1.2 时间的测量（导学案）物理新教材沪科版（五四学制）八年级上册

第2节 时间的测量 （导学案） 【学习目标】 1. 了解时间的单位及其换算。 2. 会选用适当的工具测量时间，会根据生活经验估测时间。 3. 能在实验中正确读取和记录实验数据，感受误差的存在，认识多次测量的必要性。在跨学科实践中，初步体会搜集证据、交流评价在探究中的作用。 【学习重点】时间的测量。 【学习难点】使用电子秒表计时。 【自主预习】阅读教材第2节《时间的测量》的内容，并完成以下内容： 1．在国际单位制中，时间的单位是 。常用的单位有 和 。 1h＝ min＝ s 2. 电子秒表的使用 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。大部分电子秒表有分段计时功能，不仅可以将整个计时过程分解，还可以 计时。 【探究新知】 探究一、时间的单位 【活动】阅读教材15—16页，思考：人类早期是怎样测量时间的？古人测量时间的工具有哪些？摆钟是谁发明的？原理是什么？ 【总结】 （1）古人确定的时间单位——日、月、年 “日月忽其不淹兮，春与秋其代序。”古人观察大自然，发现白昼黑夜、四季冷暖会周而复始地出现。以太阳连续两次出现在天空同一位置所用的时间为“ ”；根据月亮的盈亏变化、四季的更替，有了“ ”和“ ”，这才确定了“日”“月”“年”这些时间单位。 （2）各种连续的、具有周期性的现象都可以用来测量时间 如图所示，荡秋千时，秋千的运动具有 性；转动的摩天轮也具有 性，所以都可以用来测量时间。 （3）“时”和“刻”的由来 “时”和“刻”是比年、月、日更小的时间单位。如图所示，为了满足生产、生活的需要，古人发明了 、 等工具来测量时间。日晷利用一天中不同时刻晷针影子的位置变化将晷面划分为十二时辰。 （4）摆钟的由来 1583年，意大利物理学家 （1564-1642）发现同一吊灯完成一次摆动的时间大致相同。以此为基础，荷兰物理学家惠更斯（1629-1695）发明了 ，摆钟经不断改进沿用至今。 人类测量时间的工具随着科技的进步不断发展，时间的测量也越来越精确。 2. 时间的单位 【问题】（1）你知道时间的单位有哪些？（2）时间单位间的换算关系是什么？阅读教材第17页的内容并回答问题。 【总结】 在物理学中，时间用字母t表示。 （1）国际单位制：时间的基本单位是 ，符号是 。 （2）常用单位： （h）、 （min）、 （ms）、 （μs）等。 （3）单位换算： 1h= s 1min= s 1ms= s 1μs= s 人们曾根据地球自转等天文现象来确定1s的长短。目前以铯原子的振动为基准来确定1s的长短。铯原子钟非常稳定，几千万年才相差1s。 【例题1】下列各式中，单位换算过程正确的是（ ） A．15分钟=15分钟×60秒=900秒 B．20分钟=20×60=1200秒 C．5分钟=5秒×60=300秒 D．10分钟=10×60秒=600秒 【例题2】一寸光阴一寸金，寸金难买寸光阴。对1s时间的长短，下列描述正确的是（　） A．同学们用较快的速度朗读，1s时间能读50个字左右 B．人们呼吸5次所用的时间通常是1s C．健康人的脉搏，1s时间跳动70次左右 D．1s可以给人一个微笑 【例题3】下列工具中，不能用来测量时间的是（　 　） A．日晷 B．刻度尺 C．秒表 D．脉搏 探究二、时间的测量 1. 测量时间的常用工具 【活动】想一想，生活中常用哪些工具测量时间？ 【师生总结】我们通常用 、 和 等工具来测量时间。 图中时钟的最小单位是 ，手表的最小单位一般是 ，使用电子秒表计时最小单位可以到百分之一秒。记录短跑成绩时，就会用到比时钟、手表更精确的秒表。 2. 学生实验：用电子秒表测量时间 【观察电子秒表】 ①观察实验室提供的电子秒表，它的最小单位是什么? ②电子秒表的“启动”“暂停”和“归零”按钮在哪里? 【学习使用电子秒表】 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。 大部分电子秒表有分段计时功能，不仅可以将整个计时过程分解，还可以 计时。 【用电子秒表测量脉搏跳动30次的时间】 测量脉搏跳动30次所用的时间，将测量结果填入表中。 