人教版八上物理 1.1 长度和时间的测量（第2课时）课件+内嵌式视频+练习（原卷版+解析版）

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第1节 长度和时间的测量（第2课时）
第一章 机械运动
时间的测量
误差
①会使用适当的工具测量时间，知道如何规范地测量时间。
②知道测量有误差，了解误差和错误的区别。
③能通过日常现象、物品或自然现象粗略估测时间，了解计量时间的工具及其发展变化的过程。
同学们： 我们在日常生活、生产及科学研究中经常要比较时间的长短。时间的长短会改变吗？
各有各的时间 不同星球上时长不一致！这是爱因斯坦的重要发现之一，他的狭义相对论对此进行过论述。 假如你乘坐高速飞船绕月球飞行，飞船上的你会觉得时钟的运动一切正常。你地球上的亲人也有同样的感觉。只是……当你返回地球后，他们会劈头盖脸地骂你：“你不是说只去3天嘛，怎么走了1星期！”你表示抗议：“没有啊，就去了3天啊！”
电影《星际穿越》剪辑
时间的测量
01PART
像长度一样，时间也是我们经常要测量的量。测量时间也要先规定它的单位。
①国际单位制中： 时间的基本单位是秒 （second），符号是s。
②常用单位： 小时（h）、分（min）等。
③单位换算关系： 1h=60min 1min=60s
①在古代，人们用日晷、沙漏等计时仪器来测量时间。
②在现代生活中，人们用来测量时间的一些工具。
原子钟是一种计时装置，精度可以达到每2000万年误差才1秒，它最初本是由物理学家创造出来用于探索宇宙本质的；后来应用于全球的导航系统上。
③原子钟
你想过吗？有朝一日，遨游太阳系可能会像搭乘公共汽车上班一样容易——自动驾驶宇宙飞船运送宇航员穿越深空，类似GPS的定位系统将引导游客在其他行星和卫星表面穿越各种地形。但要实现这些充满未来感的导航计划，航天器和卫星需要配备计时精度极高的时钟，这就是美国国家航空航天局的深空原子钟。
【例题1】下列测量时间的工具中，为北斗卫星导航系统提供精确测时的是（ ）
A．日晷 B．沙漏 C．电子手表 D．铯原子钟
D
日晷、沙漏属于古代的时间测量工具，测量比较粗略。电子手表属于日常生活中的时间测量工具。原子钟精度可以达到每2000万年才误差1秒，可以为北斗卫星导航系统提供精确测时。故ABC不符合题意；D符合题意。故选D。
视频欣赏——《时间的测量》
①认识机械停表
小表盘：一圈为60分钟 （或15分钟）
大表盘：一圈为60秒 （或30秒）
机械停表的主要组成：计时键，归零健，分针、秒针，小表盘、大表盘等。
实验室里常用的计时工具是停表（机械停表和电子停表），这是我们在实验室里常用的一种仪器。
②机械停表的量程、分度值、读数
左图小表盘指针的示数是1min；因为小表盘指针过半分钟刻度线，所以大表盘指针的示数为：37.8S所以停表的读数是1min37.8s。
视频讲解——《机械停表的使用与读数》
min s
2
11.5
min s
9
47.3
【例题2】读出下面机械停表的时间。
用停表测量时间
2. 用停表测量： 你脉搏跳动10次所用的时间是 s；1min内你的脉搏跳动的次数是 次.
