学习目标
1.能够描述国际单位制中长度和时间的单位及其相互的换算关系;
2、能够使用秤、秒表进行测量并正确读取和记录数据;
3. 可以使用对多次测量进行平均的方法来减少估计误差。
学习过程
生活中,运动物体的位置随着时间不断变化。 为了研究物体的运动,我们必须学会测量长度和时间。
第 1 点. 长度的单位和测量
思考1.什么是测量? 为什么我们在进行测量之前需要确定单位?
在探索目视检查、比较课桌长、宽、高的活动中,有的同学选择了“拃”(张开的拇指和中指两端的距离)作为比较的“标准”。 不同人的手一般有不同的大小。 这就导致“标准”不一致,得到的结果差异较大。 可见,要想衡量,首先要有统一的“标准”。 这个公认的标准量就是单位。 测量是将被测量的物理量与其标准量进行比较。
表盘测量的结果要用于科技、贸易交流,就必须有公认的、统一的标准。 国际单位制的建立保证了这一点。
思考2.长度单位之间如何换算?
进行单位换算首先要明确单位之间的换算关系,即换算率。 将高级单位换算为低级单位英语作文,乘以相应的推进率; 要将低级单位转换为高级单位,请除以相应的提前率(或乘以相应的提前率的倒数)。
拨号单位转换的一般过程是:先写入数值,然后乘以单位之间的转换关系,即换算率,转换单位并计算结果,即“数字不变,单位已更改,并进行计算。” 换算时尽量使用科学计数法,如:125nm=125×10-9 m=1.25×10-7 m。
思考3.如何正确使用体重秤?
(1)测量前,选择合适量程和分度值的标尺; (2)测量时,将标尺的零刻度线或某一数值刻度线与被测物体的起始端对齐,使标尺有刻度。 一侧靠近被测物体,将尺子置于直线位置; (3)观察时,视线垂直于标尺表面; (4)读数时,应估计分度值的下一位; (5) 记录 测量结果时,记下数值和单位。
(微课程:用秤测量长度)
思考4.测量时,为什么需要估算读数? 估算阅读量的方法是什么?
图1中,木块的长度在1.4cm到1.5cm之间,但记录为1.4cm或1.5cm显然不够准确; 相反,认为木块的右线面向小格子的7/10或8/10。 ,将木块的长度记录为1.47cm或1.48cm更为准确。 可见,估计可以使测量数据更加准确。 估算读数时,首先应看清被测物体另一侧位于刻度尺上的哪两条线之间,并写下准确的数字; 然后注意被测物体的边线是否超过小格子(灰度值)格子的一半,大约是格子的几分之一,从而确定估计的读数数。
对于学生来说,当估计值为0时,他们是相当头疼的:他们不确定有多少个0。 此时可以以标尺的最小分度值作为读取单位,使得小数点后只有一位(该位为估算值)。 如果记录结果需要使用其他单位,只需进行单位转换即可。
(微课程:读取物体的长度)
思考5.什么是测量误差? 如何减少读数估计的误差?
探索图1中木块的长度。不同的人读数时可能会得到不同的结果,例如1.48厘米、1.47厘米或1.49厘米。 显然,这些结果都是正确的,但它们与木块的真实长度之间可能存在差异,并且不一定准确。 事实上,如果使用其他尺度,可能会得到其他不同的测量结果。 测量值与真值必然存在一定的差异,称为误差。 主要与测量工具和测量人有关。 由于测量值总是在真值附近浮动,因此经过大量测量后的平均值会非常接近真值。
多次测量并取平均值的方法可以减少人为估计造成的误差,但不能减少由于测量工具精度有限而造成的误差。
第 2 点:时间的单位和度量
思考1.时间单位之间如何换算?
要探索类似于长度单位的转换方法,首先要确定单位之间的进展率。 将高级单位换算为低级单位,乘以相应的推进率; 要将低级单位转换为高级单位机械停表怎么看,请除以相应的提前率(或乘以相应的提前率的倒数)。
拨号时请注意时间单位之间的提前率不能是小数,否则容易出现换算错误。
思考2.如何读取机械秒表的读数?
(视频:用秒表测量时间)
研究机械秒表的读数时,首先读取小表盘上的读数,单位是分钟机械停表怎么看,然后读取大表盘上的读数,单位是秒。 最后,机械秒表的读数是小表盘显示的分钟数+大表盘显示的秒数。
如果机械秒表大表盘的指针每30秒旋转一圈,你应该注意到小表盘上的每一分钟分为前半分钟和后半分钟。 注意指针指向哪半分钟; 如果小表盘的指针指向后半分钟,则显示31-60秒。
能力提升领域
考虑如何测量一张纸的厚度?
探究:由于一张纸的厚度很小,无法直接测量(小于量具的分度值),所以可以取50张同一张纸,然后测量总厚度为D。则每张纸的厚度为d=D/50。
为了扩大细铜线直径的测量,常采用“多测量、少计算”的方法。 如图所示,20匝铜线的长度为,铜线的直径为μm。 如果将细铜线缠绕在铅笔上时有重叠,则测量的细铜线直径将为(选择“较大”、“较小”或“不变”)。
分析:图中刻度尺的分度值为1mm。 从 5.00 厘米开始测量时,显示值为 1.90 厘米。 铜线直径=1.90cm/20=0.095cm=0.095×1cm=0.095×10000μm=950μm。 因为重叠使得长度测量值变小,所以最终计算出的铜线直径也变小。 所以答案是:1.90cm,950; 太小。