【交流讨论】 由上述测量结果能否知道脉搏跳动一次的时间?为什么不用电子秒表直接测量脉搏跳动一次的时间? 【分析】 不使用电子秒表直接测量脉搏跳动一次的时间‌主要是因为： （1）测量不准确‌：脉搏跳动可能会受到本身或外界因素的影响，导致单次测量的准确性不高。 （2）时间太短，不便于测量‌：直接测量脉搏跳动一次的时间非常短暂，使用电子秒表进行测量会面临极大的挑战，误差较大。 因此，为了获得更准确的测量结果，通常采用测量脉搏在一分钟内的跳动次数或脉搏跳动几十次所用的时间，而不是直接测量单次脉搏跳动的时间。这种方法不仅操作简便，而且通过多次测量取平均值，能够有效地减少误差，提高测量的精确度。 3. 频闪照相 （1）频闪照相原理 频闪照相法是一种利用照相技术，每间隔一定时间曝光，从而形成间隔时间相等的一组相片的方法。在频闪照相中会用到频闪灯，它每隔相等时间闪光一次，例如每隔0.1s闪光一次，即每秒闪光 次。当物体运动时，利用频闪灯照明，照相机可以拍摄出该物体每隔相等 所到达的位置。通过这种方法拍摄的照片称为频闪照片（如图所示）。 （2）用表格表示苹果下落的时间信息 图是苹果下落过程中依次经过位置A、B、C、D、E、F的照片，它是每隔0.1s拍摄一次而得。表记录了苹果从图中位置A到其他各个位置所用的时间。 （3）用数轴表示苹果下落的时间信息 我们也可以把苹果下落的时间信息记录在数轴上。图中的tAD表示苹果从位置A下落到位置D所用的时间，线段AD的长度可以直观地表示tAD的长短。 【例题4】在测量30s脉搏跳动次数的活动中，如图所示工具最适合计时的是（ 　） A．图甲：记里鼓车——车走一里，敲一下鼓 B．图乙：钟表——用于日常查看时间 C．图丙：沙漏——计时25分钟 D．图丁：手表——可以显示14:18:05 【例题5】一摄录机每秒可摄照片25幅，如图所示：是踢球时所拍得的一段影片，踢球动作所需要的时间是（　 　） A．0.04s×3=0.12s B．0.04s×4=0.16s C．0.04s×5=0.20s D．0.04s×6=0.24s 【例题6】使用秒表计时模式时，按下“______”按钮，秒表开始计时；按下“______”按钮，秒表停止计时，屏幕上显示记录的时间，如图所示，此时时间为______s；按下“______”按钮后秒表显示的时间会重置为零。 【课堂总结】 【课堂练习】 1. 如图，“号脉”是中医独创的诊法，古人强调每次号脉的时间应不少于脉跳五十次，据此可知中医号脉一次至少需要（　　） A．50min左右 B．5min左右 C．1min左右 D．1s左右 2．“百刻制”是我国最古老、使用时间最长的计时制，即把一昼夜均分为100刻。那么，折合成现代计时单位，1刻等于（　　） A．7分12秒 B．14分24秒 C．14分40秒 D．24分 3. 为了测量脉搏跳动一次的时间，某同学制订了以下测量方案，其中测量方案最合理的是（ ） A．直接测量一次脉搏跳动一次的时间 B．直接测量三次脉搏跳动一次的时间，并取平均值 C．待心率平稳时，测量脉搏跳动100次的时间t，再计算t/100的值 D．边走边测量脉搏跳动100次的时间t，再计算t/100的值 4．人类善于利用周期性运动来计时。以下是几种常见的周期性计时方式，其中精确度最高的是（ ） A．日晷 B．沙漏 C．燃香 D．单摆 5. 如图甲所示电子秒表是我们常用来记录_______（填物理量）的仪表。如图乙所示，电子秒表记录了林红同学从教室后排走上讲台的示数，该示数应记为________； 6. 下列关于误差和错误、时间和时刻的说法中，正确的是（　　） A．误差就是实验中产生的错误 B．上午8时上班、上午12时下班是时间概念 C．第3s与3s是一回事 D．使用精密仪器和改进实验方法都不能避免误差，只能减小误差 【课后反思】 本节课学习中，你有哪些收获，还有哪些问题？ 1 / 1 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 第2节 时间的测量 （导学案） 【学习目标】 1. 了解时间的单位及其换算。 2. 会选用适当的工具测量时间，会根据生活经验估测时间。 