11長度與時間的測量（導學案）（第2課時）八年級物理上冊（人教版）

第1節(jié)長度和時間的測量（導學案）（第2課時）【學習目標】1.會使用適當?shù)墓ぞ邷y量時間，知道如何規(guī)范地測量時間。2.能通過日?，F(xiàn)象、或自然現(xiàn)象粗略估測時間，了解計量時間的工具及其發(fā)展變化的過程。3.知道測量有誤差，了解誤差和錯誤的區(qū)別?！緦W習重點】會使用停表規(guī)范地測量時間。【學習難點】停表的讀數(shù)?！咀灾黝A習】閱讀教材P13～14的內(nèi)容，并完成以下內(nèi)容：1．在國際單位制中，時間的單位是s。常用的單位有：min和h。1h＝60min＝3600s為了較方便的測量時間間隔，我們經(jīng)常用停表測量時間。此外，測量時間的工具有：日晷、沙漏、石英鐘、機械鐘、電子鐘等．2.如圖所示是某種機械停表的實物圖，長針轉(zhuǎn)一圈度量的時間是30s，分度值是0.1s，短針轉(zhuǎn)一圈測量的時間是15min，分度值0.5min。圖中記錄的時間是9min47.3s=587.3s。3．測量值與真實值之間的差異叫誤差。受測量工具等因素的影響，測量值和真實值之間一定存在誤差(選填“一定”或“可能”)，誤差不能消除(選填“能”或“不能”)。物理實驗中，常常采用多次測量取平均值的方法減小誤差?！竞献魈骄俊刻骄恳?、時間的測量1.時間的單位（1）在國際單位制中，時間的單位是秒，符號是s。常用單位：分（min）、時（h）。（2）單位換算：1h=60min1min=60s2.測量工具（1）古代：日晷、沙漏、滴漏、脈搏等；（2）現(xiàn)代：機械鐘表、石英鐘、電子表、原子鐘等；物理實驗中，測量時間常用停表。石英鐘石英鐘日晷沙漏原子鐘（3）時間的估測中學生的脈搏1min內(nèi)大約跳動70次，跳動一次大約用0.86s；正常呼吸一次的時間是3~4s；人眨眼一次所用時間約為0.1s。有時可利用脈搏的跳動次數(shù)和呼吸次數(shù)來估測時間。【例題1】下列測量時間的工具中，為北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)提供精確測時的是（）A．日晷 B．沙漏 C．電子手表 D．銫原子鐘【答案】D?！窘馕觥勘倍沸l(wèi)星導航系統(tǒng)需要精確測時，一般的計時工具達不到要求，要用銫原子鐘。所以選D.【例題2】下列過程中，經(jīng)歷的時間最接近1s的是（）A．普通鐘表的秒針轉(zhuǎn)一周B．人在安靜時脈搏跳動一次所用的時間C．人步行10m所需的時間D．同學從一樓走到三樓所用的時間【答案】B【解析】A．普通鐘表的秒針轉(zhuǎn)一周的時間為60s，故A不符合題意；B．人在安靜時脈搏跳動一次所用的時間為1s，故B符合題意；C．人步行10m所需的時間10s，故C不符合題意；D．同學從一樓走到三樓所用的時間約10s，故D不符合題意。故選B。3.機械停表機械停表是測量時間的儀器。【通過觀察停表學習以下問題】（1）認識機械停表機械停表的主要組成部分：大表盤、小表盤、分針、秒針、啟動暫停鍵等。啟動暫停鍵小表盤分針大表盤啟動暫停鍵小表盤分針大表盤秒針圖2（2）停表的量程和分度值表盤上有長的秒針和短的分針，不同停表量程和分度值會不同。量程以小表盤為準；分度值看大表盤的刻度值，常用停表的分度值有兩種：一種是0.2s，另一種是0.1s。如圖2所示，停表量程為15min，外圈分度值為0.1s。（3）機械停表的讀數(shù)停表的讀數(shù)=內(nèi)圈示數(shù)（min）+外圈示數(shù)（s）。