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测量长度和时间
猎 豹 追 捕 羚 羊
问:猎豹与羚羊都在运动,为了研究他们的运动快慢,我们需要知道些什么?
:分别它们跑了多长距离(长度),用了多长时间。
问:要想知道长度与时间这两个物理量,不用测量,只是用眼看看判断一下可不可以?
:不可以,眼睛不准确。
问: 刘翔在运动,为了研究他的运动快慢,我们需要知道些什么?
:需要知道他跑了多长距离(长度),用了多长时间。
问: 要想知道长度与时间,不用测量,只是用眼睛判断一下可不可以?
:不可以,眼睛不准确。
你觉得自己的目测结果一定可靠吗
【思考】
你觉得自己的目测结果一定可靠吗
【思考】
问:什么叫测量?
问:什么叫单位?
将一个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。
要测量长度,就要先定出长度的单位(公认的标准量)。
要测量时间,就要先定出时间的单位(公认的标准量)。
【结论】
测量的基本概念
同学们:物理学是以实验为基础的精密定量的学科,在研究和学习物理的过程中,常需要进行测量。测量就是一种定量比较。其中长度和时间的测量是物理学中最基本的两种测量。不仅物理学中测量非常重要,人的日常生活中也离不开测量。
引子:
一、基本概念
1、单位:
2、国际单位制(SI制):
长期以来,世界各国沿用的单位各不相同,为了便于各国相互间的科技、文化交流,国际上规定了一套统一的单位。(我国于1984年宣布采用)
3、长度、时间单位:
(1)长度单位:
基本单位:
米
(字母符号:m)
常用单位:
千米(km)
分米(dm)、厘米(cm)、毫米(mm)
微米(μm)、纳米(nm)
(2)时间单位:
基本单位:
常用单位:
秒
(字母符号:s)
分(min)、时(h)
、天(d)、年(a)
毫秒(ms)、微秒(μs)、纳秒(ns)
(3)单位换算:
(千米、米、分米、厘米、毫米、微米、纳米)
1千米=1000米=103米
(1km=1000m=103m)
1毫米=1000微米=103微米
1微米=1000纳米=103纳米
1米=1000毫米=103毫米
(1m=1000mm=103mm)
(1mm=1000 μm =103 μm )
(1 μm =1000nm=103nm)
千米
米
毫米
微米
纳米
x103
x103
x103
x103
例题:
①350km= μm
过程及分析:
首先我们要明确是把什么单位换算为什么单位,这俩个单位之间存在什么过度单位。
m
mm
μm
km
x103
x103
x103
3.5x1011
Ⅰ长度单位
纳米
千米
微米
毫米
米
X10-3
X10-3
X10-3
X10-3
例题:
②7.56x108nm= m
过程及分析:
首先我们还是要明确是把什么单位换算为什么单位,这俩个单位之间存在什么过度单位。
μm
mm
nm
m
X10-3
X10-3
X10-3
7.56x10-1
当堂练习:
(1)165cm= = μm
(2)75μm= = km
165x10x103μm
1.65x106
75x10-3x10-3x10-3km
7.5x10-8
刻度尺
秒 表
Ⅱ时间单位
(时、分、秒、毫秒、微秒、纳秒)
时
纳秒
微秒
毫秒
分
秒
x60
x60
x103
x103
x103
4、长度、时间的测量:
(1)测量工具
长度
(毫米刻度尺、三角板、皮尺、卷尺游标卡尺、螺旋测微器等)