3. 能在实验中正确读取和记录实验数据，感受误差的存在，认识多次测量的必要性。在跨学科实践中，初步体会搜集证据、交流评价在探究中的作用。 【学习重点】时间的测量。 【学习难点】使用电子秒表计时。 【自主预习】阅读教材第2节《时间的测量》的内容，并完成以下内容： 1．在国际单位制中，时间的单位是s。常用的单位有 min和h。 1h＝60 min＝3 600 s 2. 电子秒表的使用 在计时模式下，按下“启动”按钮，电子秒表开始计时。按下“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“归零”按钮后电子秒表显示的时间会重置为零。大部分电子秒表有分段计时功能，不仅可以将整个计时过程分解，还可以递加计时。 【探究新知】 探究一、时间的单位 【活动】阅读教材15—16页，思考：人类早期是怎样测量时间的？古人测量时间的工具有哪些？摆钟是谁发明的？原理是什么？ 【总结】 （1）古人确定的时间单位——日、月、年 “日月忽其不淹兮，春与秋其代序。”古人观察大自然，发现白昼黑夜、四季冷暖会周而复始地出现。以太阳连续两次出现在天空同一位置所用的时间为“日”；根据月亮的盈亏变化、四季的更替，有了“月”和“年”，这才确定了“日”“月”“年”这些时间单位。 （2）各种连续的、具有周期性的现象都可以用来测量时间 如图所示，荡秋千时，秋千的运动具有周期性；转动的摩天轮也具有周期性，所以都可以用来测量时间。 （3）“时”和“刻”的由来 “时”和“刻”是比年、月、日更小的时间单位。如图所示，为了满足生产、生活的需要，古人发明了日晷、漏刻等工具来测量时间。日晷利用一天中不同时刻晷针影子的位置变化将晷面划分为十二时辰。 （4）摆钟的由来 1583年，意大利物理学家伽利略（1564-1642）发现同一吊灯完成一次摆动的时间大致相同。以此为基础，荷兰物理学家惠更斯（1629-1695）发明了摆钟，摆钟经不断改进沿用至今。 人类测量时间的工具随着科技的进步不断发展，时间的测量也越来越精确。 2. 时间的单位 【问题】（1）你知道时间的单位有哪些？（2）时间单位间的换算关系是什么？阅读教材第17页的内容并回答问题。 【总结】 在物理学中，时间用字母t表示。 （1）国际单位制：时间的基本单位是秒，符号是s。 （2）常用单位： 时（h）、分（min）、毫秒（ms）、微秒（μs）等。 （3）单位换算： 1h=3600s 1min=60s 1ms=10-3s 1μs=10-6s 人们曾根据地球自转等天文现象来确定1s的长短。目前以铯原子的振动为基准来确定1s的长短。铯原子钟非常稳定，几千万年才相差1s。 【例题1】下列各式中，单位换算过程正确的是（ D ） A．15分钟=15分钟×60秒=900秒 B．20分钟=20×60=1200秒 C．5分钟=5秒×60=300秒 D．10分钟=10×60秒=600秒 【解析】A.重复写了 15 分钟，应改为15分钟=15×60秒=900秒，故A错误； B.缺少单位，应改为20分钟=20×60秒=1200秒，带单位的物理量不能和纯数字划等号，故B错误； C.错误，逻辑颠倒，应改为5分钟=5×60秒=300秒，故C错误； D.10分钟=10×60秒=600秒，单位换算过程书写规范，结果正确，故D正确。故选D。 【例题2】一寸光阴一寸金，寸金难买寸光阴。对1s时间的长短，下列描述正确的是（　D　） A．同学们用较快的速度朗读，1s时间能读50个字左右 B．人们呼吸5次所用的时间通常是1s C．健康人的脉搏，1s时间跳动70次左右 D．1s可以给人一个微笑 【解析】A．同学们用较快的速度朗读，1s时间能读5个字左右，故A错误； B．人们呼吸1次所用的时间通常是5s，故B错误； C．健康人的脉搏，1min时间跳动70次左右，不是1s跳动70次左右，故C错误； D．给人一个微笑的时间很短，约为1s，故D正确。故选D。 【例题3】下列工具中，不能用来测量时间的是（　B　） A．日晷 B．刻度尺 C．秒表 D．脉搏 【解析】A．日晷是古代利用日影来测量时间的工具，通过太阳的位置变化，影子的长短和方向能反映出时间，所以日晷能测量时间。