人教物理八上-1.1 长度和时间的测量 课件+教案+练习+导学案+素材

导

入

新

课

师：俗话说：“眼见为实，耳听为虚”。那么，我们看到的一定真实吗？

生活中我们常通过眼睛直接判断物体的大小、长短，用眼睛观察在图甲中帽檐直径AB、帽子高CD哪个较长？在图乙中中心的两个圆面积一样大吗？

                        甲                              乙

先看看，再用尺量。有何发现？

师：靠我们的感觉器官去判断，很难精确，而且有时会出错．为了准确判断线段的长短、面积的大小、时间的长短和温度的高低等，需要用仪器和工具进行测量。

教

学

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新课学习

同学们都参加过或观看过运动会。跳远、投掷以距离的长短来论成绩，这需要进行长度的测量；在百米赛跑中以时间的长短来论成绩，这需要要进行时间的测量。那么，这节课，我们来学习长度和时间的测量。

一、长度的测量

长度的测量是物理学最基本的测量,长度测量是很多物理量测量的基础，在测量前首先要解决的是什么问题呢？

测量需要有统一的标准，先要规定标准.被测物体和“标准”来比较。

1.长度的单位：

（1）测量某个物理量时用来进行比较的标准量叫做单位。为方便交流,国际计量组织制定了一套国际统一的单位,叫国际单位制(简称SI).国际单位制中： “米”的准确定义：光在真空中1/299792458s内所经路径的长度定义为1米。

（2）在国际单位制中，长度的基本单位是米(m)。在日常生活中，还常用到其它的长度单位：千米(km)、分米(dm)、厘米(cm)、毫米(mm)、微米(μm)、纳米(nm)。它们之间的换算关系是：

1km＝103m；   1dm＝10-1m；1cm＝10-2m；    1mm＝10-3m；    1μm＝10-6m；    1nm＝10-9m。

2.测量工具：

（1）最常用的工具是刻度尺：如：三角板、皮尺、卷尺、

（2）比较精确的测量长度的工具有：游标卡尺、螺旋测微器。

3.正确使用刻度尺：

师：同学们观察刻度尺，在使用前需先观察什么？如何正确使用呢？

生：使用前“三看”：一看零刻度线，二看量程，三看分度值．

（1）观察刻度尺的三个参数：

①零刻度线，看零刻度线是否磨损；

②量程，也就是它的测量范围；

③分度值，相邻两刻度线之间的长度，它决定测量的精确程度。

(2)使用时做到“五会”：

①会选：根据不同的测量要求，选择分度值度和量程都合适的测量工具。

②会放：A.刻度尺要放正;B.有刻度线的一边要紧靠被测物体，与所测长度平行，不能倾斜；

C.零刻度线或整刻度线与被测物体的边缘对齐。

③会看：读数时视线要正对刻度线，不要斜视．

④会读：根据刻度尺的分度值读出准确数值，并估读到分度值的下一位。

⑤会记：记录测量数据，应记录准确数字，估读数字和所记录数据的单位。

测量值=准确值（由分度值决定）+估读值（仅有一位）+单位

例：如上图所示，物体的长度是:1.10cm.准确值是1.1cm;估计值是0.00cm.

（3）实验：使用刻度尺测量长度：

用刻度尺测量物理书、作业本的长度和宽度，将测量结果填入下表：

小资料： 一些长度和距离：

链球菌的半径         (3～5)×10-7 m     珠穆朗玛峰海拔高度   8 844.43m

人头发的直径   约 7×10-5 m       地球半径      6.4×106m

一张纸的厚度   约 10-4 m          太阳半径      7×108m

我国铁道的标准轨距  1.435 m           银河系半径   7.6×1020m

想想议议：长度的估测

①在平时，大家应多积累生活方面的知识，估测物体长度也是生活积累的一个方面。如黑板的长度大概2.5m、课桌高0.7m、,篮球直径24cm、铅笔芯的直径1mm 、一只新铅笔长度20cm 、手掌宽度1dm 、指甲宽度1 cm、墨水瓶高度6cm等等。

②人体特殊的“尺”

人伸开两臂的长度大约等于身高；伸开手掌，从大拇指到中指尖的距离叫“一大柞”，大拇指到食指尖的距离叫“一小柞”．如能知道自己“一柞”的长度、身高，就能利用双臂及手掌估测物体的长度．人的头长和脚长相同；身高等于9．5倍头长；人握住拳头的大小和心脏一样大．人身体上许多部位是按“黄金分割”分配的，比如眼睛是头部的黄金分割点，肚脐是人体的黄金分割点等。

师：有些长度很难直接测量，如球的直径，圆锥体的高度等，这时可以使用辅助器材配合测量。

或药品那个特殊方法进行测量。

4.长度测量的几种特殊方法

（1）累积法：把多个相同的微小长度的物体叠放在一起，测出叠放后的总长度L，用总长度除以叠放物体的个数n，得到单个物体的微小长度l=L/n。测量细铜丝的直径、一张纸的厚度等微小量常用累积法(当被测长度较小,测量工具精度不够时,可将较小的物体累积起来,用刻度尺测量之后再求得单一长度)

①如何测细铜丝的直径?

