人教版八年级物理上册课件 第一章 第一节 长度和时间的测量（65张PPT）

长度和时间的测量
教学目标
知道国际单位制中长度和时间的基本单位，并能够与其他常用单位进行正确换算。
会选用适当的工具测量并正确记录长度和时间，通过测量活动增加对长度与时间的感性认识，培养估测能力。
通过实验与推理，认识误差是不可消除的。
教学重点
教学难点
用刻度尺测量物体长度的正确方法；
利用估读与科学计数法正确记录测量结果。
用科学计数法对长度的单位进行换算；
特殊方法测量物体长度。
我们的感觉可靠吗？
这些线是平行的吗？
甚至连颜色都会欺骗我们，上下两个方块颜色深浅一样吗？用手挡住中间我们再看看！
我们为什么要测量？
前后这两个“怪人”，哪个更高呢？
我们为什么要测量？
谁来上讲台测量一下他们的身高？用我们的探究来验证猜想!
图中的AB?与CD?分别代表帽子的宽度与高度，哪个更长呢??
我们为什么要测量？
用刻度尺在书上分别测量两边的长度并把数据记录在旁边，并与周围同学交流你的测量数据。
为了更准确地认识周围的世界，把握事物的特点，我们发明了工具，帮助我们测量。
纵观世界各国历史，测量都与人类文明紧密联系。简单来说，人类的农业活动、古代的天文历法，都离不开测量学的发展。从下图即可看出测量在人类历史上的重要意义。
我们为什么要测量？
伏羲与女娲手中的“规”和“矩”
金字塔的建造对当时人类测量技术要求很高
与你周围的同学讨论统一货币与度量衡的意义？
我们为什么要测量？
战国时期各国货币
秦国度量衡
方便各地区的交流，促进各地区的联系，促进贸易的发展。
测量不仅仅与我们的生活息息相关，更是科学技术的基础，同时也反映了人类的科技水平。为了更准确的认识周围的世界，把握事物的特点，我们发明了工具，帮助我们测量。
我们为什么要测量？
与你周围的同学讨论生活中的测量活动。
利用卫星展开的测绘
修路时常用的水准仪
质监局徽章上的天平，象征着公正，
同时质监局也是在利用各种测量手段，
监控产品质量，保障我们的安全。
我们为什么要测量？
我们的感觉可靠吗？
这两条紫色的线段是平行的。
紫色的线弯了吗？
用眼观察两个红色的圆圈一样大吗？再测量一下进行比较。
我们为什么要测量？
这两个红色圆圈的大小是一样的。
用眼观察两条线段一样长吗？再测量一下进行比较。
我们为什么要测量？
这两条线段的长短是一样的。
我们的感觉可靠吗？
我们为什么要测量？
这两条黄色线段的长短是一样的。
为了更准确的认识周围的世界，把握事物的特点，我们发明了工具，帮助我们测量。
黄色的线哪段长？
最常见的长度测量工具是刻度尺，你知道尺子的前世今生吗？
古埃及人定义了“腕尺”，是现代尺子的前身，为人前臂的长度，皇家钦定的腕尺约等于52.3厘米。古希腊和罗马也有腕尺，一个希腊腕尺近似为46厘米，而一个罗马腕尺则大约为44厘米。我国的尺子最早见于商代，传世商尺约合今16厘米，后来每个朝代一尺的标准都不相同，时至清代，一尺的长度合今31.1厘米。
我国古代量布用的尺子
古埃及腕尺的长度
尺子极简史
若尺子没有确定的标准，我们能准确测量物体的长度么？
测量长度前应先确定测量的标准，即一个标准长度。否则用商朝的一尺和古埃及的一尺去测量同一个物体，结果肯定不一样。
我们把测量某个物理量时用来进行比较的标准量叫单位。国际计量组织制定的一套国际统一的单位叫国际单位制，长度的国际基本单位是米。
国际法制计量组织
尺子极简史
米的来历
你知道单位“米”的来历吗？
“米”起源于法国，1790年由法国科学家组成的特别委员会，以通过巴黎的地球子午线全长的四千万分之一作为长度单位——米，并制作了实物标准——米原器。但是米原器本身非常贵重且保存条件极为苛刻，且由于材料变形和测量方法等方面的原因，在复现量值时总有约为0.1微米的误差。此外，如果米原器因为地震等不可抗力损坏，各国复制品将无所依据，具有一定风险性，给使用带来了困难。
米原器的90%用铂金做成，人们认为这种金属的稳定性很高，但造价昂贵，使用不便。
米的来历
你知道单位“米”的来历吗？
1960年召开的第11届国际计量大会上，用氪86同位素灯的波长做为新的“米”的长度，这是自然基准，性能稳定，没有变形问题，容易复现，精确度可达0.001微米。且各国都可以制造氪灯，不用再去对照米原器了，极大方便了应用。
20世纪60年代以后，由于激光的出现，人们又找到了一种更为优越的光源，用激光代替氪光谱，可以使长度测量得更为准确。1983年，联合国计量组织把光在真空中299792458分之一秒所走的距离定为最新的标准米的长度，比氪86同位素灯准确100万倍。
国际基本单位：米?????符号：m
长度的单位
其他常用单位：千米（km）?分米（dm）厘米（cm）
毫米（mm）微米（?m）纳米（nm）
长度的其他常用单位都是在m的基础上与词缀复合构成的。
长度的国际基本单位是什么？
长度的其他常见单位有什么？
长度的国际单位
例题
一
些
常
见
的
长
度
某人高???1.67（ ? ）
头发丝直径约??0.07（ ? ? ? ）
一层楼房高约??30（ ? ? ? ?）
地球半径约??6400（ ? ? ? ? ）
珠穆朗玛峰高约??8844.43（ ? ? ? ）?
