5.1长度与时间的测量（教学课件）----2025-2026学年苏科版物理八年级上学期

第五章 物体的运动 第 1 课时 长度与时间的测量 当你听到“运动”一词时，呈现在脑海中的是什么？ 骏马飞奔 烟花绽放 通过视频观看，你认为运动的物体有什么共同的特性？ 所有运动的物体，它们的位置都在随时间的变化而变化。 物理系统的相互作用，如杠杆平衡条件的应用。物理规律的数学美感理解本质比记忆公式更重要。物理问题的快速识别，观看科普视频拓展视野，学习物理要敢于质疑和验证。初中物理学习需要掌握科学方法，物理理论的哲学思考，建立正确的物理观念很重要。如光的色散现象分析。特别是摩擦力的影响因素。包括物态变化的能量分析。特别是力学中的牛顿三定律。物理学习要注重过程而非结果。包括物态变化的能量分析。 因此，要研究“运动”，首先必须从学会测量“长度”和“时间”开始 长度的测量 1.目测课桌的长、宽、高，并将它们按从大到小的顺序排列。 目测有时会受错觉的干扰。 把你的目测数据记在纸上 长度的测量 2.不用尺，你如何证实自己目测的结果？说出你的做法。 在我国古代，人们以身体的某些部位作为长度的标准。所谓“布指知寸、布手知尺、舒肘知寻”，即用手指、手和手臂等作为标准来测量长度，但还是不够准确。 食指和中指并起来的宽度约为1寸，约3cm。 将手掌张开，以拇指指尖到中指指尖的距离为 古代的1 尺。 现在叫用手拃，一拃约为15－18cm。 "寻" 是古代的长度单位，"舒肘" 指的是伸直手臂，从指尖到另一侧肘部的距离即为 1 寻。 此外，还有以“庹"为单位的，“一庹” 是中国传统的长度计量单位，指的是人两臂左右平伸时，从一只手的中指指尖到另一只手的中指指尖的距离。由于每个人的身高和臂长不同，一庹的具体长度会因人而异，通常与个人的身高相近。一般来说，成年人的一庹大约在 1.5 米到 1.8 米之间，儿童的则会 shorter 一些，具体长度需根据个人实际情况而定。 请你用手拃一拃，并把数据记在纸上。 物理系统的相互作用，如杠杆平衡条件的应用。物理规律的数学美感理解本质比记忆公式更重要。物理问题的快速识别，观看科普视频拓展视野，学习物理要敢于质疑和验证。初中物理学习需要掌握科学方法，物理理论的哲学思考，建立正确的物理观念很重要。如光的色散现象分析。特别是摩擦力的影响因素。包括物态变化的能量分析。特别是力学中的牛顿三定律。物理学习要注重过程而非结果。包括物态变化的能量分析。 长度的测量 3.每名同学估测的课桌长、宽、高的结果相同吗？不同的原因是什么？ 组内比对结果，分析原因。 从上面的活动可知，各人估测的结果差异较大，原因是估测时所采用的“参考标准”不一致。 同一物体，为了得到统一 的数据，必须要有一个统一的“参考标准” 测量就是将待测的量与一个公认的标准量进行比较，这个公认的标准量叫作单位。 我国直到秦始皇统一度量衡，对长度的测量才有了统一的标准。 长度的测量 在国际单位制（SI）基本单位中，长度的单位是米，用符号m表示。 常用的长度单位还有千米（km）、分米dm）、厘米cm）、毫米（mm）、微米μm）和纳米（nm）等。 1km = 103 m 1dm = 10-1m 1cm = 10-2m 1mm = 10-3m 1μm = 10-6m 1 nm = 10-9m Km m mm μm nm 每下一级，数值上扩大1000倍 cm dm 每下一级，数值上扩大10倍 长度的测量 实验与记录 1.图5-2展示了一些常用的测量长度的工具，你使用过哪些？写出你所知道的长度测量工具的名称，并与同学交流。 