第一章 第1节 第2课时 时间的测量和误差（讲解课件）-【优翼·学练优】2025-2026学年八年级物理上册同步备课（人教版2024）

null 第一章 机械运动 长度和时间的测量 第1节 第2课时 观察与思考 思考：请你估计一下视频的播放时间? 衔接：我们上课前先来观看一段视频。 我们发现现在的一些标准都是源自一些不经意的事情。现在请同学们估计一下，刚才的视频一共播放了多久的时间呢？（各种回答）大家的答案看来都不一样，真实的播放时间是3分25秒，看来不仅对于长度人们感觉是不准确的，对于时间，人们的感觉也是不准确的。时间也需要去测量。 还可以举例：人在做自己喜欢的事的时候，会感觉时间过得快。做不喜欢的事的时候会感觉很慢。 一、时间的测量 思考：你学习过哪些时间的单位？ 国际单位：秒，符号s 常用单位： 小时（h） 分（min） 毫秒（ms） 时 分 秒 60 60 毫秒 103 衔接：日常生活中大家都应该接触过很多时间单位或词语。（常见的时间单位有天、星期、月、季、年、世纪等等。） 一、时间的测量-飞秒的介绍 飞秒-fs（femtosecond）是一个时间单位，1fs等于1s的一千万亿分之一，具体来说，1fs= S。 飞秒时间非常短，以至于在许多科学实验和工业应用中，飞秒技术被用来研究和控制极其快速的过程。 飞秒技术在物理学、化学、生物学以及材料科学等领域都有重要应用。例如，在超快光谱学中，飞秒激光可以用来探测分子和原子内部的动态过程。在眼科手术中，飞秒激光被用来进行精确的角膜切割，以改善视力。此外，飞秒激光还被用于精密加工，如半导体芯片的制造。 1x10-15 衔接：日常生活中大家都应该接触过很多时间单位或词语。（常见的时间单位有天、星期、月、季、年、世纪等等。） 0.5h = 0.5×3600s = 1800s 例：0.5h等于多少s? 先“换” 后“算” 一、时间的测量 衔接：不仅长度的单位的换算方法是先换后算，所有的单位的转化方法都是先换后算。 古代的测量工具 日晷 沙漏 刻漏 一、时间的测量 衔接：为了测量时间，从古至今，出现了许许多多的测量时间的工具。我们来看一下古人们用什么来测量时间。 （还有一炷香的时间。） 现代的测量工具 石英钟 电子手表 机械秒表 电子秒表 一、时间的测量 手机秒表 衔接：我们现代出现了更为轻巧方便，且更准确的计时工具。 在运动场和实验室，经常用机械停表来测量时间，我们今天就要学习如何用机械停表测量时间和如何读数。 开始/暂停键 复位键 表盘 秒针 分针 大表盘读秒 小表盘读分 思考：该秒表的量程和分度值分别是多少？ 一、时间的测量 衔接：我们看一下机械停表的构造。（描述使用方法）…… 有的同学可能会疑惑，这个大表盘怎么奇奇怪怪的呢？怎么一会是31，一会又变成2了呢？我们来学习一下机械停表的读数。 用秒表测量时间 演示实验 ： 0 31 2 33 4 35 6 37 8 39 41 10 43 12 14 45 16 47 18 49 20 51 22 53 24 26 55 57 28 59 0 1 2 6 7 8 9 10 11 3 4 5 12 13 14 1.先读小表盘，小表盘一整圈是15min，一大格是1min。如图读作9min。 2.再读大表盘，大表盘一整圈是30s，一大格是1s。分针前半读0~30s，分针后半读30~60s。如图为38.4s。 3.两个读数相加。9min38.4s。 一、时间的测量 衔接：我们这有一幅停表的简图。…… 进行实验： 1.练习使用秒表。按动停表上的按钮，观察指针的变化，了解停表的使用方法。 2.用停表测量时间。如脉搏跳动。 