(共55张PPT)
1.2测量_实验探究的基础
第一章 走进实验室
教科版2025-2026学年 物理八年级上册【精做课件】
授课教师:********
班 级:********
时 间:********
1.2 测量_实验探究的基础
学习目标
理解测量在实验探究中的核心地位,明确准确测量对得出科学结论的重要性。
知道国际单位制中长度、时间等基本物理量的单位,能进行简单的单位换算。
学会正确使用刻度尺测量物体长度,掌握测量的基本方法和读数要点。
学会使用停表测量时间,能准确读取测量结果。
了解误差的概念,知道误差与错误的区别,掌握减小误差的常用方法。
培养严谨的科学态度和规范的实验操作习惯,体会测量在生活和科研中的广泛应用。
测量的意义
测量是实验探究获取数据的关键手段,通过测量能将物理现象量化,为分析和得出结论提供依据。
例如:在探究物体运动快慢时,需要测量路程和时间;在研究物质的吸热能力时,要测量温度变化和质量等。
只有准确的测量,才能保证实验结果的可靠性和科学性,错误的测量会导致错误的结论。
国际单位制
为了便于国际间的交流与合作,人们制定了一套统一的单位体系,即国际单位制(简称 SI)。
长度的基本单位:米(m),常用单位有千米(km)、分米(dm)、厘米(cm)、毫米(mm)、微米(μm)、纳米(nm)。单位换算关系:1km=1000m,1m=10dm=100cm=1000mm=10 μm=10 nm。
时间的基本单位:秒(s),常用单位有小时(h)、分钟(min)。单位换算关系:1h=60min,1min=60s,1h=3600s。
其他物理量的单位也都基于国际单位制确定,它们之间存在着明确的换算关系。
长度的测量
测量工具:刻度尺是测量长度的常用工具,根据测量需求不同,还有游标卡尺、千分尺等更精密的仪器。
刻度尺的使用方法:
选:根据测量物体的长度和精度要求,选择合适量程和分度值的刻度尺。例如,测量课本长度可用分度值为 1mm、量程为 0-20cm 的刻度尺。
放:将刻度尺的零刻度线或某一清晰刻度线与被测物体的一端对齐,刻度尺要与被测物体边缘平行,不能歪斜。
看:读数时,视线要与刻度尺的尺面垂直,避免因视线倾斜导致读数误差。
读:要估读到刻度尺分度值的下一位。例如,分度值为 1mm 的刻度尺,测量某物体长度为 2.56cm,其中 “2.5cm” 是准确值,“0.06cm” 是估计值。
记:记录测量结果时,要包括数字和单位,只有数字没有单位的记录是没有意义的。
示例:测量一支铅笔的长度,使用分度值为 1mm 的刻度尺,测量结果为 18.50cm。
时间的测量
测量工具:在实验室中,常用停表(秒表)测量时间;在生活中,还有钟表、电子表等。
停表的使用方法:
停表通常有中间的小表盘(分针盘)和周围的大表盘(秒针盘)。
使用前,先检查停表的指针是否指在零刻度线处,若不在,要先校零。
测量时,按下启动按钮,指针开始转动;测量结束时,按下停止按钮,指针停止转动。
读数时,先读小表盘的读数,再读大表盘的读数,将两者相加即为所测时间。小表盘的单位是分钟(min),大表盘的单位是秒(s)。
注意小表盘指针是否超过半分钟刻度线,若超过,大表盘要读 30-60s 的刻度;若未超过,读 0-30s 的刻度。
示例:小表盘指针在 1min 到 2min 之间,且超过 1.5min 刻度线,大表盘指针指在 40s 处,则测量时间为 1min40s=100s。
误差
误差的概念:测量值与真实值之间的差异叫做误差。
误差与错误的区别:误差是不可避免的,它是由测量工具的精度、测量方法、测量者的估读等因素引起的;而错误是由于测量者操作不当、读数粗心等原因造成的,是可以避免的。
减小误差的方法:
多次测量求平均值,这是减小误差最常用的方法。例如,测量某物体长度,多次测量后取平均值,能使结果更接近真实值。
选用精度更高的测量工具,如用游标卡尺代替刻度尺测量精密零件的长度。
改进测量方法,使测量过程更科学、合理。
测量在实验探究中的应用
在探究物体运动的速度时,需要测量物体运动的路程和所用的时间,再根据速度公式 v=s/t 计算速度。
在探究物质的密度时,要测量物质的质量和体积,通过密度公式 ρ=m/V 得出物质的密度。
准确的测量是保证实验探究结果科学性和可靠性的前提,任何一个测量环节的失误都可能导致整个探究结论的错误。