千分尺 游标卡尺 卷尺 直尺 三角尺 2.取出你的刻度尺，仔细观察：它的量程和分度值分别是多少？ 量程： 分度值： 0~20cm 1mm 物理系统的相互作用，如杠杆平衡条件的应用。物理规律的数学美感理解本质比记忆公式更重要。物理问题的快速识别，观看科普视频拓展视野，学习物理要敢于质疑和验证。初中物理学习需要掌握科学方法，物理理论的哲学思考，建立正确的物理观念很重要。如光的色散现象分析。特别是摩擦力的影响因素。包括物态变化的能量分析。特别是力学中的牛顿三定律。物理学习要注重过程而非结果。包括物态变化的能量分析。 长度的测量 实验与记录 1.使刻度尺有刻度的一边紧靠被测物体，放正尺的位置，如图5-3所示。 2.刻度尺的“0”刻度线与被测物体的一端对齐， 会放： 没有使刻度尺有刻度的边贴紧等测物体 尺没有放正 “0”刻度线没有与被测物体的一端对齐。 刻靠 尺正 零齐 长度的测量 实验与记录 读数时视线与尺面垂直， 如图5-4所示。 会看： 斜不压正真理 长度的测量 实验与记录 3.测量时，应估读到分度值的下一位； 会读： 估读分度下位 物理系统的相互作用，如杠杆平衡条件的应用。物理规律的数学美感理解本质比记忆公式更重要。物理问题的快速识别，观看科普视频拓展视野，学习物理要敢于质疑和验证。初中物理学习需要掌握科学方法，物理理论的哲学思考，建立正确的物理观念很重要。如光的色散现象分析。特别是摩擦力的影响因素。包括物态变化的能量分析。特别是力学中的牛顿三定律。物理学习要注重过程而非结果。包括物态变化的能量分析。 长度的测量 实验与记录 记录测量结果时，要写出数字和单位。 会记： 数字单位全记 长度的测量 实验与记录 3.测量教科书的长度和宽度，把测量结果填写到下表中，并注意单位。 四人小组合作，3人背对背独立测量数据，将结果交于第4人统计算平均值 物理系统的相互作用，如杠杆平衡条件的应用。物理规律的数学美感理解本质比记忆公式更重要。物理问题的快速识别，观看科普视频拓展视野，学习物理要敢于质疑和验证。初中物理学习需要掌握科学方法，物理理论的哲学思考，建立正确的物理观念很重要。如光的色散现象分析。特别是摩擦力的影响因素。包括物态变化的能量分析。特别是力学中的牛顿三定律。物理学习要注重过程而非结果。包括物态变化的能量分析。 长度的测量 实验与记录 4.自制一把分度值为1 cm的刻度尺，并用它测量教科书的长度，把测量结果记录在下表中。 四人小组合作 1.每人自制一把分度值为1cm的刻度尺； 2.三人分别测量教科书的长度； 3.把测量结果报给第4人填表，算平均值。 长度的测量 思考与讨论 1.用相同的刻度尺多次测量同一长度，测量的结果相同吗？如果不同，原因可能是什么？ 2.用分度值不同的刻度尺测量同一长度，测量的结果相同吗？如果不同，原因可能是什么？ 一般不同。因为在测量时要进行估读，估读时，与真实值相比，可能偏大，也可能偏小。 不同。精确的数位不一样，一个是精确到0.1mm，另一个是精确到1mm。 这种测量值与真实值之差异称为误差 注意 1.误差是不可避免的，误差不可能消除,只能尽量的减小。 2.减小误差的办法： (1)多次测量取平均值 (2)使用精密的测量工具 (3)改进测量方法 3.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。错误是不应该发生的，是可以避免的 物理系统的相互作用，如杠杆平衡条件的应用。物理规律的数学美感理解本质比记忆公式更重要。物理问题的快速识别，观看科普视频拓展视野，学习物理要敢于质疑和验证。