内容正文:
第1章 机械运动 1.1 长度和时间的测量 自习案
学习寄语:愿你们用尺子丈量世界的精准,用秒表记录时光的足迹,在每一次测量中,感受严谨带来的力量,让每一个数据都成为探索物理的坚实基石。
学习链接:
1.当你用刻度尺测量铅笔长度时,首先要观察刻度尺的零刻度线、量程和______(填“分度值”或“材质”) 。
2.你在体育课上跑1000米,老师用______________(填“秒表”或“体温计” )记录你的跑步时间。
3.要测量物理课本一张纸的厚度,由于一张纸太薄难以直接测量,这时可以采用________________(填“累积法”或“平移法”),测量多页纸厚度再求平均值 。
学习情境:
生活中我们常通过________直接判断物体的长短。图1.1-1中的两根小棒中_____(上面|下面)的那个较长,先看看,再用尺子量一量。我们的感觉往往是____________(不可靠|可靠)的.在生产生活和科学研究中,经常要比较_________的远近、_________的长短、温度的_________……人们常常用自己的感觉器官去感知外界的情况。但是,仅凭感觉去判断,不一定_________,更谈不上_________。为了正确地认识周围的世界,_________地把握事物的特点,人们发明了许多_________和_________,能够帮助我们进行准确的_________。______、_________、_____________等,都是我们熟悉的测量仪器或工具。
学习目标:
1.能说出长度和时间的基本单位,会进行单位间的简单换算(如米与厘米、秒与分钟)。
2.学会正确使用刻度尺测量物体长度,能规范记录测量结果(包括数值和单位);学会用秒表测量时间,掌握基本操作方法。
3.了解测量过程中存在误差,知道减小误差的常用方法(如多次测量求平均值),能区分误差与错误。
学习过程:
任务一:ID长度的单位
1. 测量任何物理量都必须首先规定它的_________。长度的基本单位是我们在小学已经学过的______。物理量的单位有国际通用的_________,在国际单位制中,米的符号是______。成年人走两步的距离大约是_______m,课桌的高度大约是________。
2. 比米大的单位有_________(_____),比米小的单位有_________(____)、_________(_____)、_________(mm)、_________(μm)、_________(nm)等。它们同米的关系是
1km=_______m=_____m;1dm=______m=_______m;1cm=________m=_______m;1mm=________m=_______m
1μm=____________m=______m;1nm=____________m=______m
3. ※在进行单位换算时,要注意以下几点:(1)单位之间的换算,不仅仅是数值参与运算,且单位也同时参与运算:(2)换算过程中,不要再写上原单位,只写目标单位;(3)明确原单位与目标单位之间的进率。可简记为:数不变,单位换,乘进率,进行算。比如2.5μm=2.5X10-6m,不能写成2.5μm=2.5pmX10-6m,因为1μm=10-6m,所以2.5μm应理解成2.5个1μm,即2.5μm=2.5X10-6m。
4. 长度、时间等可定性或定量描述的属性称为__________。测量物理量的过程实际上是_________的过程,就是将一个待测的物理量与一个_________的标准量进行比较,这个标准量就是_________。
5. 国际单位制——长期以来,世界上不同地区(甚至同一地区的不同年代)选定的测量标准各不相同。例如,测量长度时,我国过去采用的单位是“_____”(古代的“____”与现代的“____”也不一样),一些欧洲、美洲国家采用的单位是“________”。这样,同一个物体的长度用不同的单位来表示,国际交流就会很不方便。人们逐渐认识到,应当选取自然界中比较________、世界各国都能接受的事物作为测量________。鉴于这种认识,国际计量组织制定了一套国际统一的单位,称之为________________,推荐各国使用。目前世界上大多数国家和地区已经采用国际单位制,我国的法定计量单位也是以国际单位制为基础制定的。在国际单位制的基本单位中,长度的单位是____,时间的单位是____。国际单位制还规定了其他基本单位,如________________________________。
任务二:ID长度的测量
6. 为了准确测量长度,人们设计、制造出了各种测量长度的工具。如图是一些常用的测量长度的工具。仔细观察你自己的刻度尺,回答下面的问题。(有时用________来表示测量工具测量的范围。量程是测量范围上限和下限的差。使用任何一种测量工具时,都要首先了解它测量的________和________)
(1)它的零刻度线在哪里? ___________________________
(2)它能测量的范围是多少?___________________________
(3)它的分度值(相邻两刻度线之间的长度,它反映了刻度尺的精确程度)是多少?_________________
