长度和时间的测量
首先请同学们看一幅图，图中麦粒一样的图案是静止的？还运动的？很多同学感觉这个图形像运动的螺旋。但其实它是一系列静止完好的同心圆。这是心理学中非常有影响的幻觉图之一。弗雷泽螺旋幻觉图形。
再看一幅图，图中紫色的线是直的还是弯的呢？看上去像是弯的。我们可以。画一道红色的直线，通过验证，我们发现紫色的线是直的。是平行的。两条紫色的线看起来弯了。是由于受了背景的干扰。如果去掉背景，我们就能看出平行了。
接下来请同学们看第十页的一幅图。图中帽檐直径AB与帽子高度CD哪个比较长?很多同学感觉线段CD看起来更长。如何验证我们的猜测呢？有同学说可以用手头的尺子量一下。量完我们发现两条线段一样长。
这一页还有一幅图。图中中心的两个圆哪个面积较大呢？大家是不是感觉上面那个中心圆面积更大。我们可以平移其中一组圆。通过平移我们发现两个中心圆能够重合。说明他们的面积是一样大的。
看来我们的视觉有时候不是很可靠。仅凭肉眼观察经常会产生错觉，为了正确的认识周围的世界，准确的把握事物的特点。人们发明了许多仪器和工具。帮助我们进行准确的测量。
物理是一门以实验为基础的学科，实验离不开测量。今天我们主要学习生活中常用的长度和时间的测量。测量实际上是一个比较过程。就是将一个待测的量与一个公认的测量标准也叫单位进行比较。长期以来，世界上不同的地区甚至同一地区的不同年代。选定的测量标准各不相同。
为了方便国际交流，国际计量组织制定了一套国际统一的单位叫国际单位制。在国际单位之中。长度的基本单位是米。用英文单词的首字母m表示。同学们知道一米是怎样规定的吗？1983年国际计量大会。做出规定。光在真空中。1/299792458秒内所走过的路程的长度定义为1m。你知道长度的其他常用单位还有哪些呢？
学生：我知道长度的其他常用单位还有千米，厘米，毫米。
老师：回答的好，这是我们熟悉的单位，也有同学说到微米和纳米。这两个单位是怎么来的呢？把1mm等分成1000份。每一份儿就是一微米。把一微米等分成1000份。每一份儿就是一纳米。
我们要会进行长度单位之间的换算。首先要搞清楚。相邻单位之间的换算关系。千米和米之间的换算进率是1000倍，也就是10的3次方倍。1m=10dm.1dm=10cm.1cm=10mm.1mm等于10的3次方微米。一微米等于10的3次方纳米。其他的长度单位和国际单位米之间的关系。同学们能很熟练的说出来吗？
学生：1km等于10的3次方米。1dm等于10的负1次方米。1cm等于10的负2次方米，1mm等于10的负3次方米。一微米等于10的负6次方米。一纳米等于10的负9次方米。回答的很好，这些换算需要同学们熟悉。以便于今后计算运到的时候不出错。
老师：下面我们看一个单位换算的具体例题。0.8km是多少微米的？在换算的时候，我们可以把0.8km看成0.8×1km。接着数次不变。接着把千米换算成米。需要用到，我们刚才总结的单位换算关系。再把米换算成10的6次方微米。最后单位不动。整理数次。得到0.8km=8乘10的8次方微米。同学们会淡酸。的方法了吗？会单位换算的方法了吗
老师：下面我们做个练习。其70米等于多少毫米呢？按照刚才总结的方法，在换算的时候，我们只需要把1m换算成十的三次毫米。然后得到70m等于7×10的4次方毫米。同学们，你做对了吗？
二、长度的测量。
1、常用长度测测量工具
老师：下面我们学习长度的测量。同学们在生活中过哪些测长度的工具呢？有同学说到常用的直尺，也有同学说的家里常用的卷尺。直尺是实验室测长度的常用工具，我们把它叫做刻度尺有些比较长的距离测量，比如测公路的长度。需要用到轮式数显测距仪。有些比较精确的长度测量需要用到游标卡尺和螺旋测微器。
2、刻度尺的使用
(1)认：量程、分度值（最小刻度）、零刻度线
如何正确的使用刻度尺呢？拿到一把刻度尺，我们首先要认一认刻度尺的量程。也就是测量范围。比如图中这把刻度尺它的量程是0——8cm。另外还要认刻度尺的分度值。也就是最小刻度。在这儿1cm被分成了十小格格，每小格是0.1cm。所以分度值是0.1cm，也就是1mm。还要看好刻度尺的零刻度线在哪个位置。
