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“朝辞白帝彩云间，千里江陵一日还。
两岸猿声啼不住，轻舟已过万重山。”
李白用诗的语言描述了顺水轻舟的快捷程度。
在物理学中，人们是如何描述物体运动的？
第五章 物体的运动
·长度与时间的测量
·速度
·直线运动
·运动的相对性
当你听到“运动”一词时，呈现在脑海中的是什么？是骏马飞奔、烟花绽放，还是奔跑的运动员？
一、长度与时间的测量
骏马、烟花、运动员的位置，都在随时间而变化。为了研究物体的运动，我们首先要学会测量长度和时间。
什么是测量？
活动 5.1 比较课桌的长、宽、高
1. 目测课桌的长、宽、高，并将它们按从大到小的顺序排列。
2. 不用尺，你如何证实自己目测的结果？说出你的做法。
3. 每名同学估测的课桌长、宽、高的结果相同吗？不同的原因是什么？
想一想：如何统一大家的估测结果，保证数据的准确性和可比性，以便于相互交流？
从上面的活动可知，各人估测的结果差异较大，原因是所采用的“参考标准”不一致。
在我国古代，人们选择身体的某个部位作为长度的标准。所谓“布指知寸、布手知尺、舒肘知寻”，即用手指、手和手臂等作为标准来测量长度，但还是不够准确。直到秦始皇统一度、量、衡，我国对长度的测量才有了统一的标准。
什么是测量？
“布指知寸、布手知尺、舒肘知寻” 出自西汉时期戴德编撰的《大戴礼记 主言》。“布指知寸”是指以手指的宽度作为 “寸” 的长度标准。一般来说，成年人一指宽大约为一寸。“布手知尺”是把从拇指尖到中指尖展开的长度定义为一尺。“舒肘知寻”伸直手臂，从一只手的指尖到另一只手的指尖的长度为一寻。
在国际单位 制（SI）中，长度的单位是米，用符号 m 表示。
国际公认的长度标准量是什么？
1889 年的国际米原器
现藏于法国巴黎的国际计量局
18 世纪中后期，国际计量大会将米确定为国际制长度单位。1983 年 10 月，联合国度量组织在巴黎举行会议，把光在真空中 299792458 分之一秒所走的距离定为一个标准米。
读一读 右图中课桌、女生和门的高度分别是多少米？
2022年4月16日09时56分，神舟十三号载人飞船返回舱在东风着陆场成功着陆。
想一想 通过观察，估测返回舱整体的高度是多少？
常用的长度单位还有千米（km）、分米（dm）、厘米（cm）、毫米（mm）、微米（ m）和纳米（nm）等。
国际公认的长度标准量是什么？
想一想 1nm=________m
病毒的直径是________m
头发丝的直径是________m
地球周长是________m
测量长度的工具有哪些？
刻度尺是一种测量长度的工具。它通常具有均匀的刻度标记，用于测量物体的长度、宽度、高度或其他线性尺寸。例如，常见的直尺、卷尺都是刻度尺。
如图图展示了一些常用的测量长度的工具，你使用过哪些？说出你所知道的长度测量工具的名称，并与同学交流。
学生实验 练习使用刻度尺
取出你的刻度尺，仔细观察：它的量程和分度值分别是多少？
量程是度量工具的测量范围。分度值是测量仪器所能测量的最小值，也就是测量工具上相邻两个刻度线之间所代表的测量值。
如何使用刻度尺？
学生实验 练习使用刻度尺
阅读《刻度尺使用注意事项》，回答问题：
刻度尺使用注意事项
1. 使刻度尺有刻度的一边紧靠被测物体，放正尺的位置。
2. 刻度尺的“0”刻度线与被测物体的一端对齐，读数时视线与尺面垂直。
3. 测量时，应估读到分度值的下一位；记录测量结果时，要写出数字和单位。
甲
乙
丙
想一想：上图中哪一种摆放位置是正确的？
如何使用刻度尺？
想一想：左图中哪一个视线位置是正确的？
3. 测量时，应估读到分度值的下一位；记录测量结果时，要写出数字和单位。
甲
乙
刻度尺如何读数？
想一想 下图铅笔的长度是多少？
刻度尺如何读数？
3. 测量时，应估读到分度值的下一位；记录测量结果时，要写出数字和单位。
3. 测量教科书的长度和宽度，把测量结果填写到下表中，并注意单位。
想一想 估测一下课本的长度和宽度各是多少？如何选择合适的刻度尺？
如何使用刻度尺？
实验序号 长度/cm 宽度/cm
①
②
③
平均值
思考与讨论
用相同的刻度尺多次测量同一长度，测量的结果相同吗？如果不同，原因可能是什么？
