1.2测量：实验探究的基础 课件(共44张PPT)教科版（2024）八年级上册

(共44张PPT)
第2节 测量：实验探究的基础
八年级物理上册 教科版
第一章——走进实验室
教学引入
1
人们发明各种仪器精确测量
橙色的线哪段长？
凭感觉判断一个物体的长短是不可靠的。
什么是测量呢
教学引入
1
实验探究是科学研究的重要方法，测量是实验探究的基础。
通过长度测量和时间测量，我们可以了解测量的初步知识，同时也能体会实事求是的科学态度，养成良好的动手习惯。
测量：将一个待测量与公认的基准进行比较的过程。
2020年5月27日，2020珠峰高程测量登山队成功登顶珠穆朗玛峰，测得珠峰高度为 8848.86 米。
从木工尺到米原器
2
木工尺
　　相传，鲁班曾召集天下的木工，要做上千个精密木件，装配一座雕梁画的宫殿。众木匠来自四面八方、各自的尺子有长有短，没有一个统一的标准，做的木件很难精确组合。于是，鲁班做了一个精准的木工尺，木匠们以这个木工尺为基准，复制出几乎一模一样的尺子。有了统一的测量标准，宫殿很快就造好了。
从木工尺到米原器
2
米原器
　　为了更好地进行科学、技术、贸易的交流，1889年，科学家们制造了一个国际通用的长度基准——米原器，作为各国测量1米的基准。
从木工尺到米原器
2
测量是一个将待测量与公认的基准进行比较的过程。
我们称这个公认的基准为一个单位。
国际单位制(SI)
1960年，国际计量大会通过了国际单位制(SI)，规定了长度、质量、时间等物理量的基本单位。
从木工尺到米原器
2
1.长度的国际单位: 米，符号:m
2.长度的常用单位及符号
成年人指尖到另一只手肩膀的距离约为1m
小资料：
自2019年5月201日起，国际单位制中的“米”采用以下定义:光在真空中于1/299792458秒内行进的距离，为1米。
千米、分米、厘米、毫米、_____、_____
km dm cm mm
微米
纳米
m
nm
从木工尺到米原器
从木工尺到米原器
2
km
m
dm
cm
m
nm
mm
3.换算关系
103
10
10
10
103
103
10-3km=1m=10dm=102cm=103mm = 106μm = 109nm
常用的科学计数法，
1000记为103，
0.001记为10-3。
例：一个甲型流感病毒分子的直径约为9×10-8m=_______nm
9×10-8×1m=9×10-8×109nm =90nm
单位换算
数字不变
格式：数字×进率(单位)
90
从木工尺到米原器
2
测量长度
3
1.长度测量的工具：刻度尺
常用的长度测量工具
直尺
卷尺
轮式数显测距仪
较为精确的长度测量工具
游标卡尺
螺旋测微器
测量长度
3
六会
2.正确使用刻度尺
认 —选— 放— 看— 读 —记
①会“认”
单位
零刻度线
量程：0~8cm
分度值：1mm
量程：测量工具所测量的范围
分度值：测量工具最小刻度值
认清刻度尺的单位、零刻度线的位置、量程、分度值。
测量长度
3
在实际的测量中,并不是分度值越小越好,测量时应先根据实际情况确定需要达到的精确程度,再选择满足测量要求的刻度尺。
根据不同的测量对象和需求，选择量程和分度值合适的刻度尺。
②会“选”
例：测量立定跳远的距离选用下列哪个测量工具比较合适
量程：0~15cm
分度值：0.1cm
量程：0~5m
分度值：0.5cm
量程：0~15cm
分度值：0.01cm
√
测量长度
3
刻度尺要放正；零刻度线对其被测物体一端；
有刻度的一边要紧贴被测物体且与被测物体保持平行，不能倾斜。
③会“放”
√
×
×
测量长度
3
读数时，视线应正对被测物体和刻度尺。
④会“看”
√
×
×
测量长度
3
估读到分度值的下一位。
⑤会“读”
单位：_______；
分度值：_______；
该物体长度：___________________。
cm
1mm
1.85cm或1.85cm
单位：_______；
分度值：_______；
该物体长度：____________________。
cm
1cm
3.7cm或3.8cm
估读值:0.05cm或0.06cm
估读值:0.7cm或0.8cm
测量长度
3
