长度和时间的测量

(一)、长度的测量

意义：长度的测量是物理学最基本的测量，也是进行科学探究的基本技能。

长度测量的常用的工具是：刻度尺。

单位：

测量某个物理量时用来进行比较的标准量叫做单位。

为方便交流，国际计量组织制定了一套国际统一的单位，叫国际单位制(简称SI)。

国际单位制中，长度的主单位是m

常用单位有千米(km)，分米(dm)，厘米(cm)，毫米(mm)，微米(μm)，纳米(nm)。

主单位与常用单位的换算关系：(口诀：“系数不变，等量代换”)

1km=103m;1m=10dm;1dm=10cm;1cm=10mm;1mm=103μm;1m=106μm;1m=109nm;1μm=103nm。

长度估测：黑板的长度2.5m;课桌高0.7m;篮球直径24cm;指甲宽度1cm;

铅笔芯的直径1mm;一只新铅笔长度1.75dm;手掌宽度1dm;墨水瓶高度6cm。

特殊的测量方法：

A、 测量细铜丝的直径、一张纸的厚度等微小量常用累积法(当被测长度较小，测量工具精度不够时可将较小的物体累积起来，用刻度尺测量之后再求得单一长度)

☆ 如何测物理课本中一张纸的厚度?

答：数出物理课本若干张纸，记下总张数n，用毫米刻度尺测出n张纸的厚度L，则一张纸的厚度为L/n。

☆ 如何测细铜丝的直径?

答：把细铜丝在铅笔杆上紧密排绕n圈成螺线管，用刻度尺测出螺线管的长度L，则细铜丝直径为L/n。

☆ 两卷细铜丝，其中一卷上有直径为0.3mm，而另一卷上标签已脱落，如果只给你两只相同的新铅笔，你能较为准确地弄清它的直径吗?写出操作过程及细铜丝直径的数学表达式。

答：将已知直径和未知直径两卷细铜丝分别紧密排绕在两只相同的新铅笔上，且使线圈长度相等，记下排绕圈数N1和N2，则可计算出未知铜丝的直径D2=0.3N1/N2mm

B、 测地图上两点间的距离，圆柱的周长等常用化曲为直法(把不易拉长的软线重合待测曲线上标出起点终点，然后拉直测量)

☆ 给你一段软铜线和一把刻度尺，你能利用地图册估测出北京到广州的铁路长吗?

答：用细铜线去重合地图册上北京到广州的铁路线，再将细铜线拉直，用刻度尺测出长度L查出比例尺，计算出铁路线的长度。

C、 测操场跑道的长度等常用轮滚法(用已知周长的滚轮沿着待测曲线滚动，记下圈数，可算出曲线长度)

D、 测硬币、球、圆柱的直径圆锥的高等常用辅助法(对于用刻度尺不能直接测出的物体长度可将刻度尺三角板等组合起来进行测量)

☆ 你能想出几种方法测硬币的直径?(简述)

① 直尺三角板辅助法; ② 贴折硬币边缘用笔画一圈剪下后对折量出折痕长;

③ 硬币在纸上滚动一周测周长求直径;④ 将硬币平放直尺上，读取和硬币左右相切的两刻度线之间长度。

刻度尺的使用规则：

A、“选”：根据实际需要选择刻度尺。

B、“观”：使用刻度尺前要观察它的零刻度线、量程、分度值。

C、“放”用刻度尺测长度时，尺要沿着所测直线(紧贴物体且不歪斜)。

不利用磨损的零刻线。(用零刻线磨损的刻度尺测物体时，要从整刻度开始)

D、“看”：读数时视线要与尺面垂直。

E、“读”：在精确测量时，要估读到分度值的下一位。

F、“记”：测量结果由数字和单位组成。(也可表达为：测量结果由准确值、估读值和单位组成)。

练习：有两位同学测同一只钢笔的长度，甲测得结果12.82cm，乙测得结果为12.8cm。

如果这两位同学测量时都没有错误，那么结果不同的原因是：两次刻度尺的分度值不同。

如果这两位同学所用的刻度尺分度值都是mm，则乙同学的结果错误。原因是：没有估读值。

误差：

定义：测量值和真实值的差异叫误差。

产生原因：测量工具 测量环境 人为因素。

减小误差的方法：多次测量求平均值;用更精密的仪器;改进测量方法。

误差与错误区别：误差不是错误，误差只能减小而不能避免，而错误是由于不遵守测量仪器的使用规则和主观粗心造成的，是能够避免的。

(二)、时间的测量

单位：国际单位制中，时间的基本单位是秒(s)。

时间的单位还有小时(h)、分(min)。1h=60min 1min=60s。

测量工具：

古代：日晷、沙漏、滴漏、脉搏等。

现代：机械钟、石英钟、电子表等。

实验室：停表、秒表

时间的估测：可以借助脉搏的跳动次数等对时间进行估测