11长度与时间的测量（导学案）（第2课时）八年级物理上册（人教版）

第1节长度和时间的测量（导学案）（第2课时）【学习目标】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.能通过日常现象、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。3.知道测量有误差，了解误差和错误的区别。【学习重点】会使用停表规范地测量时间。【学习难点】停表的读数。【自主预习】阅读教材P13～14的内容，并完成以下内容：1．在国际单位制中，时间的单位是s。常用的单位有：min和h。1h＝60min＝3600s为了较方便的测量时间间隔，我们经常用停表测量时间。此外，测量时间的工具有：日晷、沙漏、石英钟、机械钟、电子钟等．2.如图所示是某种机械停表的实物图，长针转一圈度量的时间是30s，分度值是0.1s，短针转一圈测量的时间是15min，分度值0.5min。图中记录的时间是9min47.3s=587.3s。3．测量值与真实值之间的差异叫误差。受测量工具等因素的影响，测量值和真实值之间一定存在误差(选填“一定”或“可能”)，误差不能消除(选填“能”或“不能”)。物理实验中，常常采用多次测量取平均值的方法减小误差。【合作探究】探究一、时间的测量1.时间的单位（1）在国际单位制中，时间的单位是秒，符号是s。常用单位：分（min）、时（h）。（2）单位换算：1h=60min1min=60s2.测量工具（1）古代：日晷、沙漏、滴漏、脉搏等；（2）现代：机械钟表、石英钟、电子表、原子钟等；物理实验中，测量时间常用停表。石英钟石英钟日晷沙漏原子钟（3）时间的估测中学生的脉搏1min内大约跳动70次，跳动一次大约用0.86s；正常呼吸一次的时间是3~4s；人眨眼一次所用时间约为0.1s。有时可利用脉搏的跳动次数和呼吸次数来估测时间。【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【答案】D。【解析】北斗卫星导航系统需要精确测时，一般的计时工具达不到要求，要用铯原子钟。所以选D.【例题2】下列过程中，经历的时间最接近1s的是（）A．普通钟表的秒针转一周B．人在安静时脉搏跳动一次所用的时间C．人步行10m所需的时间D．同学从一楼走到三楼所用的时间【答案】B【解析】A．普通钟表的秒针转一周的时间为60s，故A不符合题意；B．人在安静时脉搏跳动一次所用的时间为1s，故B符合题意；C．人步行10m所需的时间10s，故C不符合题意；D．同学从一楼走到三楼所用的时间约10s，故D不符合题意。故选B。3.机械停表机械停表是测量时间的仪器。【通过观察停表学习以下问题】（1）认识机械停表机械停表的主要组成部分：大表盘、小表盘、分针、秒针、启动暂停键等。启动暂停键小表盘分针大表盘启动暂停键小表盘分针大表盘秒针图2（2）停表的量程和分度值表盘上有长的秒针和短的分针，不同停表量程和分度值会不同。量程以小表盘为准；分度值看大表盘的刻度值，常用停表的分度值有两种：一种是0.2s，另一种是0.1s。如图2所示，停表量程为15min，外圈分度值为0.1s。（3）机械停表的读数停表的读数=内圈示数（min）+外圈示数（s）。小表盘指针不过半刻度线时，大表盘按照0～30s（黑色数字）读数；若小表盘指针过半刻度线，按照31～60s（红色数字）读数。如图所示，机械停表的示数9min47.3s.小表盘的示数小表盘的示数大表盘的示数停表的读数9min47.3s9min47.3s【例题3】如图所示，停表外圈示数的单位为_____，分度值为_____，外圈的读数为________；停表显示的时间是_______.【答案】s，0.1s，37.5s，337.5s。【解析】图中所示停表外圈示数的单位为s；分度值为0.1s；因内圈指针在5与6中间但偏向6，所以此时外圈的读数为37.5s。秒表的读数为t=5min37.5＝337.5s【例题4】如图所示是两种常用的测量时间的工具，其中甲表是石英钟，它的分度值是_____；乙表叫______，它的分度值是______，它现在的读数是_______。若体育课上要测量跑200m的时间，应用______表；要测量一场电影的时间，应用______表。（后两空选填“甲”或“乙”）【答案】1min；停表；0.1s；3min20s（200s）；乙；甲。【详解】甲表中1h分成了60份，则分度值是1min。乙表叫停表，它的分度值是0.1s。乙表现在的小盘读数是3min，大盘读数为20s，则其读数为3min20s。若体育课上要测量跑200m的时间，因为其时间比较短，测量精度要求高，故应用乙表。要测一场电影的时间，因为其时间比较长，应用甲表。（4）实验：用停表测量时间①机械停表的使用一按：按动停表启动/暂停按钮开始计时。二停：计时结束时，要按动停表启动/暂停按钮，这时停表会停在最后计时处。三读：停表上分针和秒针所对应的时间值相加即为测量值。四回零：按下回零按钮，使指针指在“0”处。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.学生之间进行交流评估，比较脉搏跳动10次所用时间以及1min内脉搏跳动的次数的的差异。探究二、误差【做一做】用两把不同的直尺测量同一物块的长度，如下图所示，完成表格中的填写。分度值分度值准确值估读值测量结果甲刻度尺1cm2cm0.2cm2.2cm乙刻度尺1mm2.2cm0.8mm2.28cm【想想议议】同一个物体，用不同的刻度尺测量，测量值为什么会有差别？物体的真实长度你能测量出来吗？被测物体存在着一个真实的长度，而我们测同一个物体的测量结果可能不同，说明测量值和真实值之间是有差别的。【交流讨论，完成填写】1.误差定义：测量值和真实值之间的差别叫做误差。[2.误差产生的原因：测量总是人利用工具进行的，测量工具自身就会造成误差；另外温度、湿度等外部因素也会影响测量工具的精密度；测量时人还要估计，也会出现一些误差。产生原因有：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；选用精密的测量工具；改进测量方法。4.误差与错误的区别误差误差错误产生原因（1）与测量人的估读习惯有关；（2）与测量工具的精确度有关；（3）受环境等因素影响。（1）不遵守仪器的使用规则；（2）读数、记录结果时粗心。能否消除不能消除，只能尽量减小采用正确的测量方法可以避免【例题5】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差异，是因为测量时存在____，这个是_______（“可以”或“不可以”）消除的。②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。【答案】①误差，不可以；②丁，可以；③分度值；④12.83。【解析】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，测量时是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14.82cm，其他同学的测量结果都在12.80cm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。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12.8cm是选用分度值为1cm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1mm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【归纳整理】