随堂练习
国际单位制中,长度的基本单位是( )
A. 千米(km)
B. 米(m)
C. 厘米(cm)
D. 毫米(mm)
下列单位换算正确的是( )
A. 2.5m=2.5×100cm=250cm
B. 75mm=75×10 m=0.75m
C. 30min=30×60s=180s
D. 1h=1×1000s=1000s
用分度值为 1mm 的刻度尺测量某物体的长度,测量结果为 3.56cm,其中准确值是______,估计值是______。
某同学用停表测量某一过程的时间,停表的小表盘指针在 3min 到 4min 之间,且未超过 3.5min 刻度线,大表盘指针指在 20s 处,则所测时间为______。
关于误差,下列说法正确的是( )
A. 误差就是测量中产生的错误
B. 多次测量取平均值可以消除误差
C. 选用精密的测量工具可以减小误差
D. 只要认真测量,就可以避免误差
答案
B
A
3.5cm;0.06cm
3min20s(或 200s)
C
总结
测量是实验探究的基础,准确的测量是得出科学结论的关键。
国际单位制为物理量的测量提供了统一标准,要掌握长度、时间等基本物理量的单位及换算。
正确使用刻度尺和停表等测量工具,规范操作和读数,能提高测量的准确性。
误差不可避免,但可以通过多次测量求平均值、选用精密仪器等方法减小,要区分误差与错误。
测量在各类实验探究中有着广泛应用,是连接理论与实践的重要桥梁。
5
课堂检测
4
新知讲解
6
变式训练
7
中考考法
8
小结梳理
学习目录
1
复习引入
2
新知讲解
3
典例讲解
1.测量的意义
图示 _________________________________ 红色线段一样长吗 _________________________ 中心两个 圆哪个大 _______________________________________
两个球一样大吗
分析 用直尺测量比较发现,看起来尺度不同的线条和 物体,实际尺度一样,由此可见,仅凭感觉去判断 外界的事物,不一定准确! 结论 为了对物体的某些方面进行准确的定量描述,人们
发明了很多测量仪器和工具.生活中常见的尺子,就
是我们熟悉的测量仪器
测量是一个将待测量与公认的基准进行比较的过程.
2.单位
相传,为了装配一座宫殿,鲁班做了一个木工尺,作为
测量标准.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.我们称这个公
认的基准为一个单位.
3.长度单位
(1)在国际单位制中,长度的基本单位是米,符号是 .
(2)常用的长度单位及其与米的换算关系
单位 符号 与米的换算关系
千米
分米
厘米
单位 符号 与米的换算关系
毫米
微米
纳米
4.长度的估测
目测法
利用人 体自带 的“尺”
成年人的1指宽约1 cm
成年人的1拳约10 cm
成年人的1拃(zhǎ)约20 cm
1步幅约60 cm
1庹(tuǒ)约等于人自身的身高
了解一些 常见物体 的长度 _____________________________________________________________________________________________________
典例1 对下列长度进行单位换算:
一张纸的厚度约为___________________ ;
地球的半径约为___________________
__________ .
100
1.测量长度的工具
常用测量工具 精密小距离测量工具 长距离测量工具
刻度尺
盒尺
游标卡尺
超声波测距仪
三角板
千分尺
激光测距仪
2.认识刻度尺
(1)零刻度线:刻度尺的起始刻度线,使用时要注意零刻度线是
否在尺端,是否磨损.
(2)量程:刻度尺的测量范围,即刻度尺一次能测出的最大长度.
(3)分度值:刻度尺的最小刻度值,反映了刻度尺的精确程度.
3.正确使用刻度尺(“五会”:会选、会放、会看、会读、
会记)
会选 根据测量对象和测量要求选择适当量程和分度值的刻度尺.
(1)选量程:测量物体长度时,所选取的刻度尺的量程应尽量大于被测物体的长度,这样可以保证测量能一次完成.
(2)选分度值:根据测量精确度的要求选择合适分度值的刻度尺.