（2）放
测量长度的时候，刻度尺要放正，零刻度线对准被测物体的一端；有刻度的一边要紧靠被测物体；刻度尺与所测长度平行，不能倾斜。
（3）读：视线与尺面垂直。估读到分度值下一位。
读数的时候要注意，视线与刻度尺面垂直。那同学们来读一下，这个物体的长度是多少呢？很多同学露出了疑惑的表情。被测物体的右端没有对准刻度线。该怎么读数呢？初中阶段我们测量长度要求估读一位，估读到分度值的下一位。这把刻度尺每小格表示1mm，所以分度值是1mm。被测物体的长度大于1.1cm，而小于1.2cm。物体长度超出1.1cm大约1/5格到1/3个。所以我们可以读做1.12或1.13厘米。注意我们必须，而且也只能估读到分度值的下一位。
（4）记：测量结果=数字+单位
读完书记录数据的时候，不能光写1.12或1.13，最后记录的测量结果必须包含数字和单位。
读数练习
刻度尺的读数，我们来做个练习。同学们可以读一下被测物体的长度。请一位同学来说一下你的读书，并且说明你是怎么读的。
学生：我读这个物体的长度是3.8cm或3.7cm。我认为首先要看刻度尺的的分度值；在这幅图中是1cm。其次要注意测量的其起始值是12cm。物体的长度超过3cm，4/5格左右。估读到厘米的下一位。所以读作3.8cm或3.7cm。
老师：回答的非常好。这位同学特别强调了注意刻度尺的分度值和起始刻度。同学们，你读对了吗？
教材第12页实验
接下来请同学们教材看第12页的实验。实际测量一下物理课本的长和宽，同学们可以把测量结果记录在课本上。老师也实际测量了一下，我们看一下测量的部分过程，体会测量方法。
实验视频：我们先测量物理课本的宽。需要认一下刻度尺的分度值。这把刻度尺它的分度值是1mm。测物理课本宽度的时候，需要将刻度尺放正让零刻度线对准课本的左侧。刻度尺与课本的宽平行放置。注意估读到分度值的下一位。这样，就可以读出课本的宽为18.40cm。
老师：测出宽度为18.40cm。按照同样的方法，老师测出物理课本的长度为25.94cm.
教材第13页
生活中一些长度和距离同学们可以看教材第13页了解一下。对于生活中一些常见的物体，我们要估测它们的长度。同学们，你知道人体的哪些部位可以作为尺子，用来估测长度吗？比如成年人站直以后，把一个胳膊直端平。从指尖到另一侧肩膀的距离大约为1m。成年人握住拳头后，拳头的宽度约为1dm。指甲盖儿的宽度大约为1cm。活中我们可以利用人体的这些部位作为“尺”用来估测长度。
三、时间的测量
同学们知道哪些时间单位呢？小时，分钟，秒，天，月，年。等这些都是时间单位。特别好在国际单位中。时间的单位是秒（second）。用英文单词的首字母s表示。关于一秒的规定，请同学们来来读一下这个资料。
物理知识引用：小资料：1967年的国际计量大会规定，铯133原子振动9192631770次所需的时间定义为一秒。铯原子钟的精确度非常高，大约每百万年只有一秒的误差。
据最新报道，2020年7月31日，我国自主研发的北斗3号全球卫星导航系统正式开通，北斗卫星的心脏。是一个铷原子钟他的误差达到了每300万年1秒。
时间的其他常用单位，还有小时，分钟它们之间的关系。同学们应该非常熟悉，一小时等于60分。一分等于60秒。那一小时是多少秒呢？同学们回答的很好。一小时等于3600秒。
古代的计时工具：同学们知道古代人是怎样测时间的吗？古时候人们用日晷，滴漏通常也叫（漏壶），沙漏等一系列工具测量时间。
现代生活中在一些场合还能看到用沙漏计时。关于日晷和滴漏我们通过，一段视频来了解一下。
物理知识引用：为了确定比日更短的时间，我们的祖先创造了很多计时的仪器。在圆形的石板中树立一根铁针，周围刻着时辰标记。随太阳的东升西落。针引方位指示出时间，这就叫日晷。
物理知识引用：另一种利用滴水计时的仪器叫做漏壶。壶里有一指引浮标，可以用水位高低指出浮标的刻度，表示时间的早晚。古代用标尺来测量时间。难怪有一寸光阴一寸金的说法。