故A不符合题意； B．刻度尺的主要作用是测量长度，不能测量时间。故B符合题意； C．秒表是专门用于测量时间的仪器，在体育比赛等场景中常用来精确测量时间间隔，所以秒表能测量时间。故C不符合题意； D．正常情况下，人的脉搏跳动具有一定的规律性，通过数脉搏跳动的次数，结合已知的脉搏跳动频率（如每分钟跳动的大致次数），可粗略估算时间，所以脉搏能用于测量时间。故D不符题意。故选B。 探究二、时间的测量 1. 测量时间的常用工具 【活动】想一想，生活中常用哪些工具测量时间？ 【师生总结】我们通常用时钟、手表和秒表等工具来测量时间。 图中时钟的最小单位是分，手表的最小单位一般是秒，使用电子秒表计时最小单位可以到百分之一秒。记录短跑成绩时，就会用到比时钟、手表更精确的秒表。 2. 学生实验：用电子秒表测量时间 【观察电子秒表】 ①观察实验室提供的电子秒表，它的最小单位是什么? ②电子秒表的“启动”“暂停”和“归零”按钮在哪里? 【学习使用电子秒表】 在计时模式下，按下“启动”按钮，电子秒表开始计时。按下“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“归零”按钮后电子秒表显示的时间会重置为零。 大部分电子秒表有分段计时功能，不仅可以将整个计时过程分解，还可以递加计时。 【用电子秒表测量脉搏跳动30次的时间】 测量脉搏跳动30次所用的时间，将测量结果填入表中。 【交流讨论】 由上述测量结果能否知道脉搏跳动一次的时间?为什么不用电子秒表直接测量脉搏跳动一次的时间? 【分析】 不使用电子秒表直接测量脉搏跳动一次的时间‌主要是因为： （1）测量不准确‌：脉搏跳动可能会受到本身或外界因素的影响，导致单次测量的准确性不高。 （2）时间太短，不便于测量‌：直接测量脉搏跳动一次的时间非常短暂，使用电子秒表进行测量会面临极大的挑战，误差较大。 因此，为了获得更准确的测量结果，通常采用测量脉搏在一分钟内的跳动次数或脉搏跳动几十次所用的时间，而不是直接测量单次脉搏跳动的时间。这种方法不仅操作简便，而且通过多次测量取平均值，能够有效地减少误差，提高测量的精确度。 3. 频闪照相 （1）频闪照相原理 频闪照相法是一种利用照相技术，每间隔一定时间曝光，从而形成间隔时间相等的一组相片的方法。在频闪照相中会用到频闪灯，它每隔相等时间闪光一次，例如每隔0.1s闪光一次，即每秒闪光10次。当物体运动时，利用频闪灯照明，照相机可以拍摄出该物体每隔相等时间所到达的位置。通过这种方法拍摄的照片称为频闪照片（图甲所示）。 甲 乙 （2）用表格表示苹果下落的时间信息 图乙是苹果下落过程中依次经过位置A、B、C、D、E、F的照片，它是每隔0.1s拍摄一次而得。表记录了苹果从图中位置A到其他各个位置所用的时间。 （3）用数轴表示苹果下落的时间信息 我们也可以把苹果下落的时间信息记录在数轴上。图中的tAD表示苹果从位置A下落到位置D所用的时间，线段AD的长度可以直观地表示tAD的长短。 【例题4】在测量30s脉搏跳动次数的活动中，如图所示工具最适合计时的是（ D　） A．图甲：记里鼓车——车走一里，敲一下鼓 B．图乙：钟表——用于日常查看时间 C．图丙：沙漏——计时25分钟 D．图丁：手表——可以显示14:18:05 【解析】A．图甲：记里鼓车——车走一里，敲一下鼓，能测量长度，不能精确测量该时间，故A不符合题意； B．图乙：钟表——用于日常查看时间，读数不方便，不便于精确测量该时间，故B不符合题意； C．图丙：沙漏——计时25分钟，不能精确测量该时间，故C不符合题意； D．图丁：手表——可以显示14：18：05，可以直接读出时间，比较方便，最适合计时，故D符合题意。 故选D。 【例题5】一摄录机每秒可摄照片25幅，如图所示：是踢球时所拍得的一段影片，踢球动作所需要的时间是（　A　） A．0.04s×3=0.12s B．0.04s×4=0.16s C．0.04s×5=0.20s D．0.04s×6=0.24s 【解析】摄录机每秒可摄照片25幅，可知拍摄一幅照片的时间为1s/25=0.04s  图所拍得一段影片共有3幅图，则踢球动作所需要的时间为t=nt1=3×0.04s=0.12s 故BCD不符合题意，A符合题意。