钢笔长约?0.15（ ? ? ?）
km
m
dm
mm
m
m
你知道这些单位怎样换算吗？
长度的单位换算
1km=______m=______m
1m=______dm=_____dm
1m=______cm=_____cm
1m=______mm=_____mm
1m=__________μm=_____ μm
1m=______________nm=_____nm
1m=______km=_____km
1dm=______m=_____m
1cm=______m=______m
1mm=_______m=_____m
1μm=___________m=_____m
1nm=_______________m=_____m
1000
10
100
1000
1000000
1000000000
0.001
0.1
0.01
0.001
0.000001
0.000000001
10?
10?
10?
10?
10?
10?
10ˉ?
10ˉ?
10ˉ?
10ˉ?
10ˉ?
10ˉ?
长度的单位换算
以10??为进制的规律：
3
千米
分米
厘米
毫米
微米
纳米
km
m
dm
cm
mm
nm
米
10
10
10
掌握前缀巧换算
今天学了很多单位，有什么规律帮助我们记忆吗？
如果我们掌握一些构成单位的词缀，可大大减轻我们学习新单位时的记忆负担！较常见的有：前缀k-表示此单位扩大 ? ? ? ?倍，所以1km=? ? ? ?m；前缀m-表示此单位缩小? ? ? ?倍；前缀μ-表示此单位缩小? ? ? ?倍；前缀n-表示此单位缩小? ? ? ?倍等。例如：
长度：1km= 　?m，1mm=　? ??m，1μm= ? ? ?m，1nm= ? ? ? m
质量：1kg=??　g，1mg= ? ? ? g
时间：1ms= ? ? ? s
长度的单位之间是如何换算的呢？
长度单位的换算
例题
一张纸的厚度约为75μm=______mm=__________m
0.075
∵1μm=? ? ? ? ?mm
∴75μm=75×? ? ? ?m=7.5×? ? ? ? m
∵1μm=? ? ? ??m
∴75μm=75×? ? ? ??mm=0.075mm
珠穆朗玛峰的高度为8844.43m=_________km=_______________nm
习题
8.84443
方法都是先换算到所求单位，然后再用科学计数法或小数给出答案。
认识尺子
以国际单位为标准制作的现代尺子都有哪些？
刻度尺
皮尺
卷尺
皮卷尺
刻度尺是测量长度的基本工具。
你见过这些“尺子” 吗？
更多“尺子”
游标卡尺
螺旋测微器
测距仪
轮式测距仪
为了满足各种不同的测量需求，人们发明了多种测量工具。
如何测量长度？
你知道吗，一把小小的刻度尺包含了很多物理概念！
零刻度线：刻度尺的刻度起始点，即标零的刻度线。
量程：一把刻度尺的测量范围。
分度值：相邻两刻度线之间的长度。它决定了测量的精度。
量程
零刻度线
单位
||
分度值
如何测量长度？
我们如何用刻度尺测量物体的长度呢？
1、会选：
使用前认清刻度尺的单位、量程、分度值和零刻度线的位置，选择量程与分度值合适的刻度尺。
根据日常生活实际需要：
1、配窗户上的玻璃时，应该选用分度值为________的刻度尺进行测量；
2、制作窗帘时，则可以选用分度值为________的刻度尺进行测量；
3、测量篮球场的长和宽时，则可选用量程为_________（选填0-2m或0-30m）的卷尺。
1mm
1cm
0-30m
如何测量长度？
2、会放：
（1）使刻度尺有刻度的一边紧靠被测物体；
（2）放正尺的位置，不能倾斜；
（3）刻度尺的零刻度线与被测物体的一端对齐。
零刻度线与被测物一端对齐。
也可选取某一刻度线与被测物一端对齐，读出末端刻度值，减去起始端所对刻度值即为物体长度。
如何测量长度？
图示的测量方法哪个是正确的？
比较厚的尺子要立起来紧靠被测物哦！学生用的刻度尺已经修薄（如下图），使用时无需立起来。
3、会读：读数时，视线与刻度尺尺面垂直，不得斜视。
如何测量长度？
如何测量长度？
4、会记：
记录的测量结果应由数字和单位组成，测量值要估读到分度值的下一位。
如图所示的这支铅笔的长度是多少？
答：7.00cm
7.0为准确值
0是估计值，有且仅有一位
你会使用刻度尺吗？
用刻度尺测量长度
如何使测量的结果更精确呢？
多次测量取平均值
例题
1、如图所示，物块的长度是多少？
分度值：______??物体长度：________??
