1.1长度和时间的测量 (2)课件2021-2022学年人教版八年级物理上册(共71张PPT)

(共71张PPT)
视觉是不可靠的
厄任斯坦错觉
视觉是不可靠的
艾宾浩斯错觉
视觉是不可靠的
视觉是不可靠的
横长？
竖长？
一样长？
菲克错觉
在生活、生产和科学研究中，经常要比较距离的远近、时间的长短、温度的高低……人们常常用自己的眼睛、耳朵、鼻子等感觉器官去感知外界的情况。但是，仅凭感觉去判断，不一定正确，更谈不上准确。
为了正确地认识周围的世界，准确地把握事物的特点，人们发明了许多仪器和工具。这些仪器和工具帮助我们进行准确的测量。尺、天平、钟表、温度计等，都是我们熟悉的测量仪器或工具。
温度计
天平
钟表
尺
第一节
长度和时间的测量
第一章
机械运动
在人类文明漫长的发展史中，一把平平常常的尺，作为量度物体长度的一种测量工具，也经历了一个从低级到高级、从粗略到精确的发展过程。
一、长度的测量
测量长度的常用工具有哪些？
直尺、三角板、卷尺……
古代：100粒谷排列的长度规定为一尺；
一拃；
英国：国王亨利规定他的鼻子尖到他伸值手臂的中指尖的距离规定为一码；
一、长度的测量
现代：常见的长度测量工具
刻度尺
卷尺
三角板
游标卡尺
螺旋测微器（千分尺）
从前，有个胖子牵了一头羊想到集市上换些布，正巧，卖布的是一个瘦子。他们经过讨价还价，商定用一头羊换10“围”的布，这个“围”就是腰围。等到量布时两个人发生了争吵：胖子和瘦子都抢着要用自己的腰围来量布，结果生意告吹了。
商定好的生意没做成，其原因在哪里呢？
测量需要有统一的标准
测量任何物理量都必须首先规定它的单位。
长度的单位是米。
以前测量长度时，我国采用的单位是尺（≈0.333米）；但是一些欧洲、美洲国家采用的单位是英尺（
≈0.3048米）。
所以为了方便交流，国际计量组织制定了一套国际统一的单位，叫国际单位制。
米的国际通用符号为：m。
1、长度单位：
国际单位：米(m)
常用单位：千米(km)、分米(dm)、厘米(cm)、毫米(mm)、微米(?m)、纳米(nm)
1
m=106?m
1
?m=10-6m
1m=109nm
1nm=10-9m
km
m
mm
?m
nm
m
dm
cm
mm
进率：1000倍
进率：10倍
在下列数据后面填上适当的单位：
1.某同学的身高是1.6
；
2.物理书的长度是2.5
；
3.一支铅笔的长度是18
；
4.一节5号电池的高约60
；
5.人正常步行时，一步长约0.5
.
6.教室门的高度约20_____
7.课桌的高度约750_____
8.物理课本中一张纸的厚度约70____
9.常用圆珠笔的长度约1.5____
10.一元硬币直径约2.4_____
11.一元硬币厚度约2.1_____
12.遂川到吉安约120_______
m
dm
cm
mm
m
dm
mm
μm
dm
cm
mm
km
小资料
1983年国际计量大会做出规定：光在真空中
内所经路程的长度
定义为1m。
1光年＝9.4608×1015m
即光一年通过的路程。
{光速是3
×
108m/s(米/秒)}
光一年走的路程就是：
3X108X365X24X3600=
9460800000000000米
光年——长度的单位
了解
理性提升
方法构思
单位换算的格式
400m=_______μm
400m=400×106μm=4×108μm
52cm=_______nm
52cm=52×107nm=5.2×108nm
在进行长度单位的换算时正确步骤是：
25.64
cm
=
25.64
×
m
=
0.2564
m
数值不变
原单位
原单位与目标单位之间的进率
目标单位
1.数值不变；
2.乘目标单位与原单位之间的进率；
3.将原单位改写成目标单位。
刻度尺的使用方法
1.（会选）选对刻度尺：
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程度,再选择满足测量要求的刻度尺.
零刻度线是否磨损、量程、分度值.
零刻度线
量程
分度值
使用前观察：
1.它的量程是
；
2.它的分度值是
;
3.它的零刻度线在哪里？是否磨损？
8cm
1mm
左边；没有磨损
思考：刻度线磨损的刻度尺能否使用？
可以使用，从某一整数刻度量起
例如: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:
1、测量跳远长度需用_________.
2、测量铜丝的直径需用_________.
0
cm
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
0
cm
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
0
cm
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
2.会放
×
√
×
放对刻度尺
：
放平：刻度尺要与物体被测边缘平行。
紧贴：刻度尺有刻度一面要紧贴被测物
对齐：零刻度线或整刻度线与被测物体的边缘对齐。
0
cm
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
3.会看
×
×
√
看对：读数时，视线要与尺面垂直，不要斜视或俯视。
4.读对：必须估读到最小刻度的下一位。（读数包含两部分：准确值和一位估计值）
5.记对：数字加单位。
6.算对：多次测量取平均值
分度值
；物体长度
.
分度值
；物体长度
.
会读
1mm
准确值
估读值（分度值的下一位）
2.76cm
1cm
2.7cm
2.70cm
1.00cm
2cm+
0.7cm
会记
刻度尺的正确使用归纳为六个字：
①选（量程、分度值）
②放（刻度尺贴近被测长度，左边刻度线与物体
边缘对齐）
③看（视线与尺面垂直）
④读（测量值要估读到分度值下一位）
⑤记（记录测量结果时,要写出
和
）
⑥算（多次测量取平均值）
数字
单位
例：图中用刻度尺测物体的长度，那一个正确？（
）
D
没对齐、
没紧贴
没放平、
没紧贴
没紧贴
正确
1、用不同的刻度尺测量同一物理课本的长度。
2、两人分别用同一刻度尺测量课桌的长度。
动手实验
比较测量结果，对同一个测量值，其结果相同吗？若不同，其原因是什么？
测量者不同、所选工具不同。
1、下列哪个长度最接近于18cm（
）
A.一般墨水瓶的高度
B.圆珠笔芯的直经
C.课桌桌面的宽度
D.物理课本宽度
D
课堂训练
2、用刻度尺测量物体的长度时，下列要求中错误
的是（
）
A.
测量时，刻度尺不能歪斜。
B.
测量时，必须从刻度尺的左端量起。
C.
读数时，视线应垂直于刻度尺。
D.
记录测量结果时，必须在数字后注明单位。
B
课堂训练
3.图中物体A的长度是
。
3.05cm（3.02cm-3.08cm都正确）
4.如图所示，用A、B两把刻度尺测同一物体长度，放置正确的是
刻度尺，其分度值是
，该物体的长度为
。
A
1mm
2.20cm
1、用刻度尺测量物理课本一张纸的厚度。
2、用刻度尺测量一元硬币的直径。
3、用刻度尺测量一根绳子的直径。
4、用刻度尺测量地图册上铁路的长度。
动手实验
测量长度的特殊方法
也叫辅助工具法
适于测圆、圆柱体的直径和圆锥体的高
1.配合法
如测硬币的直径：取一副三角板和一把刻度尺将硬币、三角板和刻度尺平放在桌面上，使两只三角板夹紧硬币，如图所示。为了便于读数和计算通常将左端三角板边沿对准刻度尺的整数刻度线，则两点之间的距离为硬币直径。
还可以采用图乙所示的方法，分别用直角三角板的一条直角边贴在刻度尺上，另一条直角边贴在硬币上，这样，两直角三角板直角顶点在刻度尺上所对的读数值之差，就是硬币的直径
测球的直径也可使用类似的方法，将球放在水平桌面上，刻度尺与桌面垂直，放在桌边上，用一个直角三角板的一条直角边贴在球体上，另一直角边贴在刻度尺上，可以在相应的位置上读出数值，得出球的直径是多少．
利用此方法还可测圆锥体的高。
2.替代法
测量长度的特殊方法
测较短的曲线，例如地图册上
的铁路线长
测较长的曲线例如运动场的跑道
滚轮法
如测硬币的周长：我们可以在硬币边上找一点做出记号，做为起点，找一张白纸，画上一条射线，将硬币边的记号与射线的端点重合，再将硬币沿着射线滚动一周，记下终点．用刻度尺量出射线端点到终点的长度，就是硬币的周长．
再如测量一环形跑道的长度：用一已知周长的轮子绕着跑道滚动一周，记下轮子滚动的圈数，则环形跑道的周长＝轮周长（L）×滚动圈数（n）。
化曲为直法
例如：从地图上估测两
地间公路或铁路的里程。只
要有一本《中国交通图》或
《中国地图》和一把刻度尺
就可以解决．
方法：取一根细金属丝(也可用棉线)把它放在地图上，使它的弯曲情况和地图上两地间公路线的弯曲情况吻合，然后截取这段金属丝，拉直后用刻度尺量出它的长度．根据地图上的比例尺算出两地间公路的里程．
化整为零
在上面的事例中，地图上两地间铁路或公路线常常弯弯曲曲．我们可以用圆规张开一个很小的角度，用刻度尺测出圆规两针尖之间的距离，记作s，以s作为分度，把这条弯曲的线段分成n小段（每一小段可以看着直线）．则两地铁路线或公路线的粗略里程为ns．
测纸厚，细丝直径
3.累积法（或称叠加法/化零为整）
测量长度的特殊方法
化零为整（或称累积法/叠加法）
如测细铜丝的直径：取一段细铜丝，将它在一根粗细均匀的铅笔上密绕n匝，用刻度尺测出绕有铜丝的那一段铅笔的长度L，则此细铜丝的直径为L/n。
利用此方法还可测一张纸的厚度：将n张纸压紧测出其总厚度L，则每张纸的厚度为L/n。
练习：两卷细铜丝，其中一卷上有直径为0.3mm，而另一卷上标签已脱落，如果只给你两只相同的新铅笔，你能较为准确地弄清它的直径吗？写出操作过程及细铜丝直径的数学表达式。
答：将已知直径和未知直径两卷细铜丝分别紧密排绕在两只相同的新铅笔上，且使线圈长度相等，记下排绕圈数n1和n2，则可计算出未知铜丝的直径：d=0.3
n1／n2
mm
一个啤酒瓶子的形状是不规则
的，如图，你能想出几种方法测出
它的容积是多少？在此，我要介绍
两种方法测出该啤酒瓶的容积。
方法：将瓶中装满水，水的体
积就是啤酒瓶的容积．这样就把测
瓶子的容积转换成测水的体积了。
水的体积好测，我们可以直接倒入量筒中读出体积数，就是瓶子的容积．或者用天平测出这一部分水的质量，再用V＝m/ρ，求出水的体积．这种方法用的工具是：水、量筒(或天平)、被测啤酒瓶．
小结
替代法
以轮代尺
平移法
化暗为明
累积法
以少聚多
棉线法
化曲为直
化整为零
化零为整
精密仪器测量法
二、时间的测量
想一想：
生活中都用哪些东西来测量时间呢？
二、时间的测量
1、在国际单位制中，时间的单位是秒（s）
常用的单位还有分（min）和小时（h）
2、时间单位的换算关系：
1
min=60
s
；
1
h=60
min=3600
s
3、时间的测量工具：
秒表、停表
小资料
1967年的国际计量大会上确定，铯133原子振动9
192
631
770次所需的时间定义为1s。
铯原子钟的精确度非常高，每
年只有1s的误差。
时钟的发展
停表的使用方法
简介：
表盘上上有长的秒针和短的分针，秒针转一圈的时间通常有30s和60s两种，常用的停表分度值也有两种：一种是0.2s，另一种是0.1s，停表上端的按钮是用来旋紧发条和控制表针转动的
使用停表注意事项
①使用前先上紧发条，但不宜过紧，以免损坏发条
②按表不要用力过猛，以免损坏器件
③回表后，如秒针不指零，应记下其数值，实验后从测量值中将其减去
④不用时应及时将其放回盒内，并让其继续走动，以放松发条