小表盤指針不過半刻度線時，大表盤按照0～30s（黑色數(shù)字）讀數(shù)；若小表盤指針過半刻度線，按照31～60s（紅色數(shù)字）讀數(shù)。如圖所示，機械停表的示數(shù)9min47.3s.小表盤的示數(shù)小表盤的示數(shù)大表盤的示數(shù)停表的讀數(shù)9min47.3s9min47.3s【例題3】如圖所示，停表外圈示數(shù)的單位為_____，分度值為_____，外圈的讀數(shù)為________；停表顯示的時間是_______.【答案】s，0.1s，37.5s，337.5s?！窘馕觥繄D中所示停表外圈示數(shù)的單位為s；分度值為0.1s；因內(nèi)圈指針在5與6中間但偏向6，所以此時外圈的讀數(shù)為37.5s。秒表的讀數(shù)為t=5min37.5＝337.5s【例題4】如圖所示是兩種常用的測量時間的工具，其中甲表是石英鐘，它的分度值是_____；乙表叫______，它的分度值是______，它現(xiàn)在的讀數(shù)是_______。若體育課上要測量跑200m的時間，應用______表；要測量一場電影的時間，應用______表。（后兩空選填“甲”或“乙”）【答案】1min；停表；0.1s；3min20s（200s）；乙；甲。【詳解】甲表中1h分成了60份，則分度值是1min。乙表叫停表，它的分度值是0.1s。乙表現(xiàn)在的小盤讀數(shù)是3min，大盤讀數(shù)為20s，則其讀數(shù)為3min20s。若體育課上要測量跑200m的時間，因為其時間比較短，測量精度要求高，故應用乙表。要測一場電影的時間，因為其時間比較長，應用甲表。（4）實驗：用停表測量時間①機械停表的使用一按：按動停表啟動/暫停按鈕開始計時。二停：計時結(jié)束時，要按動停表啟動/暫停按鈕，這時停表會停在最后計時處。三讀：停表上分針和秒針所對應的時間值相加即為測量值。四回零：按下回零按鈕，使指針指在“0”處。②用停表測量你脈搏跳動10次所用的時間是________s；1min內(nèi)你的脈搏跳動的次數(shù)是______次.學生之間進行交流評估，比較脈搏跳動10次所用時間以及1min內(nèi)脈搏跳動的次數(shù)的的差異。探究二、誤差【做一做】用兩把不同的直尺測量同一物塊的長度，如下圖所示，完成表格中的填寫。分度值分度值準確值估讀值測量結(jié)果甲刻度尺1cm2cm0.2cm2.2cm乙刻度尺1mm2.2cm0.8mm2.28cm【想想議議】同一個物體，用不同的刻度尺測量，測量值為什么會有差別？物體的真實長度你能測量出來嗎？被測物體存在著一個真實的長度，而我們測同一個物體的測量結(jié)果可能不同，說明測量值和真實值之間是有差別的?！窘涣饔懻?，完成填寫】1.誤差定義：測量值和真實值之間的差別叫做誤差。[2.誤差產(chǎn)生的原因：測量總是人利用工具進行的，測量工具自身就會造成誤差；另外溫度、濕度等外部因素也會影響測量工具的精密度；測量時人還要估計，也會出現(xiàn)一些誤差。產(chǎn)生原因有：測量工具、測量環(huán)境、人為因素。3.減小誤差的方法：多次測量取平均值；選用精密的測量工具；改進測量方法。4.誤差與錯誤的區(qū)別誤差誤差錯誤產(chǎn)生原因（1）與測量人的估讀習慣有關(guān)；（2）與測量工具的精確度有關(guān)；（3）受環(huán)境等因素影響。（1）不遵守儀器的使用規(guī)則；（2）讀數(shù)、記錄結(jié)果時粗心。能否消除不能消除，只能盡量減小采用正確的測量方法可以避免【例題5】有甲、乙、丙、丁四位同學測同一支鋼筆的長度，測得的結(jié)果分別是12.82cm、12.83cm、12.8cm、14.82cm。