时间的测量时间单位

时间的测量时间单位单位：s、h、min单位换算：1h=60min1min=60s组成：外圈以秒为单位，内圈以分为单位读数：内圈示数（min）+外圈示数（s），根据内圈分针是否过半判断加30s。停表的使用误差①测量值和真实值之间的差别叫做误差。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：错误可以避免，误差不能避免。改进测量方法【精讲点拨】1.在运用多次测量取平均值来减小误差时，首先应舍弃错误和不合理的数据，其次平均值的保留的有效数字位数应跟测量值得位数相同（即也要体现出估读分度值下一位的要求）。2.错误是可以而且必须避免的，误差不能消除，只能减小。从测量数据来看，错误数据一般与其他数据相差较大，而存在误差的数据之间一般相差不大；3.停表记录的结果是：小表盘的分钟数+大表盘的秒数。用停表进行读数时，应注意观察分针所指的位置，根据分针所指的位置确定大表盘的读数。【课堂练习】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【答案】D。【解析】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。2.在下列各空中填入合适的单位：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；④一场足球赛所用时间为_________。【答案】①min；②s；③h；④min。【解析】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；④一场足球赛所用时间为90min。3.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【答案】A。【解析】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.上海到北京最快的高铁为G28次，根据列车运行时刻表计算该次列车从“上海”到“北京南”的行驶时间为______h；从“南京南”到“北京南”的行驶时间为______min。站序站名到达时间发车时间1上海虹桥————19:002南京南20:0020:023北京南23:1823:18【答案】4.3，196。【解析】根据列车运行时刻表知，上海虹桥的开车时间19：00，到达北京南的时间为23：18.所以列车从上海虹桥到北京南的行驶时间为：23h18min19h00min=4h18min=4.3h从“南京南”的开车时间为：20：02，到达“北京南”的时间为：23：18；行驶时间为：23h18min20h02min=3h16min=196min5.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10cmB．正常成年人脉搏跳动一次的时间约为1sC．教室中门的高度大约为2mD．一本物理书的宽度约为10cm【答案】D。【解析】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.6.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）,5min38.5s（或338.5s）。【解析】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+38.5s=338.5s（小表盘指针过半，应该加30s）。7.图中，停表的示数是_______________。【答案】10min9.6s(或609.6s)。【解析】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）。8.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【答案】D。【解析】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.9．