1.1 长度和时间的测量（第2课时）（教学课件）物理新教材人教版八年级上册

该初中物理课件聚焦“时间的测量”与“误差”核心知识点，课堂导入通过《星际穿越》片段及爱因斯坦相对论故事，从生活中“时间长短比较”过渡到物理量测量的必要性，搭建生活经验到科学概念的学习支架。 其亮点在于融合视频（如《计时工具的变迁》《用停表测量时间》）、实验操作（测脉搏、步行时间）及对比分析（误差与错误），以科学探究和科学态度为导向，如停表读数分步教学培养严谨思维，帮助学生提升动手与分析能力，也为教师提供结构化教学资源，提高课堂效率。

物理八年级上册 •人教版 第一章 机械运动 第1节 长度和时间的测量（第2课时） 学习目标——物理学科素养 01 物理观念 通过测量、估测及阅读，了解物质世界的一些长度和时间的尺度，形成初步的时空观。 02 科学思维 在测量长度和时间的活动中，体会测量实际上是将一个待测的物理量与一个公认的标准量进行比较的过程 03 科学探究 通过长度和时间的测量活动，掌握刻度尺和秒表的正确使用方法，初步具备获取证据的能力。 04 科学态度与责任 通过经历测量的过程，体会收集证据的重要性，养成实事 求是的科学态度，学会如何与人合作。 教学重难点 教学难点 教学重点 时间的测量。 停表的读数。 课堂引入 我们在日常生活、生产及科学研究中经常要比较时间的长短。 请欣赏电影《星际穿越》片段，感觉时间长短的改变。 思考：时间的长短会改变吗？ 课堂引入 不同星球上时长不一致！这是物理学家爱因斯坦的重要发现之一，他的狭义相对论对此进行过论述。 假如你乘坐高速飞船绕月球飞行， 飞船上的你会觉得时钟的运动一切正常。你地球上的亲人也有同样的感觉。只是……当你返回地球后，他们会劈头盖脸地骂你：“你不是说只去3天嘛，怎么走了1星期！”你表示抗议：“没有啊，就去了3天啊！” 今天我们学习时间的测量。 知识点1 时间的测量 知识点1：时间的测量 1. 时间的单位 （1）国际单位制 时间的基本单位是秒，符号是 s. （2）常用单位 小时（h）、分（min）等. （3）单位换算 1h=60min 1min=60s 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单位。 很久以前人类就以地球自转一周的时间作为时间单位，称之为一天(日)。 知识点1：时间的测量 （1）古代的一些测量工具 在古代，人们用圭表、日晷、沙漏等计时仪器来测量时间。 圭表 日晷 沙漏 2. 测量时间的工具 想一想： 你还知道有哪些测量时间的工具或方法? 知识点1：时间的测量 （2）现代生活中测量时间的一些工具 在现代生活中，我们通常使用钟、表来测量时间；在运动场和实验室，经常用秒表来测量时间。 石英钟 机械秒表 智能手表 手机秒表 知识点1：时间的测量 （3）原子钟 随着科学技术的发展，人们还制造出了更精确的计时仪器——原子钟。原子钟是一种计时装置，精度可以达到每2000万年误差才1秒，它最初本是由物理学家创造出来用于探索宇宙本质的；后来应用于全球的导航系统上。 你想过吗？有朝一日，遨游太阳系可能会像搭乘公共汽车上班一样容易——自动驾驶宇宙飞船运送宇航员穿越深空，类似GPS的定位系统将引导游客在其他行星和卫星表面穿越各种地形。但要实现这些充满未来感的导航计划，航天器和卫星需要配备计时精度极高的时钟，这就是美国国家航空航天局的深空原子钟。 原子钟 深空原子钟 知识点1：时间的测量 视频欣赏——《计时工具的变迁》 《时间的本质是什么》 知识点1：时间的测量 3. 时刻与时间间隔 我们常说“第一节上课时间是8:00，“一节课的时间是40分钟” 这两句话中时间意思相同吗? 