初中物理学习需要掌握科学方法，物理理论的哲学思考，建立正确的物理观念很重要。如光的色散现象分析。特别是摩擦力的影响因素。包括物态变化的能量分析。特别是力学中的牛顿三定律。物理学习要注重过程而非结果。包括物态变化的能量分析。 知识拓展——测量长度的几种特殊方法 （1）平移法 适于测圆、圆柱体的直径和圆锥体的高 知识拓展——测量长度的几种特殊方法 （2）化曲为直 1.测较短的曲线，例如地图册上 的铁路线长 2.测较长的曲线例如运动场的跑道 物理系统的相互作用，如杠杆平衡条件的应用。物理规律的数学美感理解本质比记忆公式更重要。物理问题的快速识别，观看科普视频拓展视野，学习物理要敢于质疑和验证。初中物理学习需要掌握科学方法，物理理论的哲学思考，建立正确的物理观念很重要。如光的色散现象分析。特别是摩擦力的影响因素。包括物态变化的能量分析。特别是力学中的牛顿三定律。物理学习要注重过程而非结果。包括物态变化的能量分析。 知识拓展——测量长度的几种特殊方法 (3）累积法 测纸的厚，细丝直径 物理系统的相互作用，如杠杆平衡条件的应用。物理规律的数学美感理解本质比记忆公式更重要。物理问题的快速识别，观看科普视频拓展视野，学习物理要敢于质疑和验证。初中物理学习需要掌握科学方法，物理理论的哲学思考，建立正确的物理观念很重要。如光的色散现象分析。特别是摩擦力的影响因素。包括物态变化的能量分析。特别是力学中的牛顿三定律。物理学习要注重过程而非结果。包括物态变化的能量分析。 港珠澳大桥，犹如绚丽而飘逸的海上纽带，连接着香港、珠海和澳门。作为世界级跨海桥梁工程，它的建成是人类建桥史上的壮举，使得香港到珠海、澳门的车程由超过3 h缩减到1 h 内。便利的交通极大地促进了港澳与内地的经济和文化交流。 港珠澳大桥由桥梁、人工岛和沉管隧道等组成，全长55 km。沉管隧道长约6.7 km，其中海底部分约5.7 km，由33节巨型沉管与一个合龙接头组成。每节标准沉管长180 m、宽37.95 m、高11.4 m，质量超过7×104t。 在水下40多米深的海床上铺设沉管（图5-5），先要挖出沟槽，然后再铺上2~3 m厚的基石，其平整度误差必须在4 cm以内。这里地处外海，环境复杂，既有风浪、暗流，又有回淤，施工的难度大得 我国工程技术人员和施工人员不畏艰难险阻、精益求精，成功破解了一个个世界级难题。合龙后的测试表明，接头安装的误差定格在毫米数量级。 难以想象。最终，沉管隧道是通过插入一段质量达6×103t的接头实现合龙的。插入时，两侧的间隙只有15 cm，安装到位的误差必须在5 cm以内，其施工难度堪比“海底绣花”。 时间的测量 在国际单位制（SI）基本单位中，时间的单位是秒，用符号s表示。 常用的长度单位还有分、小时。分用符号 min 表示，小时用符号 h 表示。 它们之间的换算关系为 1 min=60 s， 1 h=60 min=3600 s 物理系统的相互作用，如杠杆平衡条件的应用。物理规律的数学美感理解本质比记忆公式更重要。物理问题的快速识别，观看科普视频拓展视野，学习物理要敢于质疑和验证。初中物理学习需要掌握科学方法，物理理论的哲学思考，建立正确的物理观念很重要。如光的色散现象分析。特别是摩擦力的影响因素。包括物态变化的能量分析。特别是力学中的牛顿三定律。物理学习要注重过程而非结果。包括物态变化的能量分析。 时间的测量 如图5-6所示，实验室常用的计时工具有机械秒表、电子秒表。手机也有秒表计时功能，使用起来非常方便。 时间的测量 1.观察秒表，了解它的功能和使用方法。 大表盘指针运动一周所表示的时间是_____s,大表盘的分度值是______s. 