刚才的结果若为1.87cm或1.88cm是否也可以？1.81cm或1.89cm可以吗？
0.1cm
1.86cm
用刻度尺测量并记录课本第10页图示中帽子的宽和高，以及物理课本的厚度，并与周围同学交流你的数据。
例题
2、如图1所示，用最小刻度是毫米的刻度尺，测量一木块的长度，则此木块长度是（?????）
A、1.8cm?????B、1.85cm
C、7.85cm???D、7.8cm
B
解析：注意此物体的一端对着6cm处，则物体长度要从6cm处开始计算，并且注意测量结果要估读，因为物体的另一端大约在7.8cm和7.9cm中间，所以估读位取4-6都是正确的，结合选项，答案为B。
累积法测长度
利用你刚才测量物理课本厚度的数据，测出课本一页纸的厚度？
解析：1、测出整本书的厚度，记为H ；? ??? ? ? ? ? ?
累积法又叫测多算少法，通过积少成多的办法进行测量，再求平均得到最终结果。值得一提的是，累积法还可以减小误差。
2、算出纸的张数，记为N ；
3、则一张纸的厚度D=H/N 。
累积法测长度
类似地，你能想办法算出一根铁丝的直径吗？（提示：利用一支圆柱形的长铅笔和一把刻度尺）
2、用刻度尺量出线圈的长度，记为H；
3、则金属丝的直径为：D=H/N。
解析：1、找一支圆铅笔，将金属丝在铅笔上依次密绕适当圈数，记下圈数N ；
很薄或很细的物体长度如何测量呢？
长度的特殊测量--累积法
配合法测长度
你能利用直尺与三角板测量一枚硬币的直径吗？
如图所示，可以测得硬币的直径为1.80cm。注意估读位记0，表示正对整刻度。
对于用刻度尺不能直接测出物体长度的可将刻度尺三角板等组合起来进行测量，这种方法叫做“配合法”或“卡测法”。
解析：
配合法测长度
球体的直径呢？
圆锥的高度呢？
2.40cm
2.17cm
如何测量柱体直径呢？
长度的特殊测量--配合法
曲直互化法测长度
你能用棉线和刻度尺测出秦皇岛到葫芦岛的海岸线长度吗？
化曲为直
解析：
1、棉线顺着海岸线摆放，标记好起
? ? ? 点、终点；
2、将线拉直，用刻度尺测量出棉线起
? ? ? 点到终点的长度，记为L；
3、用刻度尺测出地图比例尺的长度，
? ? ? 记为S，统一S?与L?的单位；
4、海岸线长度=L?/S?×20km
曲直互化法测长度
如何利用已知周长L的自行车轮子测量出一条马路的长度？
化直为曲
1、在轮子上某点做一标记；
2、推轮子滚过待测量的马路，记下轮子滚过的圈数N；
3、则马路的长度S=L×N。
依据本题的原理，我们发明了轮式测距仪，常用于进行道路工程方面的测量。
解析：
同学们还记得最新的标准米是如何界定的吗？
1983年，联合国计量组织在巴黎举行会议，把光在真空中299792458分之一秒所走的距离定为一个新的标准米，但若要准确确定标准米的长度，应先确定什么？
确定1秒是多久。
你知道单位“秒”的来历吗？
人们最早是利用地球自转运动来计量时间的，基本单位是平太阳日，人们将一个平太阳日的1/86400作为一秒，称作“世界时秒”。
1967年，国际计量大会决定采用原子能级跃迁的周期来定义标准秒，按此定义复现秒的精确度已优于十万亿分之一秒。
因为地球的自转有长期减慢的趋势，由太阳日确定的世界时秒不能保持恒定。
时间的单位
时间的单位
我们一般用什么工具来测量时间呢？
我们一般用字母t?或者T?来表示时间（time）。
换算关系：1h=60min=3600s。
常用单位：时（h）、分（min）等。
国际单位：秒?????符号：s
换算？
古巴比伦人在6000年前就开始使用日晷（guǐ）计时了，中国是在3000年前的周朝。
公元前140年，古希腊人制造了含30至70个齿轮的奥林匹克运动会计时器。
1世纪左右张衡改进了浑天仪，用漏壶滴水推动浑象均匀旋转，一天刚好转一周。
1955年，世界上第一款电子表诞生。
1969年，人们成功将石英晶体运用在钟表上，世界上第一只石英表诞生。
21世纪，根据原子钟原理而研制的能自动对时的电波钟表技术逐渐成熟。
表的极简史
?"