______并不是越精密越好,符合要求即可
会放 将刻度尺的零刻度线对准被测物体的一端,有刻度的一边要紧靠被测物体,与被测边保持平行,不能歪斜(如图所示)
________________________________________________________
会看 读数时,视线要正对刻度线,即视线与尺面垂直,不能斜视
_____________________________________________________________________________
会读
会记 记录数据时,不但要记录数字,还必须注明测量单位.没有单位的记录是没有意义的
教材深挖
测量结果的最后一位数字是估读数字,即一个正确的长度测量结
果,从右边数第二位数字对应所使用刻度尺的分度值.如测量某物
体的长度时,测量结果是 ,所用刻度尺的分度值是;
测量结果是 ,所用刻度尺的分度值是 .
典例2 [ 赣州期中] 用两把刻度尺测量图中同一物体的
长度,利用甲刻度尺测得的结果为_____ ,利用乙刻
度尺测得的结果为____ ,造成结果不同的原因是刻度
尺的________不同.
1.50
1.5
分度值
4.长度的特殊测量方法
(1)累积法
①测多算少
用刻度尺测出
张纸的厚度,
则平均一张纸的厚度 .
②以少求多
测出一个台阶的高
度,则台阶数为
的一层楼的高度 .
(2)辅助工具法
三角板与刻度尺组合可用于测硬币直径、圆柱体的底面
直径或圆锥体的高等.以下三图,所测长度均为被测物体
两侧对应示数之差.
(3)替代法
①化曲为直
用一根无弹性的细线绕手腕一周,在重合处做标记,拉
直后用刻度尺测出两标记间的长度,即为手腕的周长.
②化直为曲
用滚轮测量跑道长,已知滚轮周长为,转过的圈数为 ,
则跑道长 .
(4)对称法
测瓶盖的直径时,把瓶盖放在白纸
上,贴着边缘用笔画一个圆,剪下
此圆并对折,展开后用刻度尺测量
折痕即可测出瓶盖的直径.
典例3 [ 衡阳期中 ] 如图所示,能正确测量出圆柱体底
面直径的是( )
D
A. B. C. D.
[解析] 因圆心未知,圆的直径不易确定,如选项B中测出的就
不一定是直径;选项A中直尺的零刻度线未与桌面对齐,因
而使测量结果偏小;选项C中零刻度线与桌面对齐了,但三
角板与直尺没有垂直且这样放置三角板也很难保证垂直.
1.误差:测量长度时,受所用仪器和测量方法的限制,测得
的数值与真实值之间必然存在差异,这个差异叫作误差
(任何测量都存在误差).
2.误差与错误的区别
误差 错误
产生 原因 (1)与测量人的测量水平 有关; (2)与测量工具的精确度 有关; (3)受环境等因素影响 (1)不遵守测量仪器
的使用规则;
(2)读数、记录结果
时粗心
误差 错误
能否 消除 不能消除,只能尽量减小 采用正确的测量方法,
就可以避免
3.减小误差的方法
(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.
特别提醒
求平均值减小误差时的注意事项
(1)先剔除测量数据中的错误数据,如读数明显错误的、
有效值位数不够的.
(2)测量值有几位有效数字,求平均值的结果也要保留几
位有效数字.
①若平均数除不尽,应采用四舍五入法保留与测量值相同
的位数.
②若平均数的最后一位有效数字是零,应保留,不能省略.
典例4 [ 成都期中 ] 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.避免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
[解析] 观察时视线倾斜,属于错误的操作,应及时
改正,多次测量与此无关; 多次测量不能减小由于
刻度尺精密程度不够而产生的误差; 错误是在测量
过程中由于操作不当产生的,多次测量取平均值不会避
免错误的出现.
1.时间的单位
(1)在国际单位制中,时间的基本单位是秒,符号是 .
(2)常用的时间单位及其与秒的换算关系
单位 符号 换算关系
时
分
特别提醒
时间与时刻的区别
时刻为某一时间点;时间表示两个时刻之间的间隔长短.
例如:某同学周末从8:30开始做作业,9:40完成作业,这里
的8:30和9:40就是时刻,所花费的时间由末时刻与初时刻
的差值求得,为 .
2.测量时间的工具
(1)古代测量工具:圭表、日晷 、沙漏、水钟等.
(2)现代测量工具:机械秒表、石英钟、智能手表、手
机秒表等.
3.用机械秒表测量时间
(1)认识机械秒表
______________________ ____________________
(2)机械秒表读数
直接读数即可
4.电子秒表及其使用方法
电子秒表一般是液晶显示的,它有一个表盘和三个按键.一
般的电子秒表的分度值为 .使用方法如下.