7. 我们可以根据测量的________选择不同的测量工具。例如,如果我们要测量家里门窗的长度或宽度,就可以选用________来测量;如果要精确测量螺母的尺寸,就可以选用精确度比较高的测量工具进行测量,如________________(如图)等。
8. 用刻度尺测量长度——刻度尺的使用看似简单,但是一些基本的使用_________却是非常重要的。通过练习使用刻度尺可以发现,正确地使用刻度尺要注意以下几点。(1)正确_________刻度尺:零刻度线_________被测物体的一端,有刻度线的一边要_________被测物体且与被测边保持_________(图1.1-4甲),不能_________(图1.1-4乙)。(2)读数时,视线要_________刻度线,如图1.1-5所示。(3)记录时,不但要记录数值,还必须注明测量_________,没有单位的记录是没有意义的。
9. ※刻度尺的使用口诀:观察量分零(即观察________、____________、_________________):根据需要选[即按测量要求(量程、分度值)选择刻度尺]:紧贴平行放(即刻度尺有刻度线的一边要________被测物体,平行放置);估读带单位(即必须且只能________到分度值的下一位并带上__________)。长度的精确测量中,需要估读到分度值下一位,若被测长度刚好正对刻度线,则估计值是零,也一定要写出来。
10. 测量作业本和课本的长度、宽度及厚度,将测量结果填入下表。
11. 一些长度或距离,请进行单位换算.
链球菌半径
(3-5)×10-7m=__________nm
珠穆朗玛峰海拔
8848.86m=_________km
人头发丝直径
约7×10-5m=____________mm
地球半径
6.4×106m=_________km
一张纸厚度
约10-4m=____________mm
太阳半径
7.0×108m=_________km
我国铁路标准轨距
1.435m=____________cm
日地平均距离
1.5×1011m=_________km
12. ※人体的某些部位可以作为“尺”,用来估测长度:1庹(念tuo,成年人两臂侧平伸直时两中指间的距离)约为1.7____;1拃(念zhă,张开手时拇指尖到中指尖之间的距离)约为20____;步幅(走路时,两脚尖之间的距离)约为0.5____,正常成年人手掌宽约为1____,小指宽约为1____。
任务三:ID时间的测量
13. 像长度一样,时间也是我们经常要测量的量。测量时间也要先规定它的________。很久以前人类就以地球自转一周的时间作为时间单位,称之为____________。在国际单位制中,时间的基本单位是________,符号是____。时间单位还有________(____)、________(____)等,它们之间的关系是1h=60____;1min=____ s;1h=________s
14. 在古代,人们用________、________(图1.1-6)、________等计时仪器来测量时间。在现代生活中,我们通常使用____、____来测量时间;在运动场和实验室,经常用________来测量时间(图1.1-7)。随着科学技术的发展,人们还制造出了更精确的计时仪器,如________________。它的精确度非常高,上千万年误差不超过____s。
15. ※机械停表(1)实验室里常用的计时工具是停表(机械停表和电子停表)如图1.1-7所示是机械停表的表盘。在它的正面是一个大表盘,上方有小表盘。秒针沿____表盘转动,分针沿____表盘转动。(2)机械停表的读数大盘:秒针转一圈的时间通常有____s和____s两种,分度值对应的也有两种:一种是____s,另一种是____ s。机械停表的读数为小盘的________数加上大盘的____数。先读小盘的读数,它的单位是________,看上面的示数可知每分钟分为前半分钟和后半分钟,要注意看它是指向哪半分钟。接看读大盘的读数,它的单位是____,如果是____半分钟就读0~30 s,若为____半分钟则读31~60 S。
16. 练习使用秒表。按动秒表上的按钮,观察________(或数字)的变化,了解秒表的使用方法。你脉搏跳动10次所用的时间是___s;正常行走时,你每迈一步所用的时间是___s。
17. 一些时间
最短的激光脉冲
约10-17s
地球自转的周期
8.6×104s=________h
μ子的寿命
约10-6s
地球公转的周期
3.2×107s=________年
钟摆的周期
1s
地球的年龄
1.4×1017s=________年
百米赛跑的世界纪录
9.58s
质子的寿命
约1039s=________h
18. 时刻与时间的区别——时间为两个时刻之间的间隔。例如,小明7:00从家里出来,8:00到了学校,那么,7:00和8:00为两个________,小明从家到学校所用________为1h。
任务四:ID误差