钟
表
?"
极
简
史
日晷
欧洲垂直式日晷
铜壶滴漏
英国大本钟
一些现代常用的钟表：
结构复杂的机械表
石英钟
多功能的电子表
机械停表
电子停表
测量时间的工具：钟、表；在运动场和实验室常用停表计时。
各种各样的表
停表如何读数？
小盘：如图所示，红白相间的格子，每一格代表0.5min。
大盘：大盘每圈代表30s，每格小刻度代表0.1s，即分度值为0.1s。
读数：结果=小盘的分钟数+大盘的秒读数。先读小盘，再读大盘。对于大盘来说，如果是前半分钟就则读0-30s，若为后半分钟则读31-60s。
停表如何读数？
你会使用停表计时吗？
停表的读数
例题
1、如图所示，停表的读数是__________。
99.8s
解析：
小盘是1.5min，应读后半分钟，则大盘读秒数为39.8s，最终结果为60s+39.8s，并注意题目没有给出单位的，结果要注明单位。
例题
2、下列说法错误的是（　? ?）
A．某个同学的身高是180cm
B．北京到上海坐高铁约5小时
C．某所中学百米纪录是0.5min
D．乒乓球的直径是40mm
=1.8m
=30s
北京到上海的距离约为1200km，高铁每小时约行驶230km。
C
两次测量同一木块B的长度，结果分别是多少？
木块的长度是________
木块的长度是_________
随着分度值的不断缩小，我们的测量结果也越来越精确。试想若我们有一把分度值能够无限缩小的“刻度尺”，我们能够确定物体的真实长度吗？
实际上我们永远无法得到物体的“真实”长度，因为总可以用更小的分度值测量得更加精确，所以要根据测量要求挑选合适的测量工具。我们把测量值和真实值之间永远存在的这种差距叫做误差。
1.8cm
1.85cm
物体到底有多长？
误差
误差：测量值和真实值之间的差异。
误差的来源：测量工具、测量方法、测量者。
测量工具的误差：
测量方法的误差：
测量者的误差：
例如刻度尺本身的长短会受环境温度、湿度的影响而发生微小变化。
例如用毫米刻度尺直接测量细铜丝的直径会有较大误差。
例如不同测量者用同一件测量工具测量同一个物体的长度时，可能会得到不同的估读值，这也属于误差。
你与周围同学测量课本第10页图示的帽子的宽和高时，测量结果的估读值一样吗？
误差
针对误差的来源，我们有哪些方法来减小误差呢？
误差的来源
测量工具
测量方法
测量者
选用精度高的测量工具
改进测量方法
多次测量取平均值
减小误差的方法
若测量要求的精度较高，我们首先应选用精度更高的测量工具。
误差与错误一样吗？
误差与错误
例题
1、朵朵同学用刻度尺测量自己拳宽的几次数据记录如下，其中不属于误差的结果是：（? ? ? ? ）
A、9.16cm???B、91.7mm???C、0.0918m???D、0.910dm
误差不是错误：错误是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。错误是可以避免的，而误差是不可避免的，只能尽量减小。
解析：D?选项中的估读位与其他选项差距过大，为错误读数。
D
例题
2、朵朵同学用刻度尺测量自己拳宽的几次数据分别为：9.16cm、9.17cm、9.18cm、9.10cm则其最终的测量结果是________cm。
解析：
9.10cm的估读位与其他选项差距过大，为错误读数，去掉错误数据后算出其余数据的平均值即可，
结果=
我们可以利用多次测量取平均值的方法有效地减小误差，但注意要先剔除掉错误数据，再求和取平均值。
9.17
1、同学之间交流：怎样才能更精确地测量硬币的直径、硬币的周长、一页纸的厚度、铜丝的直径？你能想出多少种测量硬币周长的方法？
课本练习
课本练习
2、你知道吗？人的身体中藏有很多“尺”，比如在通常情况下，人站立时身高大约是脚长的7倍。请你根据这一常识，设计一个方案，估测你的身高约为多少。
课本练习
3、一天等于多少秒？
课本练习
4、在一条长绳的一端系一个小铁块就做成了一个摆。要测出它摆动一个来回所用的时间（周期），怎样能测得更准确？你能做个周期为 1s 的摆吗？
长
度
和
时
间
的
测
量
长度
时间
误差
误差不可避免
多次测量减小误差
1h=60min=3600s
换算：
测量工具：
测量方法：
选、放、读、记
总结
单位：
停表