答:把细铜丝在铅笔杆上紧密排绕n圈成螺线圈管,用刻度尺测出螺线圈的长度L,则细铜丝直径为L/n.

②如何测物理课本中一张纸的厚度?

答:数出物理课本若干张纸,记下总张数n,用毫米刻度尺测出n张纸的厚度L,则一张纸的厚度为L/n.

（2）化曲为直法：借助于一些辅助器材（如不易拉长的细软线）把不能直接测量的曲线变为直线，再用刻度尺测量。

①测量一段较短曲线的长，可用一根没有弹性或弹性不大的柔软棉线一端放在曲线的一端处，逐步沿着曲线放置，让它与曲线完全重合，在棉线上做出终点记号．用刻度尺量出两点间的距离，即为曲线的长度。②测地图上两点间的距离

③测操场跑道的长度等常用轮滚法(用已知周长的滚轮沿着待测曲线滚动,记下轮子圈数,可算出曲线长度

（3）化暗为明：借助于一些简单的辅助器材（如三角板、刻度尺）把不可直接测量的长度“平移”到刻度尺上，从而可直接测出该长度。

如：测硬币、球、圆柱的直径、圆锥的高等不明显的长度，可借助于直尺三角板，转化为明显得长度来测量，将硬币平放直尺上,读取和硬币左右相切的两刻度线之间的长度.

二、时间的测量

1.时间的单位：秒（s）、分钟（min）、小时（h）

换算关系：1 h=60 min，1 min=60s

2.计时工具

古代：日晷、沙漏、滴漏、脉搏等

日晷

沙漏                                   滴漏

（1）日晷：在太阳照射下垂直于日晷圆盘上的杆在圆盘上形成影，随太阳升降运动，不同时刻在日晷上影子的位置不同，在日晷上对应位置标上对应的时刻，就可以用来计时了；

（2）沙漏：沙漏上方容器的沙子以相同的时间间隔向下方的容器漏下相同数量的沙子，根据漏下的沙量计时。)

现代：机械钟表、石英钟、电子表等

3．机械停表的使用

（1）量程和分度值：机械停表的外圈（大圈）以秒为单位，内圈（小圈）以分为单位，不同停表量程和分度值会不同，量程以小圈为准。如下图中量程为60 min，外圈分度值为0.2 s；

（2）读数：内圈示数+外圈示数。内圈示数不足1小格（30 s），所以只需读出外圈示数即可；

（3）使用注意事项：检查指针是否正对零刻度，如不准，应记下其读数，并对结果作修正；实验中切勿摔碰，以免震坏；实验完毕，应让停表继续走动，使发条完全放松。

4.用机械停表测量时间

（1）练习停表的使用：

①第一次按下时，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

（2）用停表测量脉搏跳动10次所用时间以及1min内脉搏跳动的次数。

（3）如图秒表显示的时间为：  337.5    s。

解析：；由图知，在停表的中间表盘上，1min中间有两个小格，所以一个小格代表0.5min，指针在“5”和“6”之间，偏向“6”一侧，所以分针指示的时间为5.5min＝330s，在停表的大表盘上，1s之间有10个小格，所以一个小格代表0.1s，指针在7.5s处，所以秒针指示的时间为7.5s，即骑自行车所用时间为330s＋7.5s＝337.5s。

三、误差

（1）定义：测量值和真实值的差异叫误差。

（2）产生原因：测量工具、测量环境、人为因素。

（3）减小误差的方法：多次测量取平均值；使用精密的测量工具；改进测量方法

（4）误差和错误的区别:

误差：在正确测量的前提下，所测得的数值和真实值之间的差异，由于人的眼睛不能非常准确地估读，所以误差是存在并且不可避免的。

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。错误是可以避免的。

课堂小结

课堂练习 

1．（2019  山西）小明同学到南美洲游学，见到一种外表酷似微型西瓜的野生水果，其独特的迷你造型和清爽的口感令人称奇。右图是迷你“西瓜”与一元硬币放在一起的对比照，根据图片信息，估测该迷你“西瓜”的长度约为（　　）

A．2mm B．2cm C．6mm D．6cm

【答案】B。

【解析】解：一枚一元硬币的直径在2cm左右。由图知，迷你“西瓜”与一元硬币的直径差不多，所以在2cm左右。

2．（2019  随州）物理学中“质量、长度、时间”是基本物理量，即将初中毕业的同学们应该对常见物品的质量、长度，常见运动的时间能做出大致的估计。在教室里学习是我们最熟悉的生活内容，胳膊肘不小心将文具从课桌上挤落到地上是常有的事。文具从桌面落到地面的时间最接近下列选项中的（　　）

A．1min B．4s C．2s D．0.5s

【答案】D。

【解析】解：课桌的高度在0.8m左右，笔从课桌上落到地上的时间很短，在0.5s左右。

3．（2019  西湖区校级模拟）某同学用毫米刻度尺测量某一物体的长度时，测得四次数据是2.42厘米、2.43厘米、2.42厘米、2.44厘米，你觉得这个物体的测量值应取（　　）

A．2.42厘米 B．2.428厘米 C．2.43厘米 D．2.47厘米

【答案】C。

【解析】解：物体的长度：

L＝＝＝2.4275cm≈2.43cm。

4．（2019  常州）宇航员麦克莱恩进入空间站四个月后，她发现无法穿上从地面带去的宇航服，原因是她在失重环境下长高了，如图所示，这四个月她长高了（　　）

A．5cm B．5.0cm C．5.00cm D．5.000cm

【答案】B

【解析】解：刻度尺上1cm之间有1个小格，所以一个小格代表1cm，即刻度尺的分度值为1cm；左端示数167.0cm对齐，右端示数为172.0cm对齐，长高了172.0﹣cm﹣167.0cm＝5.0cm。

5．（2019 南通）小红坐在匀速行驶的小汽车内，发现前方路旁停着一辆普通大客车，观测到自己经过大客车的时间约为1s，则小汽车的速度最接近于（　　）

A．10km/h B．40km/h C．70km/h D．100km/h

【答案】B

【解析】解：大客车的长度L＝10m，小汽车运动的路程s＝L＝10m，

小汽车的速度：v＝＝＝10m/s＝36km/h，

6．（2019 毕节）（1分）如图所示，铅笔的长度为　   　cm。

【答案】7.50。

【解析】解：由图知：刻度尺上1cm之间有10个小格，所以一个小格代表1mm，即刻度尺的分度值为1mm；铅笔左端与1.00cm对齐，右端与8.50cm对齐，所以铅笔的长度为L＝8.50cm﹣1.00cm＝7.50cm。故答案为：

7.（2019 苏州）如图甲所示，木块的长度为      cm:

【答案】2.25（±0.02）；

【解析】（1）考察刻度尺的使用，首先分清量程和分度值，分度值是0.1cm，注意起始测量位置，由图可知，整数部分是2cm，小数部分为0.2cm加上估读到分度值的下一位，因此为2.25（±0.02）。

板

书

设

计

第一节 长度和时间的测量

一、长度的单位                     

1km=103m  1dm=10-1m  1cm=10-2m  1mm=10-3m  1μm=10-6m   1nm=10-9m            

二、长度的测量                                         

1、基本工具：刻度尺                           

2、使用刻度尺的方法：选、放、读、记          

三、时间的测量

1、单位及换算：1 h＝60 min 1 min＝60 s 

2、停表的使用：一启动；二按停；三读数；四归零。

三、误差

1.误差：测量值与真实值之间总会有差别，这种差别就是误差。

2.错误：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。

两者区别：错误可以消除，误差不能消除，但可以减小，例如多测量几次。　　         

布

置

作

业

【必做题】　

教材第15页动手动脑学物理的1、3题.。

【选做题】　

教材第95页动手动脑学物理的2、4题.

课

后

反

思

1.要充分发挥学生的主体作用．不管是刻度尺的使用方法，还是停表的读数，都先以学生的尝试使用为前提，然后再归纳总结，细化方法．体现了循序渐进的学习过程，也调动了学生学习的积极性和主动性．

2.少数学生对科学计数法表示物体长度和长度单位的换算感到困难，测量长度时读取估计值，特别是末端对着整刻度的估读不够理解，对读取机械停表的示数也需要进一步的练习来巩固.

3.本节课的重点是正确使用刻度尺测量长度、使用停表测量时间，考尽量让学生独立完成学习，关注学生学习方式的多样化,实验探究、交流讨论、自学、阅读、请教老师（同学）、分析原因等．本课难点是测量长度时读取估计值，通过例题讲解、交流讨论、习题训练逐渐得以突破．