使用方法
用手紧握停表，大拇指按在按钮上，按停表分三步：
①第一次按下，表针开始走动
②第二次按下时，表针停止走动
③第三次按下时，表针回零
学会使用秒表
请你仔细观察图示秒表：
（1）大表盘一周量度
的时间是（
），
分度值是（
）。
（2）小表盘一周量度
的时间是（
），
分度值是（
）。
60s
0.2s
30min
1min
测量一次脉搏跳动的时间。
方法：测量脉搏一分钟内跳动次数n，则：t=60/n
讨论：为什么不直接测量一次脉搏跳动的时间？
——可以减少实验误差。
活动一：
测定单摆来回摆动一次所需时间——周期。
方法：测定单摆完成摆动50个周期所需要的时间t，则来回摆动一次所需要的时间t0：
t0
=t/50
活动二：
1.定义：测量时，受所用仪器和测量方法的限制，测量值与实际值总会有差别，这就是误差。（测量值和真实值之间的差异就叫误差。）
2.误差的来源：
１、测量时，要用眼睛估读出最小刻度值的下一位数字，是估读就不可能非常准确。
２、仪器本身不准确
。
３、环境温度、湿度变化。
三、误差
3.误差不是错误：
1.误差是不可避免的，误差不可能消除,只能尽量的减小。
2.减小误差的办法：多次测量取平均值
使用精密的测量工具
改进测量方法
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。错误是不应该发生的，是可以避免的
注意：
误差
错误
是否可以避免
原因
测量工具本身的精密程度、
测量方法的完善程度
等客观因素
测量者主观因素
方法不正确、
仪器使用不正确、
读数不正确等
不可以
可以
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1.41厘米，1.52厘米，1.42厘米，1.44厘米，根据记录分析，测量结果有错误的是_________厘米，物体的长度是___________厘米。
1.42
1.52
练
习
随堂练习
木块A的长度是_______厘米
2.35
随堂练习
2.4
木块A的长度是_________
厘米
练
习
随堂练习
小结归纳
2
小资料
有趣的人体尺度
古代中国、古埃及、古罗马，不管是东方文化还是西方文化，最早的尺都来源于人体，这是为什么?
你也许会说用身上的尺子方便呗！这当然是主要的。但是，还有一个更深一层的原因，那就是人体各部分的尺寸有着规律，不信，咱们试试看。
你用皮尺量一量拳头的周长，再量—下你的脚底长，你会发现，这两个长度很接近。所以，买袜子时，只要把袜底在自己的拳头上绕一下，就知道是否合适。
小结归纳
2
小资料
有趣的人体尺度
你为你的父母或兄长量一量脚长和身高，你就会发现其中的奥秘：身高往往是脚长的7倍。高个子要穿大号鞋，矮个人要穿小号鞋就是这个道理。
小结归纳
2
小资料
有趣的人体尺度
侦察员常用这个原理来破案：海滩上留下了罪犯的光脚印，量一下脚印长是25.7厘米，那么，罪犯的身高大约是多少呢?(25.7cm×7＝179.9cm)
小琴为妈妈买鞋，她忘了妈妈的鞋号，只记得妈妈身高是168厘米，你能帮她算一算买几号鞋吗?全国统一鞋号是根据脚长编定的，如24号，就适合脚长为24厘米的人穿，算出脚长就可以算出鞋号了。
小资料
有趣的人体尺度
一般来说，
在正常情况下，—个人手腕的周长恰恰是他脖子周长的—半。
两臂平伸的长度正好等于身高。
大多数人的大腿正面厚度和他的脸宽差不多
大多数人肩膀最宽处等于他身高的
1／4。
成年人的身高大约等于头长的8倍或7.5倍。
小资料：
1拃（zhǎ）:张开手，拇指尖到中指尖之间的距离。
1庹（tuǒ）：两臂左右平伸时，两手中指尖之间的距离。
最后，我们来把案破了：
小资料:人的身高一般是脚长的7倍。
用刻度尺把鞋印测量出来，然后乘以7就等于嫌犯的身高了。