19. 在测量长度、时间以及其他物理量时,受所用________和测量________的限制,测量值与真实值之间总会有________,这就是________。我们不能________误差,但应尽量________误差。____多次测量求________值、选用________的测量工具、改进测量________,都可以减小误差,但不能________误差。误差不是错误。测量错误是由于____________仪器的使用规则、读数时________等造成的,是不该发生的,是能够________的。
夯实练习
1.下列对长度和时间的估测最符合实际的是( )
A.成年人走路时每一步的距离大约是75cm B.正常人每分钟脉搏跳动次数为100次以上
C.课桌的高度大约是0.75dm D.物理书的纸张厚度约1mm
2.下列单位换算过程正确的是( )
A.2m=2m×100cm=300cm B.2m=2m×100=200cm C.2m=2×10cm=20cm D.2m=2×100cm=200cm
3.关于误差的说法中正确的是( )
A.选用精密仪器进行正确测量,就可以避免误差的产生
B.多次测量求平均值可以减小由估读引起的误差
C.错误其实只是一种比较大的误差而已
D.随着科技的发展,技术的进步,以后测量误差可以消除
4.使用刻度尺测量长度时,不正确的说法有( )
A.首先要观察零刻度线在哪里 B.要观察刻度尺的量程和分度值
C.必须要从刻度尺的0刻度量起 D.要估读到分度值的下一位
5.下列测量长度中,正确的操作是( )
6.小明用刻度尺测出一个物体的长度为152.5mm,下面物体中最接近这个数值的是( )
A.一个中学生的身高 B.一本练习本的宽度
C.物理课本的厚度 D.两间教室的长度
7.下列各过程经历的时间最接近1s的是( )
A.人眨一下眼睛所用的时间 B.完整做一次眼保健操所用的时间
C.人在安静时脉搏跳动一次所用的时间 D.人步行5m路程所用的时间
8.一把刻度尺受热膨胀变长,用这把尺子测量长度时,所得数据比标准刻度尺测到的数据( )
A.小一些 B.大一些 C.相同 D.无法确定
9.某同学用分度值为1mm的刻度尺对同一书本的长度测量了5次,结果分别是:18.40cm、18.42cm、18.74cm、18.43cm、18.41cm,则这本书的长度应该取( )
A.18.42cm B.18.48cm C.18.43cm D.18.415cm
10.给下列测量数据填上适合的单位:
(1)教室的高度约300____________;(2)张凤同学百米跑的成绩是14.9____________。
11.张凤同学在一次测量中,多次用同一把刻度尺测量同一物体的长度,记录数据如下:2.25cm;2.27cm;2.25cm;2.75cm。这个物体的长度最接近真实值的长度是____________。
12.新冠肺炎肆虐全球,它是由一种病毒引起的,病毒非常小,目前发现的最大的是痘病毒直径约300nm,合_______________m;最小的是圆环病毒直径17nm。
13.张凤和李凰用刻度尺测量同一物体的长度,测量过程与方法都正确,但是结果不同。张凤测量的结果是5.38cm;李凰的结果是5.4cm。造成这一现象的原因是______________________________;_________的测量结果更精确,所用刻度尺的分度值是_______________。
14.一个木块的长度是3.25cm,其中准确值是_______________cm;估计值是_______________cm。
15.一刻钟等于__________________min,合_______________s。
16.下图中物体的长度是_____________________。
17.下图中,A尺的示数是_______________;B尺的示数是_______________。精密程度较低的是______尺。
18.下图中所显示的时间__________________min_______________s;合____________ s。
19.圆环的外径是_______________cm,合_____________________mm。
20.指出下图中测量长度时的错误操作:
____________________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________________
答案
1.A 2.D 3.B 4.C 5.B 6.B 7.C 8.A 9.A
10.【答案】(1)cm;(2)s
11.【答案】2.76cm
12【答案】3×10-7
13.【答案】所用刻度尺的分度值不同;张凤;1mm
14.【答案】3.2;0.05
15.【答案】15;900
16.【答案】1.84cm(1.81—1.85cm均可)
17.【答案】2.20cm;2.25cm;B
18.【答案】3;38.5;218.5
19.【答案】2.90;29.0
20.【答案】(1)刻度尺的0刻度没有与被测物体的一端对齐;(2)使用较厚的刻度尺,没有使刻度面紧贴被测物体;(3)读数时视线没有与刻度线正对。
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