实验记录： 测量对象 跳动次数 对应时间 脉搏 10次 脉搏 1min 一、时间的测量 进行实验，展示结果 活动：刘翔是2004年雅典奥运会男子110m跨栏比赛冠军。请你测量出刘翔跨栏所用时间。 12.91s！你测量得准吗？ 一、时间的测量 衔接：（进行活动）刘翔之所以取得如此好的成绩是与他平常刻苦训练是分不开的，我们要向刘翔学习，不断努力，脚踏实地一步一步地才能达到目标，今天我们的小目标就是掌握如何使用秒表以及读数。 例 ________s ________s 147.5 104.0 秒表读数 一、时间的测量 Administrator (A) - 104.0 思考：一把量程为0~1m的直尺，它的长度真的是1m吗？ 它可能比真正规定的1m多一点点，也可能少一点点，只要是人制造的工具，就不会是真正精确的。 二、误差 衔接：我们学习了如何测量长度和时间，我们知道一个物体多长是从测量的工具上读出来的，但是这个工具真的就是这样的长度吗？ 同学们请看这是一把刻度尺，上面的量程为0~1m。但是同学们，这一把刻度尺真的是我们所规定的1m的长度吗？ 可能多1毫米，那么我们加强制作水平。但是又可能多1微米，我们永远无法把工具制作得完全符合规定的长度。那么用这个尺去测量物体时。就必然不可能完全精确。 误差：测量值和真实值之间总会存在的差别。 误差的来源 误差：测量值和真实值之间总会存在的差别。 测量工具 测量方法 测量者 二、误差 衔接：所以误差就是……，比如刚才举的例子中，多的一点点或者少的一点点就是误差。 误差的来源： 例如：仪器本身不准确，环境温度、湿度变化对仪器都有影响。热胀冷缩，木尺受潮了会变长。 例如：我们测量的方法不够好，我们可以多次测量。 例如：测量长度时，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。根据视觉习惯，每个人的估读也不一样。按表暂停的反应也不一样。 讨论与思考： 1.误差是错误吗？ 2.误差可以避免吗？ 3.你有什么办法减小误差？ 活动：小组合作，重新测量物理书的长度、宽度与厚度，尽量减小误差。 二、误差 衔接：那么同学们请思考这些问题。…… （再次进行活动） 注意事项：1、测量厚度前注意将课本压平实； 2、选择在课本相同位置测量厚度（如中间位置）； 3、各同学的同款课本同类测量数据之间会有轻微的差别。 二、误差 测量对象：课本 长度/cm 宽度/cm 厚度/cm 第一次 第二次 第三次 平均值(保留两位小数） 数据记录 交流讨论:多次测量求其平均值的好处是： 减小误差 衔接：那么同学们请思考这些问题。…… （再次进行活动） 时间的测量和误差 误差 国际单位：秒（s） 秒表的使用 测量值和真实值之间的差别 时间的单位 其他单位：h、min、ms、fs 单位换算 测量工具：秒表 减小误差的方法 课堂小结 1.如图所示，该手表显示的时刻为上午_____________，它的分度值为_______ 。 10：07：38 1 s 课堂练习 2.如图所示是某种机械秒表的实物图，大表盘一圈度量的时间是________，分度值是______，小表盘一圈度量的时间是________，分度值是________，图中记录的时间为______min_______s。 30 s 0.1 s 15 min 0.5 min 2 38.4 课堂练习 3.关于长度测量中产生误差的原因，下列说法中正确的是(　　 )。 A. 读数时视线与刻度尺不垂直 B. 测量时刻度尺未放正 C. 刻度尺本身不够精确 D. 未将厚刻度尺的刻线靠近被测物体 C 课堂练习 4.小明同学用刻度尺测量自己拳宽的几次数据分别为：9.16cm、9.17cm、9.18cm、9.20cm，则其最终的测量结果是________cm。 