通过这几个例子，可待我国古代劳动人民的智慧。
现代生活中大家见过哪些工具来测量时间的？生活中我们经常用钟表来测时间，在运动场和实验室。我们经常用停表，也叫秒表来测量时间。
下面我们来认识一下停表的构造。最上面是启动和暂停按钮。侧面是归零按钮。我们观察一下他的工作过程。
接下来我们来学校填表的读书，先观察一下。表有两个指针分别对应两圈刻度，大圈指示的是秒，小圈指示的是分钟。大圈分为30大格，每一格为一秒。每大格有分为十小格，每小格就是0.1秒。小圈每一格为一分钟，每一格又分为白色和红色两个半格。每半格半分钟。如图，小圈中的分针指示白色半格说明是在前半分钟。大圈应该读秒针对应的黑色刻度。所以应该读六分7.9秒。
这个图中停表示数是多少呢？同学们可以试着读一下。
学生：这幅图中小圈中分针只是在12和13之间的红色半格说明是在后半分钟大圈应该读红色示数，读39。接下来观察右侧小图，我们看到大圈39秒又过了五小格。所以度数应该为12分39.5秒。
回答的非常好，同学们，你回答对了吗？
模拟演示
下面我们来看一个模拟演示。用两两把不同的刻度尺。测同一个物体的长度。首先我们来观察一下这两把课都是有什么不一样呢？
学生：这两把刻度尺的分度值不一样，第一把刻度尺的分度值是1cm，第二把刻度尺的分度值是1mm。
老师：回答的非常好。同学们可以边观察边自己读一下数。两次测出物体的长度。我们请一位同学回答一下。
学生：第一把刻度尺测出物体的长度是4.5cm或4.4cm4.6cm。第二把刻度尺测出物体的长度是4.55cm或4.54cm或4.56cm。
非常好按说同一个物体的长度是一定的，为什么会读出这么多长度来呢？难道是我们读错了吗？通过分析。我们发现造成这些不同读数的原因是刻度尺的分度值不同。另外，读数时估读值不一样。我们把这种差异叫做误差。
四、误差
1、什么是误差：测量值和真实值之间的差异。
测量值可以有很多，但真实值只有一个。我们只能想办法让测量值尽量接近真实值。
2、造成误差的原因：有测量工具，测量方法和测量的人
那造成误差的原因有哪些呢？有同学说有测量工具，测量方法和测量的人非常好。
3、误差与错误的区别：要注意误差不是错误，误差只能尽量减小。而错误是人的原因造成的。比如读数时看错数字，漏写单位。等造成的就是错误。错误是可以，而且是应该可以避免的。
4、减小误差的方法：（1）根据测量需要选用较精密的仪器。（2）改进测量方法（3）多次测量取平均值。
那有哪些方法可以减小误差呢？我们可以根据测量的需要，选用较精密的仪器。也就是分度值较小的仪器。改进测量方法，比如硬币的直径不方便。采用如图所示的方法，可以准确的测出硬币的直径。直接测一张纸的厚度，很不方便，我们可以测出很多张纸的。厚度用准的厚度除以张数就可以得到。一张纸的厚度。从而减小误差。多次测量取平均值也是一种常用减小误差的方法。
课堂小结
国际单位：米（m）
一、长度的单位
单位之间的换算。
常用的测量工具：刻度尺
认量程、分度值、零刻度线
选根据测量需要
二、长度的测量刻度尺的使用放规范操作
读估读到分度值下一位。
记数字+单位。
今天这节课我们首先学习了，为什么要测量？接着我们学习了长度的单位以及换算对于长度的测量，我们重点要学会刻度尺的使用，要根据测量需要选用合适的刻度尺，按照认、选、放、读、记等步骤来测长度。
国际单位：秒（s）
三、时间的测量使用
实验室测量工具：停表
读数
我们重点要学会停表并读数
什么是误差？
造成误差的原因是什么？
四、误差误差和错误的区别。
减小误差的方法。
对于误差我们要了解什么是误差造成误差的原因，误差和错误的区别。以及减小误差的方法。
布置作业。
1、基础性作业：
（1）完成“学生资源”中的课后练习。
（2）阅读教材第15页，科学世界——国际单位制
2、拓展性作业
教材第15页，“动手动脑学物理”第四题制作单摆并测周期。
|
|