刻度尺是测量长度的基本工具
时间
(停表、电子表、机械表、摆钟等)
(2)工具的使用:
测量长度最基本的工具是刻度尺(scale)
1、正确选择刻度尺(根据测量需要选择合适的刻度尺)下图是一些常用的测量工具,你使用过吗?(会选)
游标卡尺
螺旋测微器
直尺
三角板
皮尺
卷尺
二、刻度尺的使用
使用前认清刻度尺的单位、零刻度线的位置、量程、分度值。
单位
零刻度线
量程
分度值
2、正确观察刻度尺(会认)
观察刻度尺的零刻度线、量程和分度值。
刻度尺要放正;有刻度的一边要紧贴被测物体,被测物体要对齐刻度尺的零刻度线,并与所测长度平行,不能倾斜。
3、正确放置刻度尺(会放)
读数时视线要正对刻度尺,与刻度尺尺面垂直。
0 cm 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
×
×
√
4、正确的读数方法(会读)
读数时视线要正对刻度尺,与尺面垂直。
×
√
记录结果时要有:单位
读数包含两部分:准确值和估计值(分度值的下一位)
5、正确的记数方法(会记)
2.读出上图红色物体的长度
答 案
读数练习
2.该红色物体的长度是
12.75cm
读数练习
待 测 物 体 的 长 度
可 以 看 作 由 以 下 两 部 分 组 成
第 一 部 分 整 数 部 分
第 二 部 分 小 数 部 分
读数练习
我 们 的 测 量 也 可 以 分 成 以 下 两 部 分
第一步 读出整数部分的数值
第二步 读出小数部分的数值
八个大格 每个1 cm 共 8 cm
六个小格 每个0.1 cm 共0.6 cm
强调:刻度尺上相邻两条刻度线之间的距离表示的量值能反映刻度尺测量的准确程度,我们把这个量值叫分度值。
读数练习
将整数部分的读数和小数部分的读数相加即为待测物体的长度 8.6 cm
但是
精确测量时要求读到
最小刻度值的下一位
故
最终答案 8.63 cm
读数练习
0cm
1
2
3
4
5
0cm
1
2
3
4
5
3.2cm
3.15cm
3.1cm
3.10cm
3.0cm
3.00cm
1、多次测量取平均值
2、误差不是错误,错误应该避免。
【特点】
1、误差总是存在,不可避免的。
【减小方法】
测量工具
测量者
估计值因人因时而异
制作工艺和环境的影响
3、误差值一般不超过测量工具的分度值。
2、使用精密的测量工具
3、改进测量方法
测量值和真实值之间的差异。
【误差】
测量误差
误差:测量值和真实值之间的差异。
误差不能避免,只能减小。
错误:测量方法不正确或粗心大意
造成的测量结果与真实值之
间存在差异。
错误能避免。
误差与错误的区别:
误差
误差跟错误不同 ,测量中存在误差是不可避免的 ,错误是应该而且可能避免的 。
多次测量求平均值的方法可以减小误差 。
[例]一学生测一物长:2.41cm, 2.42cm, 2.43cm,2.41cm。求:该物长度应记作多少?
三、停表的使用
1、测量时间工具(tool )
日晷
沙漏
机械表
电子表
停表
摆钟
原子表
分的最小分度值:
秒的最小分度值:
秒表读数:
1h = 60min = 3600s
30 s
0.1 s
1min 41.0s
2、认识停表(最常用的测时工具)
使用前
转动秒表上端带滚花的手轮,
上紧发条
使用时
分为开始 停止 秒表清零 三步:
1 第一次按下手轮,开始记时,
指针开始走动;
2 第二次按下手轮,停止记时,
指针停止走动,读出时间,
读数时视线应垂直于所读刻度;
3 第三次按下手轮,秒表清零,
指针复位.