课程表 第一节 08:00——08:40 语文 第二节 08:50——09:30 数学 第三节 09:50——10:30 物理 第四节 10:30——11:10 英语 请同学们观看课程表 知识点1：时间的测量 时刻 8:00 时刻 8:40 △t = t2- t1 8 9 10 时间t/h 时间轴：表示时间的数轴 时间间隔 40min （1）时刻：表示某一瞬间，在时间轴上用点来表示。 （2）时间间隔：是指两时刻的间隔，在时间轴上用线段来表示。 知识点1：时间的测量 这张车票上面表示时刻的是：11：37， 19：43， 表示的时间间隔是：8小时6分。 知识点1：时间的测量 （1）机械秒表的使用 一按：实验开始，需要计时时，用大拇指迅速按下启动暂停键，指针转动，开始计时。 二停：当需要停止计时时，再迅速按一下同一按钮，指针停止走动，停止计时。 三读：停止计时后，先读出小表盘指针指示的“分”，再读出大表盘指针指示的“秒”，将两个时间相加即是所测的时间间隔。 四归零：测量结束后，按一下复位键将指针归零后存放入盒中。 启动暂停键 回零健 秒针 分针 小表盘 大表盘 4. 机械秒表的使用 知识点1：时间的测量 （2）机械秒表的读数 读数时，先读出小表盘上指针所通过的分钟数（按整数读）；再观察小表盘上的指针是否超过两数字之间的半分钟刻度线： 若不超过，则大表盘按照0~30s读数； 若超过，则大表盘按照31~60s读数。 小表盘 的示数 大表盘 的示数 停表的 读数 3min 37.5s 3min37.5s 示数=小盘读数（min）+大盘读数（s） 小表盘上指针已超过两数字（3与4）间的半分钟刻度线，故大表盘按照31~60s读数，则示数为37.5s。 知识点1：时间的测量 视频讲解——《用停表测量时间》 知识点1：时间的测量 （3）实验：用秒表测量时间 ①练习使用秒表。按动秒表上的按钮，观察指针（或数字）的变化，了解秒表的使用方法。 ②使用秒表测量。你脉搏每跳动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。 中学生的脉搏1min内大约跳动70次，跳动一次的时间大约0.86s；正常呼吸一次的时间是3~4s；人眨眼一次所用时间约为0.1s。 有时可利用脉搏的跳动次数和呼吸次数来估测时间。 知识点1：时间的测量 什么是μ子？μ子是一种基本粒子，俗称为“重电子”，因为它的各种性质基本都与电子相同，只是质量比电子大了200倍而已。 5. 小资料 —— 一些时间 知识点1：时间的测量 视频欣赏——《μ子悖论：揭秘狭义相对论之旅》 知识点1：时间的测量 【例题1】如图所示，秒表的读数为_______ s。 228.5 【解析】由图可知，小表盘的分度值为0.5min，小表盘读数为3min=180s，且分针偏向4min，而大表盘的分度值为0.1s，指针指在48.5s处，所以大表盘读数为48.5s，因此秒表的读数为 180s+48.5s=228.5s 知识点1：时间的测量 【例题2】下列数据中最接近生活实际的是（　　） A．人眨眼一次的时间约5s B．正常人脉搏每秒跳动70次 C．一根头发丝的直径约为6×10-5m D．拇指指甲的宽度约为15cm C 【解析】A．人眨眼一次的时间约0.1s，故A不符合题意； B．正常人脉搏每分钟跳动70次，故B不符合题意； C．一根头发丝的直径约为6×10-5m，故C符合题意； D．拇指指甲的宽度约为1cm，故D不符合题意。故选C. 知识点 2误差 知识点2：误差 做一做 甲、乙两位同学用分度值不同的刻度尺测量同一个物体的长度，请你记录测量结果并进行比较。 甲同学 乙同学 分度值 准确值 估读值 物体长度 1cm 2cm 0.2cm 2.2cm 分度值 准确值 估读值 物体长度 1mm 2.2cm 0.07cm 2.27cm 知识点2：误差 甲、乙两个测量值中乙的精确到高，因为乙刻度尺的分度值小。 