1. 机械停表的使用：①第一次按下按钮时，表针开始走动；②第二次按下按钮时，表针停止走动，即可读数；③第三次按下按钮时，表针回零。
误 差
02PART
甲、乙两位同学用分度值不同的刻度尺测量同一个物体的长度，请你记录测量结果并进行比较。
1cm
2cm
0.2cm
2.2cm
1mm
2.2cm
0.05cm
2.25cm
甲、乙两个测量值哪一次精确度高？为什么有差别？是否都是正确的？你能测量出物体的真实长度吗？
甲、乙两个测量值中乙的精确到高，因为乙刻度尺的分度值小。甲的尽管精确度没有乙的高，但是测量值也是正确的。物体有一个真实长度，但我们测量不出来，测量值和长度的真实值总是有差别。
1cm
2cm
0.2cm
2.2cm
1mm
2.2cm
0.05cm
2.25cm
真实值：任何一个物理量都有它的客观大小，这个客观值称为真实值。
测量值：用测量仪器测量出的值。
①误差：测量值和真实值之间的差异。
②误差的来源： a. 测量工具； b. 测量方法； c. 环境影响； d. 测量者的因素。
③减小误差的办法： a. 多次测量取平均值； b. 使用精密的测量工具； c. 改进测量方法。
注意：误差是客观存在的，不能避免；而错误可以避免 。
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，可以避免。
④误差与错误
【例题3】有甲、乙、丙、丁四位同学测同一支钢笔的长度，测得的结果分别是12.82cm、12.83cm、12.8cm、14.82cm。①各个同学测量结果都有一定的差异，是因为测量时存在______，这个是_________（ “可以”或“不可以” ）消除的。②其中测量结果明显错误操作的是______同学，这个是______（填“可以”或“不可以”）避免的。③若其他三位同学在测量时都没有出现错误，则结果不同的原因是因为刻度尺的_________不同。④用分度值为1mm的刻度尺，测得钢笔的长度应该是_____cm．
解析见下页
【例题3】有甲、乙、丙、丁四位同学测同一支钢笔的长度，测得的结果分别是12.82cm、12.83cm、12.8cm、14.82cm。①各个同学测量结果都有一定的差异，是因为测量时存在______，这个是_________（ “可以”或“不可以” ）消除的。②其中测量结果明显错误操作的是______同学，这个是________（填“可以”或“不可以”）避免的。
①误差就是在正确测量的情况下，测量值与真实值之间存在的差异，是测量时客观存在且不可被消除的；②观察四位同学的测量结果可知，丁同学的测量结果是14.82 cm，其他同学的测量结果都在12.80 cm左右，所以丁同学的测量明显出现错误； 测量错误是可以避免且必须被消除的。
误差
不可以
丁
可以
【例题3】有甲、乙、丙、丁四位同学测同一支钢笔的长度，测得的结果分别是12.82cm、12.83cm、12.8cm、14.82cm。③若其他三位同学在测量时都没有出现错误，则结果不同的原因是因为刻度尺的___________不同。④用分度值为1mm的刻度尺，测得钢笔的长度应该是_____cm．
分度值
12.83
③记录测量结果时，应读到分度值的下一位，因此丙同学读出12.8 cm是选用分度值为1 cm的刻度尺，其他同学选用的是分度值为1mm的刻度尺，测量结果不同的原因是因为刻度尺的分度值不同；④若用分度值为1 mm的刻度尺，只有甲、乙同学的测量结果是正确的，则钢笔的长度为： （12.82cm+12.83cm）/2=12.83cm
视频欣赏——《误差》
课堂小结
03PART
时间的测量
测量工具
换算关系： 1h=60min 1min=60s
误差
①概念：测量值与真实值之间的差异。
② 产生原因：测量工具、 环境影响、测量者因素。
③减小误差的方法：多次测量取平均值、使用精密测量工具、 改进测量方法。
时间的单位：秒（s）、时（h）、分（min）等。
古代：日晷、沙漏、滴漏等。
现代：钟表、电子表、停表等。
机械停表
组成：外圈（大圈）以秒为单位；内圈（小圈） 以分为单位，不同停表量程分度值不同。
读数：内圈示数（min）+外圈示数（s） 根据内圈分针是否过半判断加30s。
④误差与错误：错误可避免、误差不可避免。
动手动脑学物理
04PART
1. 一天等于多少秒？
1天=24h=24 ×1h = 24 ×60min = 24 ×60×1min = 24 ×60×60s = 8.64 ×104s
2. 在一条长绳的一端系一个小铁块就做成了一个摆（图1.1-8）。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？你能做一个周期为1 s的摆吗?