9.17 课堂练习 $null至今为止，18年过去了，这场比赛仍然令人无比怀念。这是中国体坛最精彩、最闪耀、最沸腾的夺冠，也是有史以来中国健儿在奥运会田径项目上最为经典的一幕。在雅典的比赛场上，21岁的刘翔甩开一众黑人选手，轻松拿下金牌，创下了前无古人后难有来者的历史。下面就让我们重回2004年梦开始的地方，回顾这场令无数中国人热血沸腾的比赛。当年的刘翔已经不是无名之辈，奥运会之前的国际田联大奖赛上，他就曾经轻松战胜一众高手拿下冠军，证明了自己过人的实力。决赛起跑线上，凭借着前几枪的出色发挥，刘翔处在黄金位置的第四大，他面对当时三大顶尖高手的挑战，分别是第三道法国天才杜库雷7到悉尼奥运会冠军加西亚以及美国名将特拉梅尔。刘翔马上就要参加决赛了，对于刘翔来讲要充满自信，因为身边的对手有一个在今天赢过他。比赛开始，刘翔的起跑非常的顺，他福祥排在第一位，旁边的是克拉梅尔，奥利加尔斯，刘翔最领先的位置。刘翔刘翔赢啦，刘翔赢了，刘翔创造了历史，一个黑头发黄皮肤的中国人成为了世界杯人。 俗话说没有规矩不成方圆，由此可见标准的重要性。今天我们就来聊一聊这长度标准的趣事。先问个问题，你知道代表着现代科技最尖端水平的火箭助推器的宽度是由什么决定的吗？答案肯定让你大跌眼镜，马屁股什么不可能，听我给你讲啊。火箭助推器造好之后，得用铁路运送，所以它的宽度得和铁轨间距相匹配，而铁轨的间距则是沿袭早先电车的轮间距，电车轮间距是沿袭更早期马车的轮间距，而马车轮间距又是沿袭古罗马战车的轮间距。那战车的轮间距是怎么来的呢？非常简单，是由拉特的两匹马的屁股宽度决定的，所以火箭助推器的宽度是由马屁股决定的。除了马屁股之外，古时人们还常常以自己的身体作为长度标准，古埃及人最常使用的长度单位万尺就是法老的手的中指尖到肘的距离。埃及著名的胡夫金字塔就是用法老胡夫的钱币作为万尺丈量的，塔高280万尺。古希腊人把美男子库里修斯双手伸开时，两手中指间的距离成为一群古罗马凯撒大帝，将其军队行军时2000步的距离称为罗马里，后来逐步演变成了英里。8世纪时，查理曼大帝规定它的脚长为一英尺，这就是为什么英尺的英文是food。到了16世纪，严谨的德国人找了16个从教堂出来的男子，算出他们左脚长度的平均值，重新定义了英尺并沿用至今。9世纪时，英国国王亨利一世规定他的鼻尖到食指间的距离就是一马世纪时，英王埃德加把他大拇指关节长度定义为一英寸。到了14世纪，英王爱德华二世又重新规定1英寸为三笠最饱满的大麦粒排成一行时的长度。哈哈，够随意的吧。其实咱们中国人也一样，史书记载，远古时期，中国人便不知之寸，不守之尺，竖肘之寻身高为丈百步。电母春秋战国时期，各国诸侯纷纷定义自己的长度标准，这个王的手掌，那个王的小腿纷纷派上用场，搞得中华大地长度标准极为混乱。待到秦始皇统一中国时，其他王后的身体部位才开始退出历史舞台。由此看来，历史书中将秦始皇统一度量衡作为其历史功绩标载史册还是有道理的。众所周知，当今世界采用最为广泛的长度单位是米制，而米制的确定和广泛使用不能不感谢法国人的功劳。1791年，在著名思想家、革命家、科学家拉格朗日的推动下，法国当局规定把经过巴黎的地球子午线的4000万分之一定义为一米，也就是说，1米等于从地球极点到赤道距离的1000万分之1。之后，法国人冒着当时欧洲大陆纷飞的炮火，艰难测量出了这个长度，并用博弈合金制成了一根标准米尺，这就是我们常说的米元气。1960年，科学界利用精准又稳定的光的波长重新规定了米的标准。1983年，国际计量局又重新利用光速定义了米的标准，即真空中光在2亿99792458分之一秒通过的行程为1米。这个标准被一直沿用至今。从马屁股到光速，确定标准和规定的道路还真是曲折呀。