小表盘指针运动一周所表示的时间是_____,小表盘的分度值是______s. 30 0.1 15min 30 物理系统的相互作用，如杠杆平衡条件的应用。物理规律的数学美感理解本质比记忆公式更重要。物理问题的快速识别，观看科普视频拓展视野，学习物理要敢于质疑和验证。初中物理学习需要掌握科学方法，物理理论的哲学思考，建立正确的物理观念很重要。如光的色散现象分析。特别是摩擦力的影响因素。包括物态变化的能量分析。特别是力学中的牛顿三定律。物理学习要注重过程而非结果。包括物态变化的能量分析。 ___分_____秒 ___分_____秒 1 20 1 51 时间的测量 时间的测量 3.如图5-7所示，细线的一端拴住一串钥匙（或橡皮等），将其悬挂起来。使钥匙摆动起来，用秒表测量摆动10个来回所需要的时间。多次测量，将实验数据记录在下表中。 对照视频中的摆计时填表 物理系统的相互作用，如杠杆平衡条件的应用。物理规律的数学美感理解本质比记忆公式更重要。物理问题的快速识别，观看科普视频拓展视野，学习物理要敢于质疑和验证。初中物理学习需要掌握科学方法，物理理论的哲学思考，建立正确的物理观念很重要。如光的色散现象分析。特别是摩擦力的影响因素。包括物态变化的能量分析。特别是力学中的牛顿三定律。物理学习要注重过程而非结果。包括物态变化的能量分析。 日常生活、科学研究等都离不开对时间的测量。古代，人们利用周期性变化的自然现象来测量时间。太阳的东升西落、月亮的盈亏圆缺，给人类计量时间提供了原始标准，逐渐形成了“日”和“月”的概念。 日晷（图5-8）是我国古代的一种计时工具，它由晷盘和晷针组成。晷针的影子随太阳运转而转动，晷盘上的不同位置表示不同的时刻。古人还利用物质流动的规律制成了早期的计时工具，如滴漏（图5-9）等。 1583年，意大利物理学家伽利略发现了摆振动的等时性原理。以此原理为基础，荷兰物理学家惠更斯于1656年发明了摆钟（图5-10）。 目前世界上最准确的计时工具是原子钟。2019年，中国计量科学研究院成功研制出铯原子喷泉基准钟（图5-11），它在5.4×107年内误差不超过1 s。 北斗卫星导航系统（图5-12）是我国着眼于国家安全和经济社会发展需要，自主建设、独立运行的卫星导航系统。它可为全球用户提供全天候、全天时、高精度的定位、导航和授时服务。该系统由30颗北斗三号卫星、15颗北斗二号卫星以及多颗试验卫星和备份星组成，它的建成使我国成为独立拥有全球卫星导航系统的国家。 北斗卫星导航系统配备了国产高精度星载原子钟，核心部件全部自主可控。北斗卫星导航系统运行稳定，全球范围水平定位精度约1.52 m，测速精度优于0.1 m/s，授时精度优于20ns。除定位、导航和授时服务外，系统还拥有短报文通信和国际搜救等多种服务功能。 北斗卫星导航系统以世界一流的技术深刻影响着人类的生活。它和其他信息技术的结合，让我们可以随时得知网上购买的商品何时抵达，在驾驶汽车的同时获取实时交通路况信息，在机场、车站和港口享受更智能的服务...... 物理系统的相互作用，如杠杆平衡条件的应用。物理规律的数学美感理解本质比记忆公式更重要。物理问题的快速识别，观看科普视频拓展视野，学习物理要敢于质疑和验证。初中物理学习需要掌握科学方法，物理理论的哲学思考，建立正确的物理观念很重要。如光的色散现象分析。特别是摩擦力的影响因素。包括物态变化的能量分析。特别是力学中的牛顿三定律。物理学习要注重过程而非结果。包括物态变化的能量分析。 1.如何测量一张纸（图5-13）的厚度？ 