记录的测量结果应由准确值、估读值和单位组成。
⑤会“记”
单位为： ______；
准确值为：_______；
估读值为：_______。
2.0cm
cm
0.00cm
4.00cm
6.00cm
测量结果＝终点读数 - 起点读数
此时物体长度为： 。
2.00cm
6.00cm - 4.00cm=2.00cm
测量长度
3
【视频欣赏】正确使用刻度尺
测量长度
3
【实验探究】刻测量教科书的长与宽
　　选定一本物理教科书，用分度值是1mm的刻度尺，分别测量物理教科书的长和宽，并将结果填入记录表中。
测量次数 1 2 3 4
长/cm
宽/cm
26.05
26.01
26.04
26.06
18.43
18.42
18.51
18.44
为什么每次测量的数据都不完全一样呢
测量长度
3
4.误差
①定义：测得的数值和真实值之间必然存在的差异。
用分度值为1mm的刻度尺测量，测量结果能准确到毫米。所以，长度测量的准确程度是由刻度尺的分度值决定的。而最后一位数字是估读出来的，该数字不可能估读得非常准，所以测得的数值和真实值之间必然存在误差。
②误差形成的原因：
测量者、测量工具、测量方法等。
测量长度
3
③错误
　　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。
　　错误是不应该发生的，是可以避免的。
测量次数 1 2 3 4
长/cm
宽/cm
26.05
26.01
26.04
26.06
18.43
18.42
18.51
18.44
注意：误差不是错误，误差是不可避免的。
测量长度
3
④如何减小误差
a.多次测量求平均值
注意：求平均值要去掉错误数据。
26.04
18.43
×
同一长度测量几次，其中几次的估读可能偏大或偏小，对它们取平均，得到的数值会更接近真实值。
任何测量结果都有误差，多次测最求平均值可以减小误差，但不能消灭误差。
测量长度
3
b.根据测量需要，选用较精密的仪器。
c.改进测量方法。
【辅助法】
适用于测圆、圆柱体的直径和圆锥体的高等。
测量长度
3
地图测绘仪　　　
【棉线法】
适用于测较短的曲线长度，例如地图册上的铁路线长。
化曲为直: 把曲线变为直线
测量长度
3
【滚轮法】
适用于测较长的曲线长度，例如运动场的跑道。
测量长度
3
【累积法】
适用于测量纸厚、细铜丝直径等。
测量长度
3
　　长度测量是最基本的测量，许多测量仪器的示数都是以长度的示数为基础的，如温度计、弹簧测力计、电表等常常将其他待测物理量转化为长度(直线或曲线)来进行测量。
　　学会刻度尺的读数方法，对掌握其他测量仅器的读数方法具有指导意义。
战斗机驾驶舱里有各种仪表，使飞行员得以掌握飞机各系统的工作情况。
测量长度
3
原子的半径
链球菌的半径
人头发的直径
一张纸的厚度
我国铁道的标准轨距
(0.5～3)×10-10
(3～5)×10-7
约 7×10-5
约 10-4
1.435
一些长度和距离 s/m
珠穆朗玛峰海拔高度
地球半径
地球到月球平均距离
太阳半径
银河系半径
8 844.43
6.4×106
3.8×108
7×108
7.6×1020
测量时间
4
　　人们把昼夜交替一次的时间作为时间单位，称为一日。
我国古人发明了最原始的计时器“土圭”，后来各种计时工具陆续出现:日晷、沙、水钟、机械钟、天文钟、石英钟、分子钟……
我国最原始的计时器“土圭”
日晷是我国古代利用日影测时刻的计时工具
测量时间
4
1. 时间的单位
在国际单位制中，时间的基本单位是秒，符号s。
2.常用的时间单位及符号：小时(h)、分(min)等。
3.换算关系：
1h=60min 1min=60s
小资料：
自铯原子钟精确度非常高，每百万年只有1s的误差。自2019年5月201日起，国际单位制中的“秒”采用以下定义:绝133原子不受干扰时振动9192631770次所需的时间定义为1秒。
测量时间
4
4. 时间的基本测量工具
　在运动场和实验室，人们经常用秒表测量时间。
电子秒表
手表
石英钟
机械秒表
测量时间
4
认识秒表
大表盘：
秒针每转1格为0.1s，每转1圈为30s。
归零按钮
启动/暂停按钮
