并比较。 问题3：沙坑和教室的长度是一定的，但是用不同的标准测量，结果却是不一样的，如何解决这个问题？（类比温度） 一、长度的测量 为了便于比较和交流，必须： 统一测量标准 国际单位制 法定计量单位 恰当的测量工具 刻度尺 正确的测量方法 正确使用刻度尺 一、长度的测量 观察并思考：观察生活中常见的刻度尺，上面的mm、cm、m这些符号表示的是什么？ mm、cm、m表示的是长度的单位。 长度的单位是如何规定的呢？ 长度的单位 1 一、长度的测量 国际单位制是国际计量大会（CGPM）采纳和推荐的一种一贯单位制，由基本单位、导出单位及倍数单位构成，以下是国际单位制的7个基本单位。 物理量名称 单位名称 单位符号 长度 米 m 质量 千克 kg 时间 秒 s 电流 安培 A 热力学温度 开尔文 K 物质的量 摩尔 mol 发光强度 坎德拉 cd 长度的单位 1 一、长度的测量 长度的单位 1 在国际单位制中，长度的基本单位是米，用符号m表示。 米是怎样规定的？ 2018年，第26届国际计量大会通过如下定义：当真空中光速以m/s为单位表示时，将其固定数值取为299 792 458来定义米。 思考：小华上学会经过小明家，已知从小华家到学校的距离是2.7 km，从小明家到学校的距离是500 m，求小华家距离小明家多远？ 一、长度的测量 长度的单位 1 在国际单位制中，长度的单位还有千米（km）、分米（dm）、厘米（cm）、毫米（mm）、微米（μm）、纳米（nm）等，它们和米（m）之间的换算关系是： 1 km=103 m，1 m=10 dm， 1 m=102 cm， 1 m=103 mm， 1 m=106 μm，1 m=109 nm。 生活中，人们还常用寸、尺、丈、里、海里等作为长度单位。 一、长度的测量 长度的单位 1 一、长度的测量 长度测量工具 2 一拃：张开手掌，大拇指和中指两端间的距离。 一步：行走时，两脚脚尖之间的距离。 一庹：伸平双臂，左手中指尖到右手中指尖之间的距离。 古代人们测量长度的工具：古代人们经常用自己身上的“尺”来测量长度。 一、长度的测量 长度测量工具 2 现代人们测量长度的工具：现代人们测量长度通常用到的工具有直尺、卷尺和游标卡尺等刻度尺。 一、长度的测量 观察并思考：观察图中刻度尺，你能够了解到哪些信息？ 量程：测量范围。 长度测量工具 2 分度值：刻度尺上相邻两条刻度线之间的长度。 （零刻度线若磨损可以任选刻度开始测。） 分度值：0.05 cm 分度值：0.1 cm 分度值越小，测量越精准。 一、长度的测量 正确使用刻度尺 3 观察并思考：在使用刻度尺测量笔记本电脑的长度时，有如图所示的两把刻度尺，请选择合适的刻度尺，并说明理由。 （1）会选：估测被测物体的长度，选择合适量程的刻度尺。 正确使用刻度尺： 一、长度的测量 正确使用刻度尺 3 观察并思考：这把刻度尺是否适用，使用时需要认清什么？ （2）会认：认清刻度尺的量程、分度值、单位，以及零刻度线是否磨损。 一、长度的测量 正确使用刻度尺 3 观察并思考：对两种测量方法进行评价。 （3）会放：零刻度线或某一数值刻度线对齐待测物体的起始端，使刻度尺有刻度的边贴紧待测物体，与所测物体平行。 一、长度的测量 正确使用刻度尺 3 观察并思考：对两种测量方法进行评价。 （4）会看：视线正对待测物体末端所对应的刻度线。 一、长度的测量 正确使用刻度尺 3 起始刻度不是0，要关注 准确值：1.2 cm 估计值：0.05 cm 读数：1.25 cm 学生活动：刻度尺读数。 （5）会读：读数时，要估读到分度值的下一位。 一、长度的测量 正确使用刻度尺 3 读数：1.25 cm 准确数字 估计数字 单位 ＋ ＋ 学生活动：刻度尺读数。 （6）会记：记录的测量结果应由准确数字、估计数字和单位组成。 