因为多次测量求平均值可以减小误差，可以测来回摆动20次的总时间，再除以20，即可较准确的测出周期！
因为摆的周期与摆长有关，所以调整摆长可以做一个周期为1 s的摆。
课堂练习
05PART
1. 周期性的运动都可作为测量时间的标准。下列哪项运动是不可以作为测量时间的（ ） A．人的脉搏 B．日出日落 C．地球绕太阳公转 D．人的生长
A、人的脉搏1min跳动的次数基本相同，可以计时，不符合题意；B、日出日落经历了12h左右，可以利用日出日落计时，不符合题意；C、地球绕太阳公转一周就是1年，可以利用地球绕太阳公转计时，不符合题意；D、人从出生到死亡相当于1个周期，没有循环，所以不能利用人的成长过程计时，符合题意。故选D。
（1）一节课的时间是45min； （2）同学们100米跑步的成绩是13.5s； （3）上海到北京高铁需要5h左右； （4）一年有12月。
2. 在下列各空中填入合格的单位： （1）一节课的时间是45______； （2）同学们100米跑步的成绩是13.5______； （3）上海到北京高铁需要5______左右； （4）一年有12______。
min
s
h
月
4h18min=240min+18min=258min = 258min × 60s =1.548×104s
3. 上海到北京最快的高铁为G28次，4小时18分后到达北京南站。 4h18min=________min=______________s
258
1.548×104
A. 通常心脏跳动一次的时间接近1秒；故该选项符合题意； B. 地球公转一周所用的时间：即周期为365.24219天； C. 普通手表秒针转一圈的时间为1min； D. 人步行12米所用的时间大约10s左右。 故BCD不符合题意；A符合题意。故选A。
4. 以下描述最接近1秒的是（ ） A. 通常心脏跳动一次的时间 B. 地球公转一周所用的时间 C. 普通手表秒针转一圈的时间 D. 人步行12米所用的时间
A
5. 下列对一些具体事例的估测中，你认为错误的是 （ ） A．中学生拳头的宽度约为10cm B．正常成年人脉搏跳动一次的时间约为1s C．教室中门的高度大约为2m D．一本物理书的宽度约为10cm
A．中学生拳头的宽度约为10cm，估测正确。 B．正常成年人脉搏跳动一次的时间约为1s ，估测正确。 C．教室中门的高度大约为2m，估测正确。 D．一本物理书的宽度约为18cm，估测错误。 由以上分析可知，选项ABC正确，不符合题意，D错误，故选D.
D
分析四次测量结果：1.41cm，1.50cm，1.42cm，1.44cm， 因为最后一位是估读值，所以刻度尺的分度值为0.1cm，精确值为1.4cm， 所以1.50cm这次是错误的；物体的长度为： （1.41cm+1.42cm+1.44cm）/3=1.42cm
6. 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1.41cm，1.50cm，1.42cm，1.44cm，根据记录分析，刻度尺的分度值为______，测量结果有错误的是_______cm，物体的长度是_______cm。
0.1cm
1.50
1.42
7. 停表大表盘的分度值是________，小表盘的分度值是_________________，停表的读数是 。
答案： 0.1s；0.5min（或30s）；5min37.5s（或337.5s）
0.1s
0.5min（或30s）
5min37.5s（或337.5s）
停表大表盘的分度值是0.1s ，小表盘的分度值是0.5min（或30s），停表的读数是：5min+37.5s= 337.5s （小表盘指针过半，应该加30s）。
8. 右图中，停表的示数是_____________________。
答案：10min9.6s (或 609.6s)
停表大表盘的分度值是0.1s ，小表盘的分度值是0.5min（或30s），停表的读数是：10min+9.6s= 609.6s （小表盘指针没有过半，不用加30s）。
10min9.6s (或 609.6s)
9. 关于误差，下列说法中错误的是 （ ） A．误差的产生与测量工具有关 B．误差可以尽量减小，但不可避免 C．测量值和真实值之间永远存在差异 D．误差太大就成了错误，所以有时误差其实就是错误
A．误差的产生与测量工具有关，测量工具的分度值越小，误差越小；B．选用先进的测量工具，多次测量取平均值均可减小误差，但不可避免；C．因测量值与真实值之间永远存在差异，所以误差总是伴随测量而存在；D．误差是总伴随着测量而存在，是不可避免的，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，两者之间有着本质上的区别。 由以上分析可知，选项ABC正确，不符合题意，D错误，故选D.
D
10. 误差________避免，错误________(均选填“可以”或“不可以”)避免。减小误差最常用的方法是_______________________。 某同学用刻度尺测量钢笔的长度，三次测量的结果分别是14.20 cm、14.22 cm、14.23 cm，该刻度尺的最小分度值是______，钢笔长度最接近________cm。
可以
不可以
多次测量取平均值
1 mm
14.22
误差不可以避免，错误可以避免。多次测量取平均值可减小误差。 根据三次测量的结果分别是14.20 cm、14.22 cm、14.23 cm， 钢笔长度取平均值：（ 14.20 cm+14.22 cm+14.23 cm ）/3=14.22cm 根据长度为14.22cm可知，最后一位0.02cm是估读的，该刻度尺的最小分度值是1mm.