第十三讲 长度和时间的测量

第十三讲长度和时间的测量
一、教学目标
1、熟知长度的单位并能够换算单位
2、会使用刻度尺
3、知道长度测量的一些其他方法
二、教学重难点
1、单位换算
2、刻度尺的使用方法
3、累积法、替代法、平移法
三、教学过程
【知识点一】时间的估测
估测法是利用物理概念、规律、物理常数和常识对物理量的数值、数量级进行快速计算以及对取值范围合理估测的方法，运用估测法计算的问题称为估测题必须要注意对一些物理量的单位及单位换算要有正确的认识1世纪、1年、1月、1天、1h、1min、1s是怎样的时间．
近几年全国中考和竞赛试题，“估测题”出现的比例一直在持续上升．该类题型的出现，在一定程度上适应了新课程标准下初中物理教学的一个客观原则：“物理源于生活，物理用于生活”，而“估测题”就是这种要求下的一个体现．
例1：感知身边的物理---下列各过程经历的时间最接近1s的是（）
A．眼睛迅速眨一次 B．人正常呼吸一次
C．人体心脏跳动一次 D．人打一次哈欠
例2：“估测”是物理学中常用的一种方法．我们可以运用身体上的某个器官或部位进行一些物理量的估测，例如：利用手臂的长度可以估测一个物体的长度．你还可以利用身体上__________的估测时间．
【知识点二】时间的测量
（1）时间的单位是秒，毫秒，微秒，主要在科学技术上应用．此外还有国家选用的非国际单位制时间单位天（日）、（小）时，分，通常使用的时间单位还有世纪，年、星期．生活中常见时间单位及其进率关系为：
（2）测量时间的工具：古代人用日晷、沙漏等计时；现代生活中，我们通常用钟表来计时，常用的钟表有：石英钟、电子手表、机械式停表、电子式停表等．
（3）停表的读数：
大圈对应秒针每转1圈是30秒，所以它的刻度是0--30秒，每1秒的范围有10小格（每小格是0.1秒）．为了使读数方便，还在1、2、3、…的刻度另标上31、32、33…小圈对应分针每过1格是1分钟，在这格的中间有根短刻度表示0.5分钟．
读数时，先看分针的整数分钟，然后注意分针是在0--0.5分钟范围，还是在0.5--1分钟范围，如果分针是在0--0.5分钟范围，则相应秒针的读数是在0--30秒；如果分针在0.5--1分钟范围，则秒针的读数是相应在30--60秒范围．将分钟数加上秒数就是结果．
（4）例1：下列属于时间单位的是（）
A．光年 B．岁月 C．旭日 D．小时
例2：在做“测平均速度”的实验时，停表的示数如图所示，该停表所示的时间
为 ______min ______s．
分析：读取停表的示数，首先要知道大表盘和小表盘的分度值，然后看指针在什么位置，从而得出示数．
解：停表中的小表盘是以分钟为单位的，每一格表示0.5分钟；大表盘是以秒为单位的，每一小格表示0.1s；
小表盘的指针在3分钟到4分钟之间，且超过3.5分钟，大表盘的指针在38.3秒．
故答案为：3；38.3．
点评：此题考查的是停表的读法，停表在实验室中用到的比较多，需要掌握其用法．
【知识点三】长度的估测
（1）估测法是利用物理概念、规律、物理常数和常识对物理量的数值、数量级进行快速计算以及对取值范围合理估测的方法，运用估测法计算的问题称为估测题必须要注意对一些物理量的单位及单位换算要有正确的认识1m、1dm、1cm有多长．
（2）常见的物体长度有：
①手臂长74cm
②某同学身高160cm
③手指宽1.5cm
④教室课桌高78cm
⑤乒乓球的直径约是40mm
⑥教室门的宽度是95cm
⑦一本物理书长26.7cm
【知识点四】长度的测量
（2）（1）长度的测量是最基本的测量，最常用的工具是刻度尺，游标卡尺，螺旋测微器，米尺，激光测距等．国际单位制中长度的主单位是米（m），比米大的单位有千米（km），比米小的单位有分米（dm）、厘米（cm）、毫米（mm）、微米（um）、纳米（nm）等，长度测量的准确程度是由刻度尺的最小刻度（刻度尺上两条相邻刻线间的距离）决定的，测量的实际要求选择合适的测量工具．会正确使用刻度尺测量物体的长度（包括直接测量和间接测量）．
（2）测量长度的几种特殊方法：
①积累取平均值法：利用测多求少的方法来间接地测量．如：测量一张纸的厚度、细铁丝的直径等．
②滚轮法：测较长曲线的长度时，可先测出一个轮子的周长．当轮子沿着曲线从一端滚到另一端时，记下轮子滚动的圈数．长度=周长×圈数．如：测量操场的周长．
③化曲为直法：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．
【命题方向】
测量长度的工具是什么，测量长度选择什么合适的工具，一般物体及特殊物体长度的测量都是命题方向．
