2.2长度与时间的测量 课时2 误差 长度的特殊测量(共22张PPT)2023-2024学年沪科版八年级上册物理

(共22张PPT)
第二章　运动的世界
第二节　长度与时间的测量　
第2课时　误差　长度的特殊测量
1.复述什么是误差。
2.说出减小误差的一般方法。
3.概述长度的特殊测量方法。
◎重点:概述长度的特殊测量方法。
泰勒斯测金字塔的高度
约公元前600年，泰勒斯从遥远的希腊来到了埃及，他很想测出金字塔的高度，观察金字塔发现:底部是正方形，四个侧面都是相同的等腰三角形。要测量出底部正方形的边长并不困难，但如何才能测量金字塔的高度呢？
【问题】泰勒斯如何才能测量金字塔的高度呢？要回答这个问题我们需要掌握以下知识。
误差
1.定义:测量值和　真实值　之间的差异叫作误差。
2.误差是不可　避免　的，但应尽量　减小　误差。
3.减小误差的方法:　 校准　测量工具、改进　测量　方法、选用　精度高　的测量工具、多次测量　取平均值　等。
真实值　
避免　
减小　
校准　
测量　
精度高　
取平均值　
·学习小助手·
造成测量误差的原因
一般来说，有客观和主观两方面。客观方面的测量工具(测量仪器不可能制得绝对精密，同时环境的温度对测量仪器也有影响)，主观方面如测量者、测量方法，所以任何测量都有误差，只能尽量减小，而不能避免。
用一把尺子测量某物体的长度，一般要测量三次或更多次。这样做的目的是 (　C　)
A.减小由于观察时视线倾斜而产生的误差
B.减小由于刻度尺不精密而产生的误差
C.减小由于估测而产生的误差
D.避免测量中可能出现的错误
C
长度的特殊测量方法
1.累积法:先测出n个　同类　物的总长L，然后求出单个物长
L1＝。
2.平移法:可将　刻度尺　和　三角板　配合使用，用来测球的直径或圆锥体的高等，将测量长度平移到刻度尺上来读数。
同类　
刻度尺　
三角板　
3.棉线法(化“曲”为“直”法):用弹性小的软棉线沿着曲线放置，与被测曲线　重合　，记下头尾，然后将其拉直，读出头尾之间的线长即为曲线长。
4.比例法:利用被测物体和参照物及其在阳光下的影子组成相似图形，通过它们之间的　比例　关系求出被测物体的高度，如测量旗杆的高度。
重合　
比例　
测量细铜丝的直径
小明想知道一段铜丝的直径，手头只有一把分度值是1 mm 的刻度尺，请你再加一件学习用品帮他设计一个测量方案。
(1)在使用刻度尺测量之前，要先观察刻度尺的量程和　分度值　，并找准　零刻度线　的位置。
分度
值 　
零刻度线　
(2)记录时，不但要记录数值，还要注明测量　单位　，否则记录的结果是没有意义的。
(3)所用器材:　铅笔、细铜丝、刻度尺　。
(4)测量步骤:①将细铜丝　紧密　排绕在铅笔上，并数出铜丝　绕的圈数n　。(请用符号表示需测量的物理量)
②用　刻度尺　量出n圈铜丝的总长度L。
③则铜丝的直径为D＝ 。(用物理量符号表示)
单位　
铅笔、细铜丝、刻度尺　
紧密　
绕的圈数n　
刻度尺　
·学习小助手·
本实验采用的是累积法；我们还可以用该方法测量书页的厚度、图钉的质量(第五章)，我们这样做的目的是改进测量方法以减小误差。
测量墙纸厚度
某同学家里装修，所用墙纸的规格是“0.53 m×10 m(宽×长)，厚度0.63 mm”，他想测量一下墙纸厚度是否属实，实验步骤如下:
A.用刻度尺测出一张废弃的墙纸长度为L1
B.把纸紧密地环绕在圆柱形铅笔上，数出圈数为n
C.用刻度尺测出铅笔的直径为D1
D.用刻度尺测出圆环的直径为D2
(1)以上步骤中，没有必要的步骤是什么？实验步骤合理的顺序是什么？
答：在测量中，遇到比较小的物理量无法直接测量的话，就可用累积法。正确测量一张墙纸的方法:找一支圆铅笔，把纸紧密地环绕在圆柱形铅笔上，数出圈数为n圈，用刻度尺测出铅笔的直径为D1，用刻度尺测出圆环的直径为D2，所以没有必要的步骤为A，实验步骤合理的顺序是BCD或BDC。
(2)墙纸厚度的表达式是什么？
答：用圆环的直径D2减去铅笔的直径D1除去2n就是墙纸的厚度，所以墙纸厚度的表达式:h＝。
(3)该同学一共测了三次，每次墙纸都重新绕过，并放在刻度尺的不同位置进行读数，结果三次读数都不相同，产生误差的原因有哪些？
答：在测量原理和方法一样的情况下，误差是由测量者的客观人为原因及测量工具本身的准确程度引起的，例如:人在绕纸的时候，可能用力的大小不同，造成松紧程度不同，会产生误差；刻度尺本身刻度不均匀，在测量中会产生误差；墙纸自身可能粗细不够均匀，会导致误差的产生。
测量硬币的直径
以下是两位同学给出的测量1粒纽扣的直径的方案:
小华:直接用刻度尺沿着纽扣的直径测出纽扣直径的长度。
小丽:按如图所示的方式测量。
(1)你认为哪位同学的设计方案不够合理？理由是什么？
答：小华的测量方案不够合理，因为纽扣直径不容易直接找到，测量的误差较大。
(2)小丽是如何测出纽扣的直径的？
答：因为是圆形的纽扣，小丽用两块直角三角板把纽扣夹在中间，放到刻度尺上测出它的直径；刻度尺的分度值是1 mm；纽扣的左端对准的刻度是2.00 cm，右端对准的刻度是3.20 cm，所以纽扣的直径是3.20 cm－2.00 cm＝1.20 cm＝12.0 mm。
·学习小助手·
长度特殊测量口诀:太薄太短少积多，圆形弯曲细线法。测圆直径三角夹，一切为了减误差。
角色扮演——学以致用
如果你是泰勒斯，通过前面的学习，你将如何测量金字塔的高度？
答：采用比例法。找出金字塔地面正方形的一边的中点，并做好标记，然后笔直地站立在沙地上，并请人测量影子的长度。当影子的长度和身高相等时，立即跑过去测量金字塔影子的顶点到标记点的距离。稍做计算，就能得出这座金字塔的高度。