故选A。 【例题6】使用秒表计时模式时，按下“______”按钮，秒表开始计时；按下“______”按钮，秒表停止计时，屏幕上显示记录的时间，如图所示，此时时间为______s；按下“______”按钮后秒表显示的时间会重置为零。 【答案】启动；暂停；62.22；归零 【解析】根据生活经验可知，使用秒表计时模式时，按下“启动”按钮，秒表开始计时；按下“暂停”按钮，秒表停止计时，屏幕上会显示记录的时间；按下“归零”按钮后秒表显示的时间会重置为零。如图所示，此时时间为1min2.22s，合62.22s。 【课堂总结】 【课堂练习】 1. 如图，“号脉”是中医独创的诊法，古人强调每次号脉的时间应不少于脉跳五十次，据此可知中医号脉一次至少需要（　　） A．50min左右 B．5min左右 C．1min左右 D．1s左右 【答案】C 【解析】正常情况下，人的脉搏跳动一次的时间接近1s，跳动50次的时间接近50s。故ABD不符合题意，C符合题意。故选C。 2．“百刻制”是我国最古老、使用时间最长的计时制，即把一昼夜均分为100刻。那么，折合成现代计时单位，1刻等于（　　） A．7分12秒 B．14分24秒 C．14分40秒 D．24分 【答案】B 【详解】人们把一昼夜均分为100刻，一昼夜是24小时，则一刻为 1刻=24小时/100=0.24小时 把0.24小时换算成分钟，即0.24×60分钟=14.4分钟=14分钟24秒。 故选B。 3. 为了测量脉搏跳动一次的时间，某同学制订了以下测量方案，其中测量方案最合理的是（ ） A．直接测量一次脉搏跳动一次的时间 B．直接测量三次脉搏跳动一次的时间，并取平均值 C．待心率平稳时，测量脉搏跳动100次的时间t，再计算t/100的值 D．边走边测量脉搏跳动100次的时间t，再计算t/100的值 【答案】C 【详解】A．脉搏跳动一次的时间比较短，直接测量一次脉搏跳动一次的时间，误差太大，故A不符合题意； B．脉搏跳动一次的时间比较短，直接测量三次脉搏跳动一次的时间，并取平均值，误差太大，故B不符合题意； C．待心率平稳时，测量脉搏跳动100次的时间t，再计算t/100的值，误差较小，故C符合题意； D．走路时心率不平稳，边走边测量脉搏跳动100次的时间t，再计算t/100的值，误差太大，故D不符合题意。 故选C。 4．人类善于利用周期性运动来计时。以下是几种常见的周期性计时方式，其中精确度最高的是（ ） A．日晷 B．沙漏 C．燃香 D．单摆 【答案】 D 【详解】A．日晷比较依赖太阳的位置，精确度较低，故A不符合题意； BC．沙漏的流速，燃香的燃烧速度会因为环境的不同导致结果不同，误差较大，故BC不符合题意； D．单摆其周期高度稳定，精确度最高，故D符合题意；故选D。 5. 如图甲所示电子秒表是我们常用来记录_______（填物理量）的仪表。如图乙所示，电子秒表记录了林红同学从教室后排走上讲台的示数，该示数应记为________； 【答案】时间；7.50s 【详解】记录时间仪表常用的有秒表、停表等，电子秒表常用来记录时间。由图乙知，电子表的示数表示时：分：秒，准确到0.01秒，故电子秒表的示数为7.50s。 6. 下列关于误差和错误、时间和时刻的说法中，正确的是（　　） A．误差就是实验中产生的错误 B．上午8时上班、上午12时下班是时间概念 C．第3s与3s是一回事 D．使用精密仪器和改进实验方法都不能避免误差，只能减小误差 【答案】D 【详解】A．误差不是错误，错误是由于粗心大意等主观方面的原因所造成，所以可以避免．但误差是由于仪器、环境等客观原因所导致，所以不可避免，故A错误； B．上午8时上班、上午12时下班指的是某一瞬间，是时刻概念，故B错误； C．第3s指的是第3s那一秒钟，3s指的是总共3s，不是同一种描述，故C错误； D．采用精密测量仪器，改进测量方法只能尽量减小误差，使测量值更接近真实值，但不可能消除误差，故D正确。 故选D。 【课后反思】 本节课学习中，你有哪些收获，还有哪些问题？ 1 / 1 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $