沪科版（五四制）(2024)八年级上册（2024）第2节 时间的测量学案

这是一份沪科版（五四制）(2024)八年级上册（2024）第2节 时间的测量学案，共10页。
没脚会行走，说话不用口，发出命令来，人人都遵守。
天天不休息，一走十二里，有人来找我，看看我脸皮。
时间是一切物质一切发展和变化所经历的过程。其特征是总是朝着一个方向（由过去到现在向将来）流逝，一去不复返。时间可以通过对太阳运动周期的观察和投射形成的影子来测量，一些有规律的周期性运动的装置也曾被用来计量时间。
知识点1、时间的单位及换算
知识梳理
1、国际单位制，基本单位是 ，【答案】秒（s）
比秒大的单位：小时（h）、刻（15min）、分钟（min）。比秒小的单位：毫秒（ms）、微秒（µm）、纳秒（nm）等。
其他单位：世纪、年、月、日。
2、换算关系：1h= 60 min= 3600 s， 1s= 103 ms= 106 µm= 109 ns
3、“秒”的规定：1967年的第13届国际度量衡会议上通过了一项决议，采纳以下定义代替秒的天文定义：一秒为铯-133原子基态两个超精细能级间跃迁辐射9，192，631，770个周期所持续的时间。国际原子时是根据以上秒的定义的一种国际参照时标，属国际单位制（SI）。
专题讲练1
1、在国际单位制中，时间的主单位是 秒 ，常用的单位还有 分 、 时 等．
（提示先转换成秒再除以3600）
2、单位转换：54000 秒= 900 分= 15 时； 24 分 36 秒= 0.41 小时
3、换算下列单位：
(1) 120分钟= 2 时； (2)1分30秒= 90 秒= 1.5 分；
(3)1.2小时= 72 分= 4320 秒；(4) 24分= 1440 秒= 0.4 时，
4、在下列空格中，填上适当的单位．
百米赛跑的成绩约为14 秒 ； 一节课的时间约为40 分 ，
一场电影的时间约为1.5 时 ； 燃完一炷香的时间约为60 分 。
5、周期性的运动可作为测量时间的标准，如：①脉搏；②日出日落；③地球绕太阳的公转；④人的生长。这四项中可用来粗略测量时间的是（ C ）
A．①②④ B．①③④ C．①②③ D．②③④
6、一昼夜= 24 小时= 1440 分钟= 864000 秒．
7、在下列空格中填写适当的单位：
篮球比赛每节的时间为10 分钟 ， 一场足球比赛的时间为1.5 小时 。
8、换算下列单位（要求写出换算过程）：
3分钟= 3×60s = 180 秒。 72分= 72× 160 h = 1.2 时。
9、某同学对自己800米跑成绩进行测量．起跑时他注意到自己的手表正显示1点45分43秒，到达终点时为1点49分25秒．该同学800米的成绩为 222 秒，
10、电子钟和原子钟：石英晶体在电脉冲刺激下的振荡频率极为稳定，每秒是32758次，耗电极省20世纪60年代，用石英的电振荡代替摆轮，以液晶显示代替指针，一种无机械耗损的新型电子表问世了，一般电子表每天的误差是±0.5秒。更为准确的计时器当数原子钟，铯原子钟由哈佛大学的拉姆齐发明，并于1952年由美国国家标准局利用拉姆齐的分离振荡方法造出了第一天电子铯时钟，它的精确度极高，1万年只差1秒，拉姆齐因此获得1989年诺贝尔物理奖。
（1）石英晶体在电脉冲刺下的振荡频率为________赫兹，不作调整，一个多月最多与标准时间相差________秒。
（2）现在世界上最精确的计时器是________________，一万年约相差________秒。
【难度】★ 【答案】（1）32758；15；（2）电子铯时钟；1
11、我国古代把一昼夜划分成十二个时段，每一个时段叫一个时辰，“一个时辰”相当于现代的 2 小时．“子时”是指 半夜 ，“午时”是指 中午 ．（最后两空选填“中午”或“半夜”）
知识点2、*时间与时刻
知识梳理
时刻是在时间轴上对应的是一个点，比如8点05分这就是一时刻。
时间是两个时刻之间的时间间隔，在时间轴上对应的是一段，比如距离下课还有1 个小时。如果把“时间”比作数轴，那么“时刻”就是数轴上的一点。
专题讲练2
1、下列划线上的数字指时间（即时间间隔）的是（ B ）
A、午休从 11：30 开始 B、刘翔 110 米跨栏记录为 12.88s
C、某中学的作息表上写着，第四节：10：00﹣10：40 D、中央电视台《新闻联播》栏目每天 19：00 准时播放
2、以下说法中指时间间隔的是（ B ）
A、天津开往德州的 625 次列车于 13 时 35 分从天津出发 B、某人用 15s 跑完 100m
C、中央电视台新闻联播节目每天 19 时开始 D、某场足球赛在开赛 80 分钟时，甲队才攻入一球
3、下列器材不能用来显示时刻的是（ D ）
A．机械手表 B．电子手表 C．钟 D．机械停表（秒表）
4、下列描述中属于对“时刻”的描述的是( C )
A．一堂课时长为45分钟 B．男子100米的世界记录最近被买加选手阿萨法·鲍威尔刷新为9.77秒
C．学校上午的放学时间为11：20 D．最近的高温天气已经持续了11天之久
知识点3、测量工具
知识梳理
1、古代：日晷、沙漏、滴漏、脉搏等。

日晷（rì guǐ）：日晷是最古老的计时工具，日晷由晷盘和晷针组成，晷针的影子随太阳运转而转动，刻度盘上的不同位置表示不同时刻。
日晷仪也称日晷，是观测日影记时的仪器，主要是根据日影的位置，以指定当时的时辰或刻数，是我国古代较为普遍使用的计时仪器。
沙漏：沙漏又称“沙钟”，是我国古代一种计算时间的仪器。它是根据流沙从一个容器漏到另一个容器的数量来计量时间
火钟：是一种计量时间间隔的工具，是利用燃烧预定的燃料的速度来计时的，预定的燃料一样多，燃烧的速度一样快，所用的时间就一样长。
我国是火钟的故乡，这种火钟是由我们平时所熟知的盘香构成的，用一些特殊树本磨成粉末，并加入一些香料，合成“面团”，就可以制成盘香了。大的盘香几公尺长，可以燃烧几个月。如在盘香的特定位置上再装上几个金属球，盘香下面放一个金属盘，当燃烧到某一特定的部位时，金属球就会落在金属盘里，发出清脆的响声。这就构成了“火闹钟”。
沙漏：沙漏又称“沙钟”，是我国古代一种计算时间的一种仪器，它是根据流沙从一个容器漏到另一个容器的数量来计量时间。
漏壶--漏壶一般指漏刻。刻漏，中国古代汉族科学家发明的计时器。漏是指带孔的壶，刻是指附有刻度的浮箭。有泄水型和受水型两种。早期多为泄水型漏刻，水从漏壶孔流出，漏壶中的浮箭随水面下降，浮箭上的刻度指示时间。受水型漏刻的浮箭在受水壶中，随水面上升指示时间，为了得到均匀水流可置多级受水壶。
目前最准确的计时装置是天文台使用的原子钟，30万年的偏差只有1秒。
2、实验室测量时间的基本工具是：秒表（或停表） 和打点计时器 。停表有机械 停表和电子 停表两种。机械停表又称“秒表”。
2.1秒表
秒表的刻度：大圈为秒，小圈为分。
秒表的使用方法：一般的秒表（停表）有两根针，长针是 秒针 ，每转一圈是30s；短针是 分针 ，每转一圈是15min。
（1）首先要上好 "%E5%8F%91%E6%9D%A1&tn=44039180_cpr&fenlei=mv6quAkxTZn0IZRqIHckPjm4nH00T1YdnvczPHm1n1w9Pyw-mH7-0ZwV5Hcvrjm3rH6sPfKWUMw85HfYnjn4nH6sgvPsT6KdThsqpZwYTjCEQLGCpyw9Uz4Bmy-bIi4WUvYETgN-TLwGUv3EnHf4PjRYPjRkrHTdPjfkPjnLrf" \t "" 发条，它上端的按钮用来开启和止动秒表。
"%E7%AC%AC%E4%B8%80%E6%AC%A1&tn=44039180_cpr&fenlei=mv6quAkxTZn0IZRqIHckPjm4nH00T1YdnvczPHm1n1w9Pyw-mH7-0ZwV5Hcvrjm3rH6sPfKWUMw85HfYnjn4nH6sgvPsT6KdThsqpZwYTjCEQLGCpyw9Uz4Bmy-bIi4WUvYETgN-TLwGUv3EnHf4PjRYPjRkrHTdPjfkPjnLrf" \t "" 第一次按压“开始／停止”按钮，停表指针立即走动，秒表开始记时---大拇指按下“开始／停止”按钮，计时开始；
第二次按压“开始／停止”按钮，指针停止走动，指示出两次按压之间的时间。
第三次按压“复位”按钮，两指针均返回零刻度处。
（2）读数：所测时间超过半分钟时，半分钟的整数部分由分针 读出，不足半分钟的部分由秒针 读出，总时间为两针之数之和 。

读数：1分39秒8 示数：1’08”08，读作一分零八秒零八
2.2、打点计时器。
打点计时器：是一种测量时间的工具，振针每秒振动 50 次，相邻两点之间的时间间隔为 0.02 秒。
(1)构造：如图所示。
纸带：
(2)工作原理：每秒振动 50 次，每秒打50个点。
(3)工作周期：每两相邻点的时间间隔为0.02秒。
(4)工作频率：50赫兹(Hz)。
(5)使用方法：
①通电前，先将纸带穿过限位孔；
②再把圆形复写纸片套在定位轴上，并压在纸带上；
③接通电源，振针就跟着振动，在纸带上打出一系列的点。
④由于打点计时器打点的时间间隔是0.02s，因此打在纸带上的点数，记录运动时间。t=(n-1)×0.02 秒（n是点数）
(6)纸带说明：
纸带上的点间距越大说明，拉动纸带的速度越 ； 大
纸带上的点间距越小说明，拉动纸带的速度越 ； 小
纸带上的点越密说明，拉动纸带的速度越 ； 小
纸带上的点越疏说明，拉动纸带的速度越 ； 大
3、其他常用工具： 钟表 、 电子表 、 石英表 等。
4、人体表（时间估测）：_______、______。人的脉搏跳动一次的时间约为1秒。【答案】3、脉搏；心跳
5、记录时间的数轴
线段AD的长度可以直观地表示tAD的长度
6、如何测量短暂的时间
常见时钟的最小计时单位是min，手表的最小计时单位一般是s，使用电子秒表时可以精确到0.01 s。运动会上记录短跑成绩时，用的是比时钟、手表更精确的秒表。那么如脉搏跳动时间这类短暂的时间能不能直接测量呢？人脉搏跳动一次的时间为0.6～1 s，虽然电子秒表的精确度是足够的，但正常成年人反应时间在0. 2～0.3 s之间，因此测量单次脉搏跳动时间的误差较大。为减小误差常采用累计法，即把脉搏跳动n次的总时间除以跳动的次数n即可得知脉搏跳动一次的时间。
专题讲练3
3.1、时间测量
1、世界上第一只摆钟是根据摆的等时性 原理制成的，此原理是由意大利科学家伽利略 首先发现的。某摆球来回摆动60次所用的时间为2分钟，则该摆球来回摆动一次的时间为2 秒。
2、如图所示，甲、乙两同学配合测得甲同学每分钟脉动次数为70次，由此可计算出他每次脉动的时间是0.86 秒。在回家乘电梯上楼时，甲同学用脉搏作计时工具，测得从楼底到自己家楼面的脉动次数是35次，那么该同学乘电梯所用的时间大约为30 秒。
3、下列各过程经历的时间最接近1s的是（B）
A．人眼睛迅速一眨B．人心脏跳动一次 C．人正常呼吸一次 D．人打一个呵欠
4、请根据你的生活经验将以下活动所需时间最短的为（D）
A．去操场做一节广播操 B．到隔壁教室去借一本书 C．到距离家3km的学校上学 D．眨一下眼睛
5、根据打点计时器打出的纸带，不用测量而可以直接得到的是（A）
A．时间间隔B．长度C．质量D．体积
6、两位同学要分别测自己的心率，为了使误差最小，最佳方案是（D）
A．用秒表测量一分钟心跳次数
B．用秒表测量三次一分钟心跳的次数，求平均值
C．用秒表测量名同学一分钟心跳的次数，求平均值
D．连测三分钟心跳的次数，再计算一分钟心跳的次数
7、一摄录机每秒可摄照片25幅，如图所示是踢球时所拍得的一段影片。踢球动作所需的时间是（B ）
A．0.04s×2＝0.08sB．0.04s×3＝0.12sC．0.04s×4＝0.16sD．0.04s×5＝0.20s
8、某同学早上起床时每分钟心跳次数为80次，那么在他跑步的过程中，心跳的次数可能为（B）
