5.1 长度与时间的测量 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 朝辞白帝彩云间, 千里江陵一日还。 两岸猿声啼不住, 轻舟已过万重山。 千里江陵一日还 一、长度和时间的测量 学习目标 1.知道国际单位制中长度和时间的单位。 2.会估测长度,能使用刻度尺测量长度。 3.会估测时间,能使用秒表、手表等测量时间。 4.知道长度和时间的测量结果由数值和单位组成, 知道测量有误差。 运动的物体位置随时间而变化。 导入新课 首先要学会长度和时间的测量。 骏马飞奔 烟花绽放 运动员飞身灌篮 生活中运动的物体有何特点？ 为了研究物体的运动, 长度的测量 比较课桌的长、宽、高 活动 5.1 高＞长＞宽 1.目测课桌的长、宽、高,并评价。 2.不用尺,你如何证实自己目测的结果?说出你的做法。 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? 目测是很方便的,但不一定可靠. 用手的一柞来量;用文具盒或铅笔;用胶带纸;用物理课本等. 比较粉笔长度 活动可知,各人估测的结果差异较大,原因是估测时参考标准不一致。 测量是将待测的量与公认的标准量进行比较,这个公认的标准量叫单位。 待测物体 公认的标准量 公认的标准量 公认的标准量 测量 单位 需先确定 长度单位 在我国古代,用手指、手和手臂等作为标准来测量长度,但还是不够准确。直到秦始皇统一度量衡,我国对长度的测量才有了统一的标准。18世纪中后期,国际计量大会将米确定为国际制长度单位。 国际单位制: 国际上规定的一套统一的单位. 米(m) 1m 长度常用单位有： 长度国际单位是 。 km dm cm mm nm 千米、分米、厘米、毫米 、微米、纳米. μm 指甲宽 1cm 指甲厚 1mm 拳宽 1dm 10 10 10 km m mm μm nm 长度单位关系 m dm cm mm 103 103 103 103 1公里=1千米 1公里=2里 1千里=500千米 进率 1km=103m 1dm=10-1m 1cm=10-2m 1mm=10-3m 1μm=10-6m 1nm=10-9m 1万里=5000千米 500m= = μm 换算过程: 原数×进率 新单位 42nm= = cm 科学计数法 42×10-7cm 4.2×10-6 5×108 500×106μm 人的身高为160 . 1楼层高度约为3 . 乒乓球直径为4 . 3楼高度约为 . 旗杆高度约为 . 长度的估算： 例物体长度为1.76×109nm可能是 ( ) A.物理课本长度 B.人的身高 C.一座山高度 D.篮球场的长度 ③ ② m 6m cm 7m cm B 长度单位换算 练习使用刻度尺 学生实验 实验与记录 1.图示是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。 2.取出你的刻度尺,观察:它的量程和分度值分别是多少? 游标卡尺 螺旋测微器 直尺 三角尺 卷尺 单位 零刻度线 分度值 刻度尺的刻度在哪面? 哪边用做测量边? 会看 0.1cm 0～10cm 会选 划玻璃 跳高跳远 1mm 1cm 量程 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 cm 分度值 分度值 刻度尺使用注意事项 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, 读数时视线与尺面垂直,如图5-4所示。 3.测量时,应估读到分度值下一位:记录测量结果时,要写出数字和单位。 会记 会放 会读 分度值0.1cm 18.5 cm 0 10 cm 分度值1cm .2 下一位0.00～0.09cm 下一位0.0～0.9cm 准确值 估计值 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。 实验序号 长度/cm 宽度/cm ① ② ③ 平均值 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。 实验序号 长度/cm ① ② ③ 平均值 18.35 18.40 18.38 25.98 26.00 26.05 26.0 26.1 25.9 26.0 26.01 18.37666… 18.38 4舍5入,仍保留估计值的位数 思考与讨论 任何测量都存在误差。误差和错误是不同的,误差不能消除,但可以减小,而错误是不应该发生的,如使用工具的方法不正确、因粗心看错了数值等。 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？ 不一定相同 可能估计值不同;尺未放正;未对齐0刻线;视线与尺未垂直;未估读等。 不相同 分度值不同,测量结果不同。分度值小,测量结果更精确。 对同一测量对象的估读值有时偏大、有时偏小,这种误差可以通过多次测量取平均值的方法减小。 误差与错误的区别: 区别 误差 错误 测量方法 产生原因 结果 处理 措施 正确 不正确 尺分度值不同; 估读有偏差. 尺未放正;未估读.视线未与尺面垂直. 正确 错误 改进测量方法; 多次测量求平均值. 误差总存在,无法避免. 只能减小,不能消除 错误不允许存在. 改正错误,重新测量. 分度值 cm 下一位 cm 准确部分 . 估计部分 . 7.5cm 0.05cm 7.55cm 例1木块长度的读数 例2橡皮长度读数为2.36cm,读数估计值是 . 所用尺的分度值为 . 测量结果 . 0.00～0.09 0.1 0.1cm 0.06cm 例3判断长度测量中的对错: ① ② ③ ④ ⑥ ⑤ ⑦ √ × √ × × × √ 港珠澳大桥沉管隧道工程 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3个多小时缩减到了1h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 55km。