1.1长度时间的测量(精编)

1、第一节 长度和时间的测量 人们的感觉总是可靠的吗？人们的感觉总是可靠的吗？ 要对物体的某些情况进行定量的描述，必须采要对物体的某些情况进行定量的描述，必须采 用科学的测量工具。用科学的测量工具。 尺、天平、钟表、温度计等，都是我们熟悉的尺、天平、钟表、温度计等，都是我们熟悉的 测量仪器或工具。测量仪器或工具。 国际单位制国际单位制 1. 单位单位 测量某个物理量时用来进行比较的标准量叫测量某个物理量时用来进行比较的标准量叫 做单位。做单位。 2. 国际单位制国际单位制( (SI) ) 国际计量组织制定了一套国际统一的单位。国际计量组织制定了一套国际统一的单位。 长度和时间的测量长度和时间的测量

2、 1长度单位长度单位 1)国际单位：（主单位）：米（国际单位：（主单位）：米（m） 2)常用单位：千米（常用单位：千米（Km）；分米（）；分米（dm）；厘米）；厘米 （cm）；毫米（）；毫米（mm）；微米（）；微米（m）；）；纳米纳米 （nm） 3)单位换算：单位换算：1千米千米=1000米；米；1米米=1000毫米；毫米； 1毫米毫米=1000微米微米；1微米微米=1000纳米纳米； 1米米=10分米分米=100厘米。厘米。 第一节第一节 一、长度的测量一、长度的测量 10103 3 10 103 3 10 103 3 10 103 3 10 10 10 分米分米 厘米厘米 dm cmdm

3、cm 千米千米 米米 毫米毫米 微米微米 纳米纳米 km m mm m nmkm m mm m nm 长度换算练习长度换算练习 5dm= cm 24nm= mm 6.45km= m 50 6.45X103 2.4X10-5 在下列数据后面填上适当的单位：在下列数据后面填上适当的单位： 某同学的身高是某同学的身高是1.67 1.67 ； 物理书的长度是物理书的长度是2.52 2.52 ； 一支铅笔的长度是一支铅笔的长度是18 18 ； 一节一节5 5号电池的高约号电池的高约0.6 0.6 ； 人正常步行时，一步长约人正常步行时，一步长约0.6 0.6 ； 活动细铅笔芯的直径约为活动细铅笔芯的直径

4、约为0.6 0.6 。 试一试：你对长度单位的掌试一试：你对长度单位的掌 握握 dmdm m m dmdm cmcm m mm 长度的测量长度的测量 （1 1）测量）测量工具工具 ：刻度尺刻度尺 游标卡尺游标卡尺 螺旋测微器螺旋测微器 2)正确使用刻度尺的方法正确使用刻度尺的方法 a、使用前认清、使用前认清 b、使用时使用时，尺，尺放正放正， c、读数时视线要正对尺面，且与尺面、读数时视线要正对尺面，且与尺面垂直垂直。 2、测量长度的工具、测量长度的工具 d、在精确测量时要、在精确测量时要估读估读到最小刻度的到最小刻度的下一位下一位。 刻度尺刻度尺1)实验室常用实验室常用： 用用厚厚刻度尺刻度

5、尺,使刻度线使刻度线紧贴紧贴被测物体被测物体 零刻线、零刻线、量程、量程、单位单位、分度值分度值(最小刻度最小刻度) 测量结果由测量结果由数值数值和和单位单位组成。组成。 准确值为：准确值为： 估读值为估读值为： 单位为单位为： 此时物体长度为：此时物体长度为： 。 2.7 2.78cm cm 0.08 记录的测量结果应由记录的测量结果应由准确值准确值、估读估读 值值和和单位单位组成组成 会记会记 数字数字： 准确值准确值 + + 估计值估计值 单位单位 有且仅有有且仅有一一位位 由由分度值分度值决定决定 分度值分度值 ； 物体长度物体长度 . . 分度值分度值 ； 物体长度物体长度 . .

