學習目標
1.能夠描述國際單位制中長度和時間的單位及其相互的換算關系;
2、能夠使用秤、秒表進行測量并正確讀取和記錄數據;
3. 可以使用對多次測量進行平均的方法來減少估計誤差。
學習過程
生活中,運動物體的位置隨著時間不斷變化。 為了研究物體的運動,我們必須學會測量長度和時間。
第 1 點. 長度的單位和測量
思考1.什么是測量? 為什么我們在進行測量之前需要確定單位?
在探索目視檢查、比較課桌長、寬、高的活動中,有的同學選擇了“拃”(張開的拇指和中指兩端的距離)作為比較的“標準”。 不同人的手一般有不同的大小。 這就導致“標準”不一致,得到的結果差異較大。 可見,要想衡量,首先要有統一的“標準”。 這個公認的標準量就是單位。 測量是將被測量的物理量與其標準量進行比較。
表盤測量的結果要用于科技、貿易交流,就必須有公認的、統一的標準。 國際單位制的建立保證了這一點。
思考2??.長度單位之間如何換算?
進行單位換算首先要明確單位之間的換算關系,即換算率。 將高級單位換算為低級單位英語作文,乘以相應的推進率; 要將低級單位轉換為高級單位,請除以相應的提前率(或乘以相應的提前率的倒數)。
撥號單位轉換的一般過程是:先寫入數值,然后乘以單位之間的轉換關系,即換算率,轉換單位并計算結果,即“數字不變,單位已更改,并進行計算。” 換算時盡量使用科學計數法,如:125nm=125×10-9 m=1.25×10-7 m。
思考3.如何正確使用體重秤?
(1)測量前,選擇合適量程和分度值的標尺; (2)測量時,將標尺的零刻度線或某一數值刻度線與被測物體的起始端對齊,使標尺有刻度。 一側靠近被測物體,將尺子置于直線位置; (3)觀察時,視線垂直于標尺表面; (4)讀數時,應估計分度值的下一位; (5) 記錄 測量結果時,記下數值和單位。
(微課程:用秤測量長度)
思考4.測量時,為什么需要估算讀數? 估算閱讀量的方法是什么?
圖1中,木塊的長度在1.4cm到1.5cm之間,但記錄為1.4cm或1.5cm顯然不夠準確; 相反,認為木塊的右線面向小格子的7/10或8/10。 ,將木塊的長度記錄為1.47cm或1.48cm更為準確。 可見,估計可以使測量數據更加準確。 估算讀數時,首先應看清被測物體另一側位于刻度尺上的哪兩條線之間,并寫下準確的數字; 然后注意被測物體的邊線是否超過小格子(灰度值)格子的一半,大約是格子的幾分之一,從而確定估計的讀數數。
對于學生來說,當估計值為0時,他們是相當頭疼的:他們不確定有多少個0。 此時可以以標尺的最小分度值作為讀取單位,使得小數點后只有一位(該位為估算值)。 如果記錄結果需要使用其他單位,只需進行單位轉換即可。
(微課程:讀取物體的長度)
思考5.什么是測量誤差? 如何減少讀數估計的誤差?
探索圖1中木塊的長度。不同的人讀數時可能會得到不同的結果,例如1.48厘米、1.47厘米或1.49厘米。 顯然,這些結果都是正確的,但它們與木塊的真實長度之間可能存在差異,并且不一定準確。 事實上,如果使用其他尺度,可能會得到其他不同的測量結果。 測量值與真值必然存在一定的差異,稱為誤差。 主要與測量工具和測量人有關。 由于測量值總是在真值附近浮動,因此經過大量測量后的平均值會非常接近真值。
多次測量并取平均值的方法可以減少人為估計造成的誤差,但不能減少由于測量工具精度有限而造成的誤差。
第 2 點:時間的單位和度量
思考1.時間單位之間如何換算?
要探索類似于長度單位的轉換方法,首先要確定單位之間的進展率。 將高級單位換算為低級單位,乘以相應的推進率; 要將低級單位轉換為高級單位機械停表怎么看,請除以相應的提前率(或乘以相應的提前率的倒數)。
撥號時請注意時間單位之間的提前率不能是小數,否則容易出現換算錯誤。
思考2??.如何讀取機械秒表的讀數?
(視頻:用秒表測量時間)
研究機械秒表的讀數時,首先讀取小表盤上的讀數,單位是分鐘機械停表怎么看,然后讀取大表盤上的讀數,單位是秒。 最后,機械秒表的讀數是小表盤顯示的分鐘數+大表盤顯示的秒數。
如果機械秒表大表盤的指針每30秒旋轉一圈,你應該注意到小表盤上的每一分鐘分為前半分鐘和后半分鐘。 注意指針指向哪半分鐘; 如果小表盤的指針指向后半分鐘,則顯示31-60秒。
能力提升領域
考慮如何測量一張紙的厚度?
探究:由于一張紙的厚度很小,無法直接測量(小于量具的分度值),所以可以取50張同一張紙,然后測量總厚度為D。則每張紙的厚度為d=D/50。
為了擴大細銅線直徑的測量,常采用“多測量、少計算”的方法。 如圖所示,20匝銅線的長度為,銅線的直徑為μm。 如果將細銅線纏繞在鉛筆上時有重疊,則測量的細銅線直徑將為(選擇“較大”、“較小”或“不變”)。
分析:圖中刻度尺的分度值為1mm。 從 5.00 厘米開始測量時,顯示值為 1.90 厘米。 銅線直徑=1.90cm/20=0.095cm=0.095×1cm=0.095×10000μm=950μm。 因為重疊使得長度測量值變小,所以最終計算出的銅線直徑也變小。 所以答案是:1.90cm,950; 太小。