沉管隧道长约6.7km,其中海底部分约5.7km,由33节巨型沉管与一个合龙接头组成。每节标准沉管长 180m、宽37.95m、高11.4m,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2~3m厚的基石,其平整度误差必须在4cm以内。这里地处外海,环境复杂,既有风浪、暗流,又有回淤,施工的难度大得难以想象。沉管铺设最后的合龙,是通过插入一段质量达6×103t的接头实现的。插入时,两侧的间隙只有15cm,安装到位的误差必须在5cm以内,其施工难度堪比“海底绣花”。我国工程技术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。 时间的测量 在国际单位制中,时间的单位是 ,用符号 表示。生活中常用的时间单位还有 、 。分用符号 表示,小时用符号 表示。它们之间的换算关系为 1min= s, 1 h= min= s 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。 自学思考 秒 s 分 小时 min h 60 60 3 600 大表盘一周度量 的时间是 ， 分度值是 . 小表盘一周度量 的时间是 ， 分度值是 . 30s 0.1s 15min 0.5min 一走、 二停、 三回零. 时间的读数： 小表盘读数是 , 分针过半,大表盘读30后, 大表盘读为 , 2min 39.7s 2min39.7s 10h10min30s 159.7s 2.66min 用秒表测量时间 学生实验 1.观察秒表,了解它的功能键和使用方法。 2.按动秒表上的按键,使之启动、暂停和归零。 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。 实验序号 摆动10个来回所需要的时间/s 摆动1个来回所需要的时间/s ① ② ③ 12.5 12.8 12.3 1.25 1.28 1.23 计时器的发展 日常生活、科学研究等都离不开时间的测量。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。针影随太阳运转而转动,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性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1s。 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。当前北斗卫星导航系统运行稳定,全球范围水平定位精度优于9m,测速精度优于0.2m/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、铁路和港口享受更智能的服务…. 1.如何测量一张纸(图5-13)的厚度? 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。 实践与练习 一张纸厚度小于刻度尺分度值,不能直接测量。 用累积法(测多算少法)测量。 测一本书厚度H,根据页数算出张数N,则一张纸厚D=H/N。 在学校操场跑道上标注起点,沿直线步行N步,测量出运动距离s,一步所走的长度l=s/N。 然后,从跑道起点绕操场步行一圈,并同时数出步行一圈的步数 N′,则学校操场跑道一圈的长度L= A4纸500张 4.90cm 4.90cm 500 =0.0098cm =98μm 3.选用合适的工具,测量你和家人拳头的周长、脚长和身高,你有哪些有趣的发现? 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。 用皮尺分别测量你的拳头周长和脚长,你会发现这两个尺寸很接近,而身高大约是脚长的7倍。 测出自己10次脉搏的时间t,则一次脉搏的时间T=t/10。 在旗手升旗的过程中,测得自己的脉搏次数N,则升旗 所用的时间t′= 知识梳理 1.国际单位制中,长度的单位是 符号为 .常用长度单位符号有 ？ 单位间如何换算？ 2.正确使用刻度尺的方法： 3.减小误差的方法： 4.测量一张纸厚的方法 ,原因是 . 5.测量值为2.36cm,准确值为 .估计值为 ,所用刻度尺的分度值为 . 6.一张纸厚度约80 . 脉搏跳动一次约0.8 .列车发车时间为14:40,到站时间为19:04,运行时间为 h min. 合 h. 1.A尺的分度值 ,读数 . B尺的分度值 ,读数 . 2.2cm 2.22cm 1cm 0.1cm 2.三次测得铅笔的长度为5.23cm,5.24cm,5.13cm,其中有一次错误的是 .通过求平均值来减小误差,并采用4舍5入法保留原来位数,长度应记为 . 3.体育课上用皮尺量一段距离,若用力拉紧皮尺与刚好拉直相比测量结果会 ( ) A.偏大 B.偏小 C.不变 D.不确定 5.13cm 5.24cm B 提升练习 A C B 4.读A、B、C物体的长度 物体 准确值 估计值 测量值 A B C 2.0 cm 3.5 cm 4.65cm 0.05 cm 4.6 cm 3.50 cm 0.00 cm 0.00 cm 2.00 cm 5.我们常说的时间有两个概念： ◇时刻 ◇时间间隔 地点/时间/里程 南京 常州 苏州 上海 到站时间 —— 15:13 18:13 19:04 发车时间 14:40 15:18 18:25 —— 里程/km 0 138 219 303 常州到苏州运行时间为 h min= h. 常州到苏州长度为 km. 2 55 2.92 81 列车出发时间为 h min. 14 40 $nullnull