A．400次B．130次C．55次D．80次
9、用装有铁钉的钢条匀速敲击木板，铁钉上下振动 5 秒的次数是 10 次，那么在 1 秒内敲击 木板的次数为 2 ，拉动木板时，木板上相邻两点间的时间间隔为 0.5 秒。
10、伽利略在教堂做礼拜时，发现了悬挂着的吊钟，在摆动时具有等时 性，根据这一性质制成了测量时间的钟表。现在人们常用的计时工具是钟表 、秒表 。
11、用手表测量某同学的脉搏为每分钟75次，则该同学的心脏每跳动一次所用的时间为（ A )
A．0.8秒 B．0.08秒 C．0.6秒 D．1.33秒
12、下列估测值最接近实际的是（ D ）
A．上自习课时，同学们脉搏跳动的平均时间间隔约为0.3秒 B．人的步行速度约为12m/s
C．做完眼保健操的时间是30s D．人眨眼一次的时间约0.5s
13、为了进行可靠的定量 比较，必须进行测量，测量的工具有很多，如打点计时器是一种测量时间 的工具；测量时，测量能够达到的准确程度则取决于最小刻度 。
14、很多同学都有佩戴电子手表的经历，当我们第一次看电子手表时，其表盘表示为10：00：01，隔了一段时间后，再观察该电子手表，此时表盘的示数为11：01：02，则两次时间差异，下列说法正确的是（ C ）
A．1h 1min 2s B．1min 1s C．1h 1min 1s D．11h 1min
15、节拍器所发出的每两相邻节拍声之间的时间是一定的。由此可见，节拍器________（选填“能”或“不能”）用来作为计时工具，若该节拍器每分钟摆动120次，则每相邻节拍声之间的时间为_______秒。
【难度】★★ 【答案】能，0.5
16、我校马上就要举行秋季田径运动会了，如果在百米赛场上，计时员是从听到枪声开始计时，他所测到的运动员成绩比实际成绩要（B）
A．完全一样B．好一些C．差一些D．无法判断
17、走时准确的指针式手表的秒针，一昼夜内秒针转过的圈数是（ B ）
A．24B．1440C．86400D．43200
18、小李测得自己1分钟脉动次数为80次，由此，他计算出自己一次脉动时间是0.75 秒，在回家乘电梯上楼时，他用脉搏作计时工具，测得从楼底到自己家楼面的脉动次数是56次，那么，他乘电梯所用的时间大约为42 秒。
19、如图所示的工具中可以用来测量时间的是 A、B、D 。若要测量运动会上百米短跑的成绩，最合适的测量工具是 D 。（后两空均选填字母代号）
20、我们可以通过连续摄影将物体每隔相等时间的位置合成在同一张照片中，这样便可在一个画面上记录物体连续运动的过程。如图所示为一名棒球运动员挥动球棒的过程。若所用相机每秒可拍照片25张，则该运动员挥动球棒用的时间为 0.12 s。
21、在过去的几千年中，时间的测量工具发生了翻天覆地的变化。
请查阅相关资料，将如图(a)所示的测量时间的工具的名称填入如图(b)所示的时间轴上相应的横线上。
水钟、 摆钟、 石英钟、原子钟
22、下图所示的计时器具中，为“北京时间”提供校准时间的是国家授时中心的（ D ）
23、在如图所示的工具中不能用来计时的是（ B ）
3.2、停表的使用
1、走时准确的手表的秒针，一昼夜内转过的圈数是（ C ）
A、86400 圈 B、4320 圈 C、1440 圈 D、24 圈
2、如图中机械停表读数是 32 s。
3、如图所示，该机械秒表的大表盘一周所表示的时间为30s ，其分度值为0.1s ；小表盘一周量度的时间为15min ，其分度值为0.5min 。此时该表的读数为1 分39.8 秒。
4.图中显示的时间是 9min38.4s 。

5．如图所示的计时仪器叫作 机械停表 ，它的长针是秒针，转一圈是30秒，最小分度为 0.1 秒；短针是分针，转一圈是15分，最小分度为 0.5 分．图中的时间可记录为 1分17.5秒 。
6、运动会上王老师为小红记录的百米赛跑成绩是15s，由于指针没有回零，继续记录小明同学的成绩是27s，那么小明同学的真实成绩是 12 s，小明的平均速度是 8.3 m/s。