甲的精确度尽管没有乙的高，但是测量值也是正确的。 物体有一个真实长度，但测量不出来，测量值和长度的真实值总是有差别。 甲 乙 分度值 准确值 估读值 物体长度 1cm 2cm 0.2cm 2.2cm 分度值 准确值 估读值 物体长度 1mm 2.2cm 0.07cm 2.27cm 想一想： 甲、乙两个测量值哪一次精确度高？为什么有差别？是否都是正确的？你能测量出物体的真实长度吗？ 知识点2：误差 1. 误差的概念 测量值和真实值之间总会有差别，这就是误差。 2. 误差的产生 （1）受所用仪器的限制。如仪器的精密度。 （2）受测量方法的限制。 （3）环境变化对仪器的影响。 3. 减小误差的办法 （1）多次测量求平均值； （2）选用精密的测量工具； （3）改进测量方法。 知识点2：误差 事例分析 4. 误差与错误 （1）误差不是错误。测量错误是由于不遵守仪器的使用规则、读数时粗心等造成的，是不该发生的，是能够避免的。 （2） 避免错误的方法：遵守仪器使用规则；使用正确的测量方法；测量认真细致。 例如，用停表计时，误差主要来源： ●操作时，手按按钮有超前或滞后的情况。 ●长时间测量时，机械停表会有仪器误差，实验前可以用高精度计时仪器，如数字毫秒计等对停表进行校准。 ●当被测对象为运动物体时，判断物体的位置时有误差。 知识点2：误差 视频讲解——《误差》 视频讲解——《多次测量求平均值减小误差》 知识点2：误差 【例题3】关于误差，下列说法中正确的是（　　） A．误差就是在测量中产生的错误 B．多次测量求平均值，可以减小误差 C．长度测量中，为了减小误差，可以采用分度值后多估读几位的方法 D．随着科技的进步，测量仪器将进一步改进，测量误差最终将被消除 B 【解析】 A．错误可以避免、误差不能避免，误差不是错误。故A错误； B．在测量时，多测量几次取平均值可以减小误差，故B正确； C．长度测量中，只能估读到分度值的下一位，多估读几位的方法不能减小误差。故C错误； D．随着科技的进步，测量仪器将进一步改进，测量误差将会减小，但不能被消除，故D错误。故选B. 知识点2：误差 【例题4】观察和实验是学习物理的重要内容和基本方法．小明和小组同学在进行用刻度尺测量物体长度的实验。 （1）如图所示，小明用A、B两刻度尺测量同一木块的长度，其测量结果分别为：A测量的结果是_______cm，B测量的结果是_____cm。 （2）小明与同学们用相同规格的刻度尺测量同一物体的长度，记录的数据如下表所示： ①四个数据中_____的数据是错误的，所用刻度尺的分度值是_____cm； ②为了减小误差，请通过计算求出该物体的长度为______cm。 2.8 0.1 小黄 2.80 12.36 小组成员 小明 小李 小黄 小吴 所测数据 12.37cm 12.36cm 12.73cm 12.35cm 知识点2：误差 小组成员 小明 小李 小黄 小吴 所测数据 12.37cm 12.36cm 12.73cm 12.35cm 【解析】 （1）A刻度尺的分度值为1cm，测量结果是5.0cm-2.2cm=2.8cm B刻度尺的分度值为0.1cm，测量结果是5.80cm-3.00cm=2.80cm （2）由表格中数据得，小黄测得的数据的准确值与其他数据不同，则小黄的数据是错误的。 刻度尺读数时，估读到分度值的下一位，由表中数据得，刻度尺的分度值是0.1cm。 为了减小误差，应求平均值得到物体的长度，则该物体的长度为 课堂小结 课堂小结 ①国际单位：s. 常用单位：h、min等。 ②换算关系： 1h=60min 1min=60s ①古代：日晷、沙漏、滴漏等。 ②现代：钟表、电子表、停表等。 