6、木块木块B B的长度是的长度是: : ； 木块木块B B的长度是的长度是: .: . 你能读出下列物体的长度吗？你能读出下列物体的长度吗？ 二误差二误差 1、测量值与真实值之间的差异叫误差。、测量值与真实值之间的差异叫误差。 2、产生原因：、产生原因： 人为因素和测量工具本身。人为因素和测量工具本身。 多次测量求平均值多次测量求平均值（常用）（常用）(平均值位数与测量值位数平均值位数与测量值位数 相同相同) 用较精密仪器用较精密仪器 改进测量方法改进测量方法 4、减少误差方法：、减少误差方法： 3、误差和错误的区别误差和错误的区别 错误错误误差误差 可以避免可以避免,不可以避免不可以避免, 三

7、测量长度的特殊方法三测量长度的特殊方法 2.累积法累积法 3.代替法代替法 4.缠绕法缠绕法 1.夹卡法夹卡法 5.轮转法轮转法 测量长度的特殊方法测量长度的特殊方法 （1 1）夹卡法）夹卡法 适于测圆、圆柱体的直径和圆锥体的高适于测圆、圆柱体的直径和圆锥体的高 测纸的厚测纸的厚 （2 2）累计法）累计法 测较短的曲线，例如地图册上的铁路线长测较短的曲线，例如地图册上的铁路线长 （3 3）替代法）替代法 测纸的厚，细丝直径测纸的厚，细丝直径 （4 4）缠绕法）缠绕法 测较长的曲线例如运动场的跑道测较长的曲线例如运动场的跑道 （5 5）轮转法）轮转法 四时间的四时间的测量测量 1、测量工具、测量

8、工具:秒表秒表 2、国际单位、国际单位:秒秒 常用单位常用单位:小时小时分钟分钟毫秒毫秒 1 min=60 s ； 1 h=60 min=3600 s; 1s=1000ms 请你仔细观察图示秒表：请你仔细观察图示秒表： （1）大表盘一周量度）大表盘一周量度 的时间是（的时间是（ ），）， 分度值是（分度值是（ ）。）。 （2）小表盘一周量度）小表盘一周量度 的时间是（的时间是（ ），）， 分度值是（分度值是（ ）。）。 0 31 2 33 4 35 6 37 8 39 41 10 43 12 14 45 16 47 18 49 20 51 22 53 24 26 55 57 28 59 0 1

9、 2 6 7 8 9 10 11 3 4 5 12 13 14 30秒秒 0.1秒秒 15分钟分钟 30秒秒 课堂练习 1、在国际单位制中，长度的基本单位是、在国际单位制中，长度的基本单位是_， 符号是符号是_测量长度的基本工具是测量长度的基本工具是 _，使用前首先要观察它的，使用前首先要观察它的 _、_和和_； 2、完成下列单位换算、完成下列单位换算 （要求写出中间过程）（要求写出中间过程） （1）0.05m=_cm （2）5mm= _ m （3）0.007m=_nm 米米m 刻度尺刻度尺 量程、量程、零刻线、零刻线、 最小刻度最小刻度 5 510-3 7 课堂练习 3、填上合适的单位：、填

10、上合适的单位： （1）教室每层楼高约）教室每层楼高约33_； （2）一张纸的厚度约）一张纸的厚度约78_； （3）课桌高度约）课桌高度约70_； （4）一位中学生的身高约）一位中学生的身高约16.5_； （5）练习册的长度约为）练习册的长度约为0 .22 _； dm cm m m dm 5.下列有关误差的说法中，正确的是下列有关误差的说法中，正确的是 （ ） 4.有关误差下列说法中，正确的是有关误差下列说法中，正确的是 （ ）D C D误差只能尽量误差只能尽量减小减小，而，而不能消除不能消除 B测量可以做到测量可以做到没有误差没有误差 C测量中采用测量中采用多次测量求平均值多次测量求平均值的方

11、法，可以的方法，可以消灭消灭误差误差 A测量中的误差是由于测量中的误差是由于错误而造成错误而造成的，因此是的，因此是可以避免可以避免的的 C多次测量取平均值多次测量取平均值可以可以减小误差减小误差 B误差误差就就是是测量中产生的测量中产生的错误错误 A只要认真测量，就可以只要认真测量，就可以避免误差避免误差 D选用精密的测量仪器可以选用精密的测量仪器可以消除误差消除误差 量子物理学的基本原理，原子是按照不同电子排列顺序的能量差，也就是围绕在原子核量子物理学的基本原理，原子是按照不同电子排列顺序的能量差，也就是围绕在原子核 周围不同电子层的能量差，来吸收或释放电磁能量的。这里电磁能量是不连续的。