3、使用方法
读出秒表分钟数
9
读出剩余部分的秒数
剩余值是否已过半刻度
是
39
最后测量值是
579(秒)
数据处理
9 60 + 39
= 579(秒)
读数练习
1.读出上图所示秒表的读数
答 案
读数练习
1.上图所示秒表的读数是
61 s
2.读出上图所示秒表的读数
答 案
2.上图所示秒表的读数是
106 s
2.读出上图所示秒表的读数
答 案
2.上图所示秒表的读数是
106 s
3.读出上图所示秒表的读数
答 案
3.上图所示秒表的读数是
579 s
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
0
低于
150
179
高于
179
177
~
176
174
~
173
171
~
170
168
~
167
165
~
164
162
~
161
159
~
158
156
~
155
153
~
152
150
~
学生数
仔细观察直方图,完成下列填空:
(1)这个班学生身高较多集中在 cm至 cm范围内。
(2)身高在159~170cm之间的学生数占学生总数的百分率为 。
159
170
67%
用直方图处理数据
小结与强调
1、国际单位制中长度和时间的基本单位。
长度:
米(m)
时间:
秒(s)
2、长度测量的基本工具:刻度尺。
4、测量误差。
(测量值与真实值之间的差异。)
3、分度值概念。
(刻度尺上相邻两条刻度线之间的距离所表示的量值。)
5、测量结果记录结构:
(数值【准确值+估计值】、单位)
6、刻度尺使用注意事项:
(放正、贴近、对齐、平行、垂直)
课堂达标
1.下列长度单位换算正确的是 ( )
A.78cm=78cm×10mm=780mm
B.78cm=78cm×10=780mm
C.78cm=78×10=780mm
D.78cm=78×10mm=780mm
2.换算下列长度单位:
一张纸的厚度为7.5×10-5m = = μm
D
答:7.5x10-5m =7.5x10-5x106 μm=75 μm
课堂达标
4、有一位同学用毫米刻度尺先后四次测量一个物体的长 度。测量结果是1.41cm,1.40cm,1.42cm,1.44cm,则物体的长度是 cm。
3、下列关于误差的说法中正确的是( ) A.认真细致的测量可以避免误差 B.测量时未遵守操作规则会引起误差 C.测量时的错误就是误差太大 D.测量中错误是可以避免的,而误差是不可避免的
5、有一把木制米尺,由于受潮,其实际长度变为
100.50cm,现用它测量得课桌的高度为80.00cm,
求:课桌的实际高度
解:(100.50cm/100格)×80.0O格=80.4cm
D
1.42
课堂达标
课堂达标
1.2 课堂测评
1、篮球运动员姚明的身高约为2.27____ ,某同学的身高为165 ____ ,姚明比这位同学高出了____cm。
2、纳米技术是以0.1~100nm这样的尺度为研究对象的前沿科学,目前我国在对纳米技术的研究与应用方面已跻身世界前列。1.76×109nm可能是( )
A、一个人的身高 B、物理课本的长度
C、一座山的高度 D、一个篮球场的长度
m
cm
62
A
1.2 课堂测评
3、下列物品的尺度,最接近15cm的是( )
A、橡皮的宽度 B、课桌的高度
C、文具盒的厚度 D、圆珠笔的长度
4、使用刻度尺前,应先观察刻度尺的_______、_______和_______。测量结果既要有_______,又要有_______,还要有_______。
D
零刻度线
量程
分度值
准确值
估计值
单位
5、用最小刻度是毫米的刻度尺,测量一木块的长度,如图2所示,则此木块长度是( )
2.50cm
6、用最小刻度是毫米的刻度尺,测量一木块的长度,如图1所示,则此木块长度是( )
2.00cm
7、小明同学用不同的刻度尺测量同一物体的长度分别是1.7m、1.75m、1.752m、1.7520m、1.75dm、1.75cm。请问他分别使用的是什么分度值的刻度尺?
分度值分别是
1m、1dm、1cm、1mm、1cm、1mm
的刻度尺。
补充练习
1、单位换算
500m=_______μm 42cm=_______nm
5.5h= min 630s= min 0.5h= s
A
B
C
2、下面操作正确的是( )
330
10.5
1800
C
补充练习
3、只用皮尺,如何测出一只易拉罐的直径?
4、现有卷尺(分度值1cm)和卡尺(分度值0.1mm)根据需要
选择测量下述物体所用的工具:
A、测量跳远长度需用_________.
B、测量铜丝的直径需用_________.
补充练习
5、下表是国家标准鞋码与脚长对照表,
表中“光脚长度”的单位是( )
鞋的尺码 36 37 38 39 40
光脚长度 230 235 240 245 250
A、m B、cm C、nm D、mm
D