一、长度的测量 正确使用刻度尺 3 （1）会选：估测被测物体的长度，选择合适量程的刻度尺。 （2）会认：认清刻度尺的量程、分度值、单位，以及零刻度线是否磨损。 （3）会放：零刻度线或某一数值刻度线对齐待测物体的起始端，使刻度尺有刻度的边贴紧待测物体，与所测物体平行。 （4）会看：视线正对待测物体末端所对应的刻度线。 （5）会读：读数时，要估读到分度值的下一位。 （6）会记：记录的测量结果应由准确数字、估计数字和单位组成。 正确使用刻度尺的方法 一、长度的测量 正确使用刻度尺 3 估计物理课本的长度和宽度，选择合适的刻度尺进行测量。你选择的刻度尺的量程为______cm，分度值为____cm。将测量结果记录在表格中。 被测物体 长度/cm 宽度/cm 物理课本 学生活动：用刻度尺测量长度。 一、长度的测量 正确使用刻度尺 3 同学们测量的结果相同吗？ 如果测量方法正确，同学们测量的结果就一定相同吗？ 为什么有时候结果会不同？造成这种差异的原因是什么？ 思考与交流： 一、长度的测量 正确使用刻度尺 3 为了追求测量的精确性，人类不断改进测量工具和测量方法，使测量值更接近真实值，但任何测量结果都不可能绝对精确。测量值与真实值之间总会有差异，这种差异叫作误差。引起误差的原因有很多，如测量工具不够精确、测量方法不够完善等。误差和错误不同，误差是不可避免的，但可以想办法减小。为了减小某些不确定因素造成的误差，可以采用多次测量求平均值的方法。 一、长度的测量 正确使用刻度尺 3 用刻度尺测量自己“一拃”“一步”“一庹”的长度，并设计实验表格，记录数据。 一拃 一步 一庹 长度/cm 学生活动：用刻度尺测量长度。 一、长度的测量 正确使用刻度尺 3 测量一张A4纸的厚度。 100张纸 1张纸 厚度/cm 学生活动：用刻度尺测量长度。 一、长度的测量 用身体的“尺”，测量课桌的宽度。 你选择的“尺”是 ，课桌的宽度约是 cm。 正确使用刻度尺 3 学生活动：用身体的“尺”测量长度。 一、长度的测量 选两名学生，用身体的“尺”，测量黑板的长度和宽度。 正确使用刻度尺 3 学生活动：用身体的“尺”测量长度。 二、时间的测量 时间的单位 1 国际单位制是国际计量大会（CGPM）采纳和推荐的一种一贯单位制，由基本单位、导出单位及倍数单位构成，以下是国际单位制的7个基本单位。 物理量名称 单位名称 单位符号 长度 米 m 质量 千克 kg 时间 秒 s 电流 安培 A 热力学温度 开尔文 K 物质的量 摩尔 mol 发光强度 坎德拉 cd 1 在国际单位制中，时间的基本单位是秒，用符号s表示。 秒是怎样规定的？ 在人类观察到的自然现象中，天空中发生的现象最明显，也最有规律，所以时间的量度早期以地球自转的周期作为基准，这就是所谓的太阳日。1秒=1/86 400太阳日。 随着科技的进步，科学家对时间和频率的测量技术有了很大发展。2018年，第26届国际计量大会规定，当铯−133原子基态的超精细能级跃迁频率以单位Hz（即s−1）表示时，将该频率的固定数值取为9 192 631 770来定义秒。 时间的单位 二、时间的测量 1 时间的单位 二、时间的测量 思考：小华和小明分别记录自己从家到学校的时间，小华用时1小时5分，小明用时11分23秒，求小明比小华用时少多少？ 1 时间的单位 二、时间的测量 在国际单位制中，时间的基本单位是秒（s）。此外，时间的单位还有时（h）、分（min）、毫秒（ms）、微秒（μs）等。它们之间的换算关系是： 1 h=60 min=3.6×103 s， 1 s=103 ms， 1 ms=103 μs。 人们还常用日、月、年作为计时单位。 2 时间的测量 二、时间的测量 古代的时间是如何规定的呢？ 《授时历》是我国古代一部很精良的历法，于1281年施行，由元朝的郭守敬、王恂、许衡等创制，因《尚书·尧典》“敬授人时”得名，是我国历史上施行最久的历法。郭守敬（1231—1316）使用圭表历经三年半进行约200次的表影测量，定出十分精确的冬至时刻，又结合历史上的可靠资料加以分析、归纳，得出一个回归年的长度为365.242 5日。这个值与近代观测值仅差25.92秒，精度与公历（指1582年的《格里历》）相当，但比西方早了300多年。 郭守敬 2 二、时间的测量 圭表 古代人们测量时间的工具：中华民族是勤劳智慧的民族，我国古代人民很早就会利用自然界中有规律的运动来计时，如圭表、日晷和漏壶等。 依据圭表正午时表影长度的变化，能推算出二十四节气，依据表影长短的周期性变化，能确定一回归年的天数。 时间的测量工具 二、时间的测量 日晷 2 时间的测量工具 古代人们测量时间的工具：中华民族是勤劳智慧的民族，我国古代人民很早就会利用自然界中有规律的运动来计时，如圭表、日晷和漏壶等。 日晷是通过测量日影的变化来计量时间的，只不过它是通过测量日影方向的变化来确定白天的时间。 二、时间的测量 漏壶 2 时间的测量工具 古代人们测量时间的工具：中华民族是勤劳智慧的民族，我国古代人民很早就会利用自然界中有规律的运动来计时，如圭表、日晷和漏壶等。 漏壶是我国古代利用水的恒定流量来计量时间的器具。 二、时间的测量 2 现代人们测量时间的工具：现在我们在生活中一般用时钟计时，物理实验室中一般用秒表（又称停表）来计时。随着现代科技的发展，计时工具越来越精确。机械秒表可以精确到0.1 s，运动会上的电子测时系统可以精确到0.001 s，科学实验中使用的计时仪器还可以精确到1 μs，甚至更小。 时间的测量工具 二、时间的测量 观察并思考：观察秒表，分析大表盘和小表盘的含义。 大表盘：长针走一圈代表30秒。 小表盘：长针在大表盘走两圈，短针在小表盘走一大格，代表1分钟。 2 时间的测量工具 二、时间的测量 机械秒表使用方法演示 发条调节：使用秒表前，通过秒表上方旋钮进行调节。 测量时间： 第一次按下按钮，开始计时； 第二次按下按钮，停止计时； 第三次按下按钮，指针归零。 正确使用秒表 3 “一始、二停、三归零” 二、时间的测量 1.测量自己的脉搏跳动30次所用的时间，测量结果为 s。 2.测量一名学生从教室前面走到后面的时间，测量结果为 s。 正确使用秒表 3 学生实验——用秒表测量时间 二、时间的测量 学生实验——用秒表测量时间 1.计时10秒钟，感受10秒钟有多久。 2.让一名学生背一首古诗，找三名学生用秒表计时，其他学生对背古诗的时间进行估测，然后交流、对比。 正确使用秒表 3 二、时间的测量 阅读教科书“北京时间的奥秘” ，回答以下问题： 1.什么是北京时间？ 2.北京时间从哪里发出？ 北京时间是我国国家标准时间。 北京时间由位于陕西的国家授时中心发出。 阅读与拓展 4 二、时间的测量 资料：阅兵时要求战士们踢腿高度为30厘米，步幅间的距离为75厘米。 活动：找三名学生，按上述要求模拟战士们走方队。 即便知道具体的要求和数据，但是要想做到整齐划一，还要经历艰苦卓绝的训练。我们要学习战士们吃苦耐劳、坚韧不拔的精神，去战胜学习和生活中的挑战和困难。 学生活动：模拟阅兵 5 学到了什么 基本物理量 国际单位制中的基本单位 基本单位和其他常用单位的换算关系 实验室常用测量工具 能做什么 能描述什么 长度 米（m） 1 km=103 m，1 m=10 dm 1 m=102 cm，1 m=103 mm 1 m=106 μm，1 m=109 nm 刻度尺 了解长度的测量工具和测量方法，能对长度进行精确的测量 描述物体的 运动；分析、解决实际问题 时间 秒（s） 1 h=60 min=3.6×103 s 1 s=103 ms 1 ms=103 μs 秒表 了解时间的测量工具和测量方法，能对时间进行精确的测量 Lavf58.20.100 $$