组成：外圈（大圈）以秒为单位； 内圈（小圈）以分为单位， 不同停表量程分度值不同。 读数：内圈示数（min）+外圈示数（s） 根据内圈分针是否过半判断加30s。 误差 测量 工具 时间的 测量 ①概念：测量值与真实值之间的差别。 ②产生原因：测量仪器、 测量方法、环境因素。 ③减小方法：多次测量取平均值、选用精密测量工具、改进测量方法。 ④误差与错误：错误可避免、误差不可避免。 ③机械停表 单位 课堂小结 课堂练习 课堂练习 【解析】 ABC．用停表测量心跳时，误差主要来源于开始和停止计时时的反应时间，故可通过多次测量取平均值的方法减小误差，即通过连续测量3分钟内心跳的次数，再计算出1分钟内心跳的次数，故B符合题意，AC不符合题意； D．人在安静和运动时心跳的次数差异较大，所以不能取平均值，故D不符合题意。故选B。 1. 为了准确测量心率下列方法最恰当的是（　　） A．用停表测量1分钟内心跳的次数 B．连续测量3分钟内心跳的次数，再计算出1分钟内心跳的次数 C．用停表测量半分钟内心跳的次数再乘以2，求出1分钟内心跳的次数 D．分别用停表测量安静时和运动后1分钟内心跳的次数，再求出平均值 B 课堂练习 【解析】A. 人的脉搏1min跳动的次数基本相同，可以计时，A不符题意； B. 日出日落经历了12h左右，可以利用日出日落计时，B不符合题意； C. 地球绕太阳公转一周是1年，可利用地球绕太阳公转计时，C不符题意； D. 人从出生到死亡相当于1个周期，没有循环，所以不能利用人的成长过程计时，D符合题意。故选D。 2. 周期性的运动都可作为测量时间的标准。下列哪项运动是不可以作为测量时间的（ ） A．人的脉搏 B．日出日落 C．地球绕太阳公转 D．人的生长 D 课堂练习 【解析】 A．误差的产生与测量工具有关，测量工具的分度值越小，误差越小； B．选用先进的测量工具，多次测量取平均值都可减小误差，但不可避免； C．因测量值与真实值之间永远存在差异，所以误差总是伴随测量而存在； D．误差是总伴随着测量而存在，是不可避免的，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，两者之间有本质上的区别。 由以上分析可知，选项ABC正确，不符合题意，D错误，故选D. 3. 关于误差，下列说法中错误的是 （ ） A．误差的产生与测量工具有关 B．误差可以尽量减小，但不可避免 C．测量值和真实值之间永远存在差异 D．误差太大就成了错误，所以有时误差其实就是错误 D 课堂练习 【解析】 （1）使用电子秒表时，按下B（启动）按钮，电子秒表计时开始。 按下A（暂停）按钮，电子秒表停止计时，屏幕上会显示记录的时间。 按下C（归零）按钮后，电子秒表显示的时间会重置为零。 4. 如图所示秒表，在计时模式下，按下“ ____ ”按钮，电子秒表开始计时。按下“____”按钮，电子秒表停止计时，屏幕上会显示记录的时间。按下“____”按钮后电子秒表显示的时间会重置为零。（选填“A”、“B”、“C”） B A C 课堂练习 【解析】 停表大表盘的分度值是0.1s ，小表盘的分度值是0.5min（或30s）.停表的读数是：5min+38.5s= 338.5s （小表盘指针过半，应该加30s）。 5. 停表大表盘的分度值是______，小表盘的分度值是_______________，停表的读数是___________________。 0.1s 0.5min（或30s） 5min38.5s（或338.5s） 课堂练习 【解析】 根据列车运行时刻表知， 上海虹桥的开车时间：19：00. 到达北京南的时间为：23：18. 