测量一张纸的厚度可以采用累积法，具体步骤如下： 选取纸张：选取一定数量（如n张，n尽量大一些，这样测量结果更准确，比如n=100张）的相同纸张，要保证这些纸张是完全一样的，避免因纸张差异带来误差。 测量总厚度：使用精度较高的测量工具，如游标卡尺或者螺旋测微器来测量这n张纸的总厚度d。测量时，将纸张整齐地叠放，确保测量面平整，以提高测量的准确性。 计算单张纸厚度：根据公式h=d/​n，其中h为一张纸的厚度，d是n张纸的总厚度，n是纸张的数量，计算出一张纸的厚度。 这种方法的原理是将难以直接测量的微小量（一张纸的厚度）转化为可以测量的较大的量（多张纸的总厚度），通过求平均值的方式来减小测量误差。 2.测量出你正常步行时一步所走的距离，这样你就有了随身携带的“尺”。请用这样的“尺”估测绕学校操场一圈的长度，并与体育老师交流。 （课后完成，下次课交流） 物理系统的相互作用，如杠杆平衡条件的应用。物理规律的数学美感理解本质比记忆公式更重要。物理问题的快速识别，观看科普视频拓展视野，学习物理要敢于质疑和验证。初中物理学习需要掌握科学方法，物理理论的哲学思考，建立正确的物理观念很重要。如光的色散现象分析。特别是摩擦力的影响因素。包括物态变化的能量分析。特别是力学中的牛顿三定律。物理学习要注重过程而非结果。包括物态变化的能量分析。 3.选用合适的工具，测量你和家人的拳头周长、脚长和身高，你有哪些有趣的发现？ 你用皮尺量一量拳头的周长，再量—下你的脚底长，你会发现，这两个长度很接近。所以，买袜子时，只要把袜底在自己的拳头上绕一下，就知道是否合适。 你为你的父母或兄长量一量脚长和身高，你就会发现其中的奥秘：身高往往是脚长的7倍。 4.如图5-14所示，静静地坐在椅子上，测出自己10次脉搏的时间，并记录下来。这样，在没有秒表等计时工具时，就可以利用自己的脉搏来估测时间。试一试，利用你的脉搏估测旗手升旗所用的时间。 因人而异，一般一分钟在60~75次之间， 即每次心跳约0.8s~1s之间。 物理系统的相互作用，如杠杆平衡条件的应用。物理规律的数学美感理解本质比记忆公式更重要。物理问题的快速识别，观看科普视频拓展视野，学习物理要敢于质疑和验证。初中物理学习需要掌握科学方法，物理理论的哲学思考，建立正确的物理观念很重要。如光的色散现象分析。特别是摩擦力的影响因素。包括物态变化的能量分析。特别是力学中的牛顿三定律。物理学习要注重过程而非结果。包括物态变化的能量分析。 下课了！同学们再见！ Lavf60.16.100 Lavf60.16.100 Lavf60.16.100 Lavf60.16.100 EV录屏5.3.7软件录制 Lavf58.33.100 本视频由湖南一唯信息科技开发的EV录屏软件录制, www.ieway.cn EV录屏5.3.7软件录制 Lavf58.33.100 本视频由湖南一唯信息科技开发的EV录屏软件录制, www.ieway.cn EV录屏5.3.3软件录制 null 181691.55 null 92952.0 EV录屏5.3.7软件录制 Lavf60.16.100 本视频由湖南一唯信息科技开发的EV录屏软件录制, www.ieway.cn EV录屏5.3.7软件录制 Lavf60.16.100 本视频由湖南一唯信息科技开发的EV录屏软件录制, www.ieway.cn EV录屏5.3.7软件录制 Lavf60.16.100 本视频由湖南一唯信息科技开发的EV录屏软件录制, www.ieway.cn null 63864.0 null 73584.0 null 29544.697 null 2592.0 $$