12、当原周围不同电子层的能量差，来吸收或释放电磁能量的。这里电磁能量是不连续的。当原 子从一个子从一个“能量态能量态”跃迁至低的跃迁至低的“能量态能量态”时，它便会释放电磁波。这种电磁波特征频时，它便会释放电磁波。这种电磁波特征频 率是不连续的，这也就是人们所说的共振频率。同一种原子的共振频率是一定的率是不连续的，这也就是人们所说的共振频率。同一种原子的共振频率是一定的例如例如 铯铯133的共振频率为每秒的共振频率为每秒9192631770周。因此铯原子便用作一种节拍器来保持高度精确周。因此铯原子便用作一种节拍器来保持高度精确 的时间。的时间。 30年代，拉比和他的学生们在哥伦比亚大学的实验室里研

13、究原子和原子核的基本年代，拉比和他的学生们在哥伦比亚大学的实验室里研究原子和原子核的基本 特性。也就是在这里，他们在依靠这种原子计时器来制造时钟方面迈出了有价值特性。也就是在这里，他们在依靠这种原子计时器来制造时钟方面迈出了有价值 的第一步。在其研究过程中，拉比发明了一种被称为磁共振的技术。依靠这项技的第一步。在其研究过程中，拉比发明了一种被称为磁共振的技术。依靠这项技 术，他便能够测量出原子的自然共振频率。为此他还获得了术，他便能够测量出原子的自然共振频率。为此他还获得了1944年诺贝尔奖。年诺贝尔奖。 人们日常生活需要知道准确的时间，生产、科研上更是如此。人们平时所用的钟表，人们日常生活需

14、要知道准确的时间，生产、科研上更是如此。人们平时所用的钟表， 精度高的大约每年会有精度高的大约每年会有1分钟的误差，这对日常生活是没有影响的，但在要求很高的生分钟的误差，这对日常生活是没有影响的，但在要求很高的生 产、科研中就需要更准确的计时工具。目前世界上最准确的计时工具就是原子钟，它产、科研中就需要更准确的计时工具。目前世界上最准确的计时工具就是原子钟，它 是是20世纪世纪50年代出现的。原子钟是利用原子吸收或释放能量时发出的电磁波来计时的。年代出现的。原子钟是利用原子吸收或释放能量时发出的电磁波来计时的。 由于这种电磁波非常稳定，再加上利用一系列精密的仪器进行控制，原子钟的计时就由于这种

15、电磁波非常稳定，再加上利用一系列精密的仪器进行控制，原子钟的计时就 可以非常准确了。现在用在原子钟里的元素有氢、铯可以非常准确了。现在用在原子钟里的元素有氢、铯(s)、铷、铷(r)等。原子钟的精度可等。原子钟的精度可 以达到每以达到每100万年才误差万年才误差1秒。这为天文、航海、宇宙航行提供了强有力的保障。秒。这为天文、航海、宇宙航行提供了强有力的保障。 原子钟原子钟 早在早在1792年，法国国民议会决定建立新的长度单位要与地年，法国国民议会决定建立新的长度单位要与地 球椭球子午线弧长发生联系。为此，从球椭球子午线弧长发生联系。为此，从17921797年进行年进行 了弧度测量，计算了了弧度测

16、量，计算了1800年德兰勃尔椭球，取其年德兰勃尔椭球，取其子午圈长子午圈长 度的四千分之一作为长度单位，称为度的四千分之一作为长度单位，称为1米。米。 1872年在巴黎召开的世界长度会议上决定，制造年在巴黎召开的世界长度会议上决定，制造31支支“米米 原型尺原型尺”，每支尺都编了号。除了，每支尺都编了号。除了N0.6号为国际原尺外号为国际原尺外,其其 它的都以国际原型尺为标准它的都以国际原型尺为标准,精密检定精密检定,求出长度求出长度,分发各国分发各国 保存保存,作为长度单位的标准。作为长度单位的标准。 1960年第年第11届国际计量大会通过了光波米的定义，第二届国际计量大会通过了光波米的定义，第二 次次“米米”定义为定义为“氪氪-8