①各個同學測量結(jié)果都有差異，是因為測量時存在____，這個是_______（“可以”或“不可以”）消除的。②測量結(jié)果明顯錯誤操作的是_____同學，這個是_____（填“可以”或“不可以”）避免的。③若其他三位同學在測量時都沒有出現(xiàn)錯誤，則結(jié)果不同的原因是因為刻度尺的_______不同。④用分度值為1mm的刻度尺，測得鋼筆的長度應該是_____cm?！敬鸢浮竣僬`差，不可以；②丁，可以；③分度值；④12.83。【解析】①誤差就是在正確測量的情況下，測量值與真實值之間存在的差異，測量時是客觀存在且不可被消除的；②觀察四位同學的測量結(jié)果可知，丁同學的測量結(jié)果是14.82cm，其他同學的測量結(jié)果都在12.80cm左右，所以丁同學的測量明顯出現(xiàn)錯誤；測量錯誤是可以避免且必須被消除的。③記錄測量結(jié)果時，應讀到分度值的下一位，因此丙同學讀出12.8cm是選用分度值為1cm的刻度尺，其他同學選用的是分度值為1mm的刻度尺，測量結(jié)果不同的原因是因為刻度尺的分度值不同；④若用分度值為1mm的刻度尺，只有甲、乙同學的測量結(jié)果是正確的，則鋼筆的長度為：（12.82cm+12.83cm）/2=12.83cm【歸納整理】

時間的測量時間單位

時間的測量時間單位單位：s、h、min單位換算：1h=60min1min=60s組成：外圈以秒為單位，內(nèi)圈以分為單位讀數(shù)：內(nèi)圈示數(shù)（min）+外圈示數(shù)（s），根據(jù)內(nèi)圈分針是否過半判斷加30s。停表的使用誤差①測量值和真實值之間的差別叫做誤差。②產(chǎn)生原因：測量工具、測量環(huán)境、人為因素。③減小誤差的方法：多次測量取平均值；使用精密的測量工具；改進測量方法。④誤差和錯誤的區(qū)別：錯誤可以避免，誤差不能避免。改進測量方法【精講點撥】1.在運用多次測量取平均值來減小誤差時，首先應舍棄錯誤和不合理的數(shù)據(jù)，其次平均值的保留的有效數(shù)字位數(shù)應跟測量值得位數(shù)相同（即也要體現(xiàn)出估讀分度值下一位的要求）。2.錯誤是可以而且必須避免的，誤差不能消除，只能減小。從測量數(shù)據(jù)來看，錯誤數(shù)據(jù)一般與其他數(shù)據(jù)相差較大，而存在誤差的數(shù)據(jù)之間一般相差不大；3.停表記錄的結(jié)果是：小表盤的分鐘數(shù)+大表盤的秒數(shù)。用停表進行讀數(shù)時，應注意觀察分針所指的位置，根據(jù)分針所指的位置確定大表盤的讀數(shù)?！菊n堂練習】1.周期性的運動都可作為測量時間的標準。下列哪項運動是不可以作為測量時間的（）A．人的脈搏B．日出日落C．地球繞太陽公轉(zhuǎn)D．人的生長【答案】D。【解析】A、人的脈搏1min跳動的次數(shù)基本相同，可以計時，不符合題意；B、日出日落經(jīng)歷了12h左右，可以利用日出日落計時，不符合題意；C、地球繞太陽公轉(zhuǎn)一周就是1年，可以利用地球繞太陽公轉(zhuǎn)計時，不符合題意；D、人從出生到死亡相當于1個周期，沒有循環(huán)，所以不能利用人的成長過程計時，符合題意。故選D。2.在下列各空中填入合適的單位：①一節(jié)課的時間是45______；②同學們100米跑步的成績是13.5______；③上海到北京高鐵需要5______左右；④一場足球賽所用時間為_________?！