7、某同学模仿伽利略探究单摆摆动的规律。他用同一个小球，保持摆的幅度不变，只改变摆线的长度，做了三次实验。下表是这个同学的实验测得的数据：
（1）该同学采用的科学研究方法叫做控制变量法 。
（2）每次实验都记录了摆球摆动10次所用的时间来求出摆球摆动的周期，这样做的目的是为了 A （选填A．“多次实验求平均值减小误差”或B．“多次实验得到普遍规律”）。
（3）摆线长度为45厘米时，摆的周期为1.34 秒。
（4）如果要使摆的周期正好等于2秒，摆线长度应该大于 （选填“大于”、“等于”或“小于”）60厘米。
3.3、打点计时器的使用
1、匀速直线运动的小车拉动的纸带通过打点计时器后，在纸带上留下的点子中有5个连续清晰的点，测出5个点间的距离为20cm，则（ B ）
A．小车运动的速度为每秒2.00m B．小车运动的速度为每秒2.50m
C．小车运动的速度为每秒200m D．小车运动的速度为每秒250m
2、打点计时器通电时，振针每秒钟上下振动_______次，每打两个点之间的时间间隔为________s。如图所示为打点计时器打出的纸带，AB之间的时间间隔______BC之间的时间间隔（选填“小于”、“等于”或“大于”）。AC之间的时间间隔为_______s，DG之间的时间间隔为______s。
【难度】★★ 【答案】50；0.02；等于；0.04；0.06
3、如图所示的甲、乙两条纸带是两个同学由打点计时器拉出的，两条纸带上由A点到C点的时间间隔是 相同的 （选填“相同的”或“不同的”），拉纸带的速度是 不同的 （选填“相同的”或“不同的”），较快的是 甲 （选填“甲”或“乙”）
4、打点计时器是一种很有用的测量时间的工具。通电时，振针每秒钟上下振动50次，每次向下打一个点。如图所示打点计时器是一种很有用的测量时间的工具，通电时，振针每秒钟上下振动50次，每次向下打一个点。如图所示，甲、乙为研究物体运动时用打点计时器打出的两条纸带。
（1）打点计时器每打两个点的时间间隔为0.02 秒。
（2）在甲纸带中，从A点运动到F点，所用的时间为0.1 秒。
（3）在乙纸带中，从A点到C点与从D点到F点所用的时间相等 （“相等”或“不等”）。
（4）比较甲、乙两条纸带打点的情况，乙纸带拉得快些，判断的理由是时间相同乙纸带两点之间的距离越来越大。
5、下图是某同学用打点计时器（电源频率为50Hz）研究某物体运动规律时得到的一段纸带，从A点通过计时器到B点通过计时器历时 s，长度为 m，这段时间内纸带运动的平均速度为每秒 m，BC段的平均速度为每秒 m，而AD段的平均速度为每秒_____m。
【答案】 2.80×10-2 0.7 1.1 0.76
6、如图所示是 打点计时器 （填写仪器的名称）。甲、乙两位同学用该测量工具拉出的纸带分别如图甲、乙所示，其中图甲纸带中从点到点所用的时间为0.06 秒，通过比较可以知道乙 同学拉纸带较快（选填“甲”或“乙” 。
7、如图中甲所示的仪器是 打点计时器 ，用它可以测量 时间 的．通电时，振针每秒上下振动50次，每次在纸带上打一个点，因此每打两个点的时间间隔是 0.02 秒，如图中乙所示，纸带上A和F两点间的时间间隔为 0.1 秒．
若A为第一个计时点，纸带的运动是越来越快 快 （选填“快”或“慢”）。
8、某同学用打点计时器分别从Ａ、C两点开始打出了甲、乙两条纸带，如图所示，比较甲乙两纸带的打点情况，乙纸带是 加速 （填“加速”、“减速”或“匀速”）。甲纸带上A点到B点所用的时间为 1 秒，比乙纸带从C点到D点的时间 多 (选填“多”、“少”或“一样”)。
9*、DIS实验系统是一种将传感器、数据采集器、计算机组合起来，可以对研究对象进行实时测量及数据处理的系统．如图所示，某同学用DIS研究热水自然冷却时水温的冷却规律，图中，①表示研究对象，②表示 传感器 ，③表示 数据采集器 ，④表示计算机处理系统，
摆线的长度（厘米）
60
45
30
连续摆动10次的时间（秒）
18.6
13.4
11.8