所以列车从上海虹桥到北京南的 行驶时间为：23h18min- 19h00min =4h18min=4.3h 从“南京南”的开车时间为：20：02 ，到达“北京南”的时间为： 23：18；行驶时间为：23h18min- 20h02min =3h16min=196min 6. 上海到北京最快的高铁为G28次，根据列车运行时刻表计算该次列车从“上海”到“北京南”的行驶时间为______h；从“南京南”到“北京南”的行驶时间为______min。 4.3 196 站序 站名 到达时间 发车时间 1 上海虹桥 ———— 19:00 2 南京南 20:00 20:02 3 北京南 23:18 23:18 课堂练习 7. 误差________避免，错误________(均选填“可以”或“不可以”)避免。减小误差最常用的方法是_______________________。 某同学用刻度尺测量钢笔的长度，三次测量的结果分别是14.20 cm、14.22 cm、14.23 cm，该刻度尺的最小分度值是______，钢笔长度最接近________cm。 可以 不可以 多次测量取平均值 1 mm 14.22 【解析】 误差不可避免，错误可以避免。多次测量取平均值可减小误差。 根据三次测量的结果14.20 cm、14.22 cm、14.23 cm 钢笔长度取平均值：（14.20cm+14.22cm+14.23cm）/3=14.22cm 根据长度为14.22cm可知，最后一位0.02cm是估读的，该刻度尺的最小分度值是1mm. 8. 小梦家的摆钟最近走快了，只见爸爸将摆锤下的螺母拧了几下，摆钟走时就准了。小梦好奇地看完这个过程，想探究摆动周期与哪些因素有关？他在一条长细线的一端系了一个螺帽，让螺帽来回摆动，测量螺帽摆动一个来回所用时间（周期），实验装置如图所示。小梦多次改变细线的长度，每次保持摆动幅度d相同，测量摆动周期，实验数据记录如下表： （1）本实验中使螺帽获得动能的操作方法是___________； （2）分析实验1、2、3的数据，可得出结论___________________； （3）通过上述实验结论可知，小梦家的摆钟走快，爸爸拧摆锤下的螺母，相当于将摆锤的摆长_______（选填“增大”或“减小”）； （4）请你对影响物体摆动周期的因素提出新的猜想：___________。 物体的质量（或摆线偏离竖直方向的角度） 实验次数 1 2 3 摆长/cm 20 40 60 摆动周期/s 0.9 1.3 1.5 将螺帽拉到偏离竖直方向一定角度由静止释放 摆动幅度d相同时，细线长度越长，摆动周期越大 增大 课堂练习 【解析】 （1）将螺帽拉到偏离竖直方向一定角度由静止释放，螺帽由高处向低处运动，重力势能转化为动能。 （2）由表格测量数据可知：在摆动幅度相同时，摆线长度越长，摆动周期越大。 实验次数 1 2 3 摆长/cm 20 40 60 摆动周期/s 0.9 1.3 1.5 （3）摆钟走快，说明摆动周期变短了，结合实验结论可知，拧摆锤下的螺母，相当于将摆锤的摆长，即增大了摆长，使摆动周期变长，达到调准的目的。 （4）影响物体摆动周期的因素还可能与物体的质量或摆线偏离竖直方向的角度在关。 课后作业 作业 内容 同步作业 完成课后作业：“练习与应用” 自主安排 配套同步分层作业 谢谢聆听 谢谢聆听 Lavf58.45.100 Lavf59.27.100 Lavf59.27.100 Lavf59.27.100 Packed by Bilibili XCoder v2.0.2 Lavf59.27.100 Lavf59.27.100 Packed by Bilibili XCoder v2.0.2 Lavf59.27.100 Packed by Bilibili XCoder v2.0.2 Lavf59.27.100 $