敬鸢浮竣賛in；②s；③h；④min?！窘馕觥竣僖还?jié)課的時間是45min；②同學們100米跑步的成績是13.5s；③上海到北京高鐵需要5h左右；④一場足球賽所用時間為90min。3.以下描述最接近1秒的是（）A.通常心臟跳動一次的時間B.地球公轉(zhuǎn)一周所用的時間C.普通手表秒針轉(zhuǎn)一圈的時間D.人步行12米所用的時間【答案】A?！窘馕觥緼.通常心臟跳動一次的時間接近1秒；故該選項符合題意；B.地球公轉(zhuǎn)一周所用的時間：即周期為365.24219天；C.普通手表秒針轉(zhuǎn)一圈的時間為1min；D.人步行12米所用的時間大約10s左右。故BCD不符合題意；A符合題意。故選A。4.上海到北京最快的高鐵為G28次，根據(jù)列車運行時刻表計算該次列車從“上?！钡健氨本┠稀钡男旭倳r間為______h；從“南京南”到“北京南”的行駛時間為______min。站序站名到達時間發(fā)車時間1上海虹橋————19:002南京南20:0020:023北京南23:1823:18【答案】4.3，196。【解析】根據(jù)列車運行時刻表知，上海虹橋的開車時間19：00，到達北京南的時間為23：18.所以列車從上海虹橋到北京南的行駛時間為：23h18min19h00min=4h18min=4.3h從“南京南”的開車時間為：20：02，到達“北京南”的時間為：23：18；行駛時間為：23h18min20h02min=3h16min=196min5.下列對一些具體事例的估測中，你認為錯誤的是（）A．中學生拳頭的寬度約為10cmB．正常成年人脈搏跳動一次的時間約為1sC．教室中門的高度大約為2mD．一本物理書的寬度約為10cm【答案】D?！窘馕觥緼．中學生拳頭的寬度約為10cm，估測正確。B．正常成年人脈搏跳動一次的時間約為1s，估測正確。C．教室中門的高度大約為2m，估測正確。D．一本物理書的寬度約為18cm，估測錯誤。由以上分析可知，選項ABC正確，不符合題意，D錯誤，故選D.6.停表大表盤的分度值是_____，小表盤的分度值是______，停表的讀數(shù)是______?！敬鸢浮?.1s，0.5min（或30s）,5min38.5s（或338.5s）?！窘馕觥客１泶蟊肀P的分度值是0.1s，小表盤的分度值是0.5min（或30s），停表的讀數(shù)是：5min+38.5s=338.5s（小表盤指針過半，應該加30s）。7.圖中，停表的示數(shù)是_______________?！敬鸢浮?0min9.6s(或609.6s)?！窘馕觥客１泶蟊肀P的分度值是0.1s，小表盤的分度值是0.5min（或30s），停表的讀數(shù)是：10min+9.6s=609.6s（小表盤指針沒有過半，不用加30s）。8.關(guān)于誤差，下列說法中錯誤的是（）A．誤差的產(chǎn)生與測量工具有關(guān)B．誤差可以盡量減小，但不可避免C．測量值和真實值之間永遠存在差異D．誤差太大就成了錯誤，所以有時誤差其實就是錯誤【答案】D?！窘馕觥緼．誤差的產(chǎn)生與測量工具有關(guān)，測量工具的分度值越小，誤差越小；B．選用先進的測量工具，多次測量取平均值均可減小誤差，但不可避免；C．因測量值與真實值之間永遠存在差異，所以誤差總是伴隨測量而存在；D．誤差是總伴隨著測量而存在，是不可避免的，錯誤是由于不遵守測量儀器的使用規(guī)則，或讀取、記錄測量結(jié)果時粗心等原因造成的，兩者之間有著本質(zhì)上的區(qū)別。由以上分析可知，選項ABC正確，不符合題意，D錯誤，故選D.9．