小盘分针
大盘秒针
小表盘:
分针每转一格为0.5min，每转1圈为15min。
注意:秒针转动一圈，分针转动一格
读数 = 小盘分钟数 + 大盘秒数
【视频欣赏】
测量时间
4
分针指前半分钟
秒针读0~30以内的数值
14.2s
分针指后半分钟
秒针读30~60以内的数值
44.2s
此时停表读数：____ min______s
4
14.2
此时停表读数：____ min______s
4
44.2
测量时间
4
【探究实践】测量心率
　　心率是指1min 内心跳的次数，它是身体健康状况的一项重要指标。静静地坐在椅子上，用秒表测一测你在1min、3min时间内的心跳次数，重复3次，将测量结果记录在下表中。
心跳1min 心跳3min 第一次 第二次 第三次 平均值 第一次 第二次 第三次 平均值
根据以上测量数据，你的心率是________。
思考：用秒表测量心跳次教时，启动和停止秒表需要一定的反应时间，这是误差的主要来源。怎样做能减小这项误差呢
1. 学校组织体育测试，下列选项中不符合实际的是（ 　　）
A．立定跳远成绩为 6.5m
B．男生 1000m 跑成绩为 3min50s
C．女子 100m 跑成绩为 17s
D．男生掷实心球的成绩为 10m
A
随堂练习
5
2. 小明在测量记录中，不小心忘记了写单位。在他以下的记录中，单位为分米的是（ 　　）
A．一支新铅笔的长度为 0.176
B．一本字典的厚度为 0.34
C．一枚 1 元硬币的厚度为 0.25
D．一名同学的身高为 167
B
随堂练习
5
3. 如图所示，刻度尺的使用有错误的地方，下列说法正确的是（　　 ）
A．刻度尺没有紧贴待测物体
B．零刻度线对齐待测物起始端
C．视线没有正对刻度线
D．刻度线没有和待测物平行
C
随堂练习
5
4. 下列关于误差的说法不正确的是（　　）
A．测量中的误差和错误都可以避免
B．误差是测量值与真实值之间的差异
C．通过改进测量的方法，选取更精密的测量仪器，可以减小误差
D．利用多次测量取平均值的方法可以减少误差
A
随堂练习
5
5．单位换算。
（1）地球的半径约为 5.12×103km=___________m；
（2）6μm=___________mm。
6×10-3
随堂练习
5
5.12×106
6．某同学用刻度尺测量同一物体长度，先后三次测量结果分别是 25.44cm、25.45cm、25.46cm，所用的刻度尺的分度值是_______，测得该物体长度是_______cm。
1mm
7．如图所示，停表读数为_______s。
25.45
101
随堂练习
5
测量
从木工尺到米原器
测量长度
长度的基本单位
单位换算
正确使用刻度尺步骤：“六会”
测量时间
时间的基本单位
秒表的使用
课堂小结
6
发展空间
7
1.古代人最早是用手来作为尺子的。张开的大拇指和中招(或小指)两端间的距离便是一拃，一寸则是中指指尖到中指节上的一段。请用刻度尺测出你自己中指指尖到中指节的长度和一拃的长度。
一拃的长度约为12cm。
约12cm
约3.33cm
一寸的长度约为3.33cm。
发展空间
7
2. 怎样用刻度又测易拉罐的直径 写出你需要的辅助器材。
测量圆柱形的易拉罐直径，可采用辅助法进行测量：
[测量器材]
直尺、三角尺、等其他固定器材
[测量方法]
①易拉罐横放在固定平台上保持不动，刻度尺垂直于固定平台且刻度线紧贴易拉罐，通过保持初始刻度线与易拉罐下端对其。
②将三角尺紧贴易拉罐上端，且与支持保持垂直，读取此时易拉罐上端对应的刻度值。
③如右图，该易拉罐的直径为：
2.50cm-0.00cm=2.50cm
发展空间
7
2. 测出自己正常行走20步的距离，算出自己正常走路时每两步的平均距离。
　　经过实际测量，自己正常走20步，总共通过的距离大概为12m，则每一步通过的距离为约0.6m，由此可知，自己正常走路时每两步的平均距离为1.2m。
知识要点
8
1.测量是一个将待测量与公认的基准进行比较的过程。
2.误差是测得的数值和真实值之间必然存在的差异，多次测量求平均值可以减小误差，但不能消灭误差。
3.使用刻度尺和秒表前要注意观察它们的量程和分度值。
知识要点