典例5 如图甲所示秒表的读数是__________;如图乙所
示秒表的读数是__________.
甲
乙
知识点1 长度及其单位
1. [传统文化][2024·青岛期末]中华文化博大精深,一双筷子
就有诸多的寓意,如:筷子的标准长度是七寸六分,代表
人有七情六欲,以示与动物有本质的不同。“七寸六分”
最接近于( C )
A. 2.2 mm B. 2.2 cm
C. 2.2 dm D. 2.2 m
【点拨】
根据生活经验可知,筷子的长度大概为22 cm,即2.2 dm。
C
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5
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7
8
知识点2 长度的测量
2. [2024·龙岩期末]在三级跳远测试中,测量跳远的距离应选
用( C )
A. 三角板 B. 1 m木尺
C. 15 m皮尺 D. 300 cm钢卷尺
【点拨】
三级跳远的距离一般在10 m左右,选项中只有量程较
大的15 m的皮尺适合选用,故C正确。
C
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2
3
4
5
6
7
8
3. [2024·重庆期末]下列测量一木板长度的方法中正确的
是 (填字母序号);木板的长度为 cm。
D
2.40
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2
3
4
5
6
7
8
【点拨】
刻度尺使用方法:①刻度尺要与被测部分对齐;②让刻度尺有刻度的一面紧贴被测部分,测量的起始端与零刻度线对齐,如果零刻度线磨损,可以与其他刻度线对齐,不过测量结果要减去前面的数值;③读数时视线要与尺面垂直。
1
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8
4. [2024·保定期中]学校组织体检时测得小高的身高是1.680
m,下列说法正确的是( C )
A. 最后一位数字“0”可以省去不写
B. 所用刻度尺的分度值是1 mm
C. 测量结果准确到厘米
D. 0.680 m是估计值
【点拨】
测得小高的身高准确值为1.68 m,对应刻度尺的分度值为1 cm,故B错误,C正确;估读值为0.000 m,不可以省去,故AD错误。
C
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5. 已知中国高速铁路的铁轨宽度为1 435 mm,下列换算过
程合理的是( C )
A. 1 435 mm=1 435 mm×10-3 m=1.435 m
B. 1 435 mm=1 435 mm÷1 000=1.435 m
C. 1 435 mm=1 435×10-2 dm=14.35 dm
D. 1 435 mm=1 435×103 nm=1.435×106 nm
C
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8
6. [2023·福建]如表是某衬衫吊牌的部分信息,号型“170/92A”表示适穿人群的特征参数及体型。“A”表
示适用于一般体型,“170”表示身高170 cm,“92”表
示( A )
A. 胸围92 cm
B. 肩膀宽92 cm
C. 上臂周长92 cm
D. 脖子周长92 cm
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8
【点拨】
根据生活常识,肩膀宽、上臂周长、脖子周长均小于92 cm,“92”可能表示胸围为92 cm,故A正确,BCD错误。
【答案】A
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7. [2024·大同期末改编]如图甲所示是京杏喜获丰收的场景,
京杏的直径约为 。冬奥会吉祥物冰墩墩的冰雕造型
亮相哈尔滨街头,敦厚可爱的形象,吸引了众多游客;根
据图乙信息可以推断出这个冰雕冰墩墩的高度约为 。(均填字母序号)
B
A
A. 2.5 m B. 0.8 dm C. 1.2 m D. 20 mm
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8
【点拨】
人的手指长约8 cm,图甲中京杏直径与人手指长度接近,京杏直径约为8 cm=0.8 dm,B符合;正常成人的身高为1.6 m左右,冰雕的高度约为人身高的1.5倍,则冰雕的高度h=1.5×1.6 m=2.4 m,A最符合。
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8. [真实情境题][2023·常州]如图甲所示,西班牙制造的新式
列车车厢的宽度l=3.500 m。为判断新式列车车厢能否通过一处老式隧道,技术人员分别测量了隧道内部三处的宽度,如图乙所示,测量结果为:l1=3.600 m、l2=3.480 m、l3=3.540 m。技术人员使用的刻度尺分度值为 ,新式列车车厢 (填
“能”或“不能”)通过该隧道。
1 cm
不能
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8
【点拨】
列车车厢的宽度l=3.500 m,大于l2=3.480 m,则新式列车车厢不能通过该隧道。
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[解析] 秒表读数时,关键是看小表盘的分针指示的位置.
谢谢观看!