例1：在学校“运用物理技术破案”趣味游戏活动中，小明根据“通常情况下，人站立时身高大约是脚长的7倍”这一常识，可知留如图中脚印的“犯罪嫌疑人”
的身高约为（）
A．1.65m B．1.75m C．1.85m D．1.95m
例2：要想比较准确的量出地图上两点间铁路的长度，比较好的办法是（）A．用直尺直接去测量
B．用准确度较高的直尺直接去测量
C．不能测量
D．用弹性不大的软棉线跟曲线重合，拉直后测出线的长度
【知识点五】刻度尺的使用
正确使用刻度尺，应做到“五会”：
（1）会认：对刻度尺必须有以下三点了解后才能使用
①零刻线的位置：如零刻线磨损，可选用其它清晰刻度作用测量起点．
②量程：又称测量范围，即刻度尺一次能测量的最大长度．如被测长度超过量程，可重复使用刻度尺或换用其它大量程的测量工具．
③分度值：又称最小刻度．刻度尺上两条相邻刻线间的距离．其值应包含数字和单位两部分．
（2）会放：使用时应将刻度尺放正，不要歪斜，要把刻度尺的刻度紧贴被测物．（3）会看：读数时视线应经过被测物体末端与尺相交的位置并与尺面垂直．（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．【知识点六】误差及其减小方法
（1）测量值与真实值之间的差异称为误差，物理实验离不开对物理量的测量，测量有直接的，也有间接的．由于仪器、实验条件、环境等因素的限制，测量不可能无限精确，物理量的测量值与客观存在的真实值之间总会存在着一定的差异，这种差异就是测量误差．误差与错误不同，错误是应该而且可以避免的，而误差是不可能绝对避免的．
（2）减小误差的方法有：①选用更加精密的测量工具；②改进测量的方法；③多次测量求平均值．
什么是误差，怎样减小误差，给出测量值来判断那些是错误，那些是误差造成的是命题方向．
例1：下列关于误差的说法中正确的是（）
A．认真细致的测量可以避免误差
B．测量时未遵守操作规则会引起误差
C．测量时的错误就是误差太大
D．测量中错误是可以避免的，而误差是不可避免的
例2：测量是科学研究的基础和前提，测量的真实性和精确程度直接决定了研究的成败．在下列关于测量的几种说法中，选出你认为最优的一项（）A．测量前要观察测量工具的量程，以选择合适的测量工具
B．测量前要观察测量工具的分度值，以满足测量精度的要求
C．测量前要观察零刻度，以确定是否有零误差
D．测量前上述三种做法都是必要的
【课堂练习】
1．（2016•丹东模拟）下列数据中符合实际的是（）
A．人体正常体温为42℃B．对人体安全为36V
C．初中物理课本长度约为26cm D．一个鸡蛋的质量约为100g
2．（2016•文登区校级模拟）下列估测值中，最接近实际的是（）
A．正常人脉膊跳动的频率为70Hz
B．教室门的高度约为2m
C．一元硬币的面积约为4mm2
D．适合人们洗澡的热水温度约为65℃
3．（2016•长春模拟）下列的估测值最接近实际的是（）
A．物理课本的长度约为50cm
B．一支圆珠笔的质量约为500g
C．一张A4打印纸的厚度约为1mm
D．人正常走路时的一步的长度约为0.7m
4．（2016•贵港一模）如图所示，被测物体的长度是cm，该刻度尺的分度值是．
5．（2015•张家界）如图所示，用刻度尺测量物体的长度，读数时视线正确的是（选填“A”或“B”），测出该物体的长度是cm．
6．（2016•安徽模拟）为迎接中考体育技能测试，体育老师对全班同学进行了一次模拟考试．如图，停表显示的是一位同学跑完400m所用的时间，则该同学跑完400m所用的时间为s．
【能力提升】
7．（2016•抚顺模拟）如图所示，用刻度尺甲、乙分别测量同一物体的长度，甲尺测得的结果是cm，乙尺测得的结果是 cm．两次测量结果不同的原因是．为了减小测量长度过程中的误差，可以采用的办法有（写一条即可）．
8．（2016•齐齐哈尔模拟）写出以下三种仪器的读数：图（a）中物体的长度是mm；图（b）中温度计的示数是℃；图（c）中秒表的读数是
s．
9．（2016•安徽模拟）某同学用一把刻度尺对一木条的长度进行了4次测量，四次结果为：3.34cm、3.23cm、3.24cm、3.25cm，该木条的长度记为cm．10．（2016•红桥区模拟）如图1所示，秒表的读数为；如图2所示，木板的长度为cm．
11．（2016•新泰市模拟）观察如图中仪器的测量情形，完成下列填空．
（1）图1中物块的长度为cm；
（2）图2量筒中液体的体积为ml；
（3）图3中温度计的示数为℃．
四、课堂小结。