如何使用刻度尺？
3. 测量教科书的长度和宽度，把测量结果填写到下表中，并注意单位。
在上述测量过程中，我们会发现，
用相同的刻度尺多次测量同一长度，
结果可能不一样；用分度值不同的刻
度尺测量同一长度，结果也不一样。
任何测量都存在误差。误差和错误是
不同的，误差不能消除，但可以减小，
而错误是不应该发生的，如使用工具的方法不正确、因粗心看错了数值等。多次测量求平均值、选用精密的测量工具、改进测量方法，都可以减小误差，但不能消除误差。
其实，许多物理量的测量都是以长度的测量为基础的。例如，实验室常用的温度计，就是通过其中液柱长度的变化来反映被测物体温度的。当温度升高时，液柱会变长；当温度降低时，液柱会变短。
如何使用刻度尺？
港珠澳大桥，犹如绚丽而飘逸的海上纽带，连接着香港、珠海和澳门。作为世界级跨海桥梁工程，它的建成是人类建桥史上的壮举，使得香港到珠海、澳门的车程由 3 个多小时缩减到了 1 h 内。便利的交通极大地促进了港澳与内地的经济和文化交流。
生活 物理 社会 港珠澳大桥沉管隧道工程
港珠澳大桥由桥梁、人工岛和沉管隧道等组成，全长 55 km。沉管隧道长约 6.7 km，其中海底部分约 5.7 km，由 33 节巨型沉管与一个合龙接头组成。每节标准沉管长 180 m、宽 37.95 m、高11.4 m，质量超过 7×104t。
在水下 40 多米深的海床上铺设沉管，先要挖出沟槽，然后再铺上 2~3 m 厚的基石，其平整度误差必须在 4 cm 以内。这里地处外海，环境复杂，既有风浪、暗流，又有回淤，施工的难度大得难以想象。沉管铺设最后的合龙，是通过插入一段质量达 6 × 103t 的接头实现的。插入时，两侧的间隙只有 15 cm，安装到位的误差必须在 5 cm 以内，其施工难度堪比“海底绣花”。我国工程技术和施工人员不畏艰难险阻、精益求精，成功破解了一个个世界级难题。合龙后的测试表明，接头安装的误差定格在毫米数量级。
生活 物理 社会 港珠澳大桥沉管隧道工程
1. 自制一把分度值为 1 cm 的刻度尺，测量教科书的长度，把测量结果填写到下表中。
实验序号 长度/cm
①
②
③
平均值
想一想 用分度值不同的刻度尺测量同一长度，测量的结果相同吗？如果不同，原因可能是什么？
实践与练习
2.如何测量一张纸（物理课本内页）的厚度？
实验 序号 总厚度 H/mm 一张纸的厚度 D/mm 平均值/mm
①
② ③ 实践与练习
由于一张纸的厚度小于刻度尺的分度值，为减小误差不能直接测量，应该采用“测多算少”的间接测量方法。
实践与练习
3. 选用合适的工具，测量你和家人拳头的周长、脚长和身高，你有哪些有趣的发现？
化曲为直
化暗为明
项目 拳周长 C/cm 脚长 L/cm 身高
H/cm
张三 26.0 25.3 165.4
李四 27.5 28.0 170.0
王五 23.5 24.5 161.5
如何测量时间？
在国际单位制中，时间的单位是秒，用符号 s 表示。生活中常用的时间单位还有分、小时。分用符号 min 表示，小时用符号 h 表示。它们之间的换算关系为
1 min = 60 s，1 h = 60 min = 3600 s
如图所示，实验室常用的计时工具有机械秒表、电子秒表。手机也有秒表计时功能，使用起来非常方便。
启动/停止
归零
启动/停止
暂停/归零
观察机械秒表表盘，回答问题：
（1）小表盘指针转动一周所经历的
时间是______，小表盘的分度值
是______.
（2）大表盘指针转动一周所经历的
时间是______，大表盘的分度值
是______.
（3）读数为__________.
机械秒表如何读数？
观察机械秒表表盘，回答问题：
（1）小表盘指针转动一周所经历的
时间是______，小表盘的分度值
是______.
（2）大表盘指针转动一周所经历的
时间是______，大表盘的分度值
是______.
（3）读数为__________.
机械秒表如何读数？
电子秒表如何读数？
观察电子秒表，回答问题：
（1）读数为__________.
学生实验 用秒表测量时间
1. 观察秒表，了解它的功能键和使用方法。
2. 按动秒表上的按键，使之启动、暂停和归零。
3. 如图所示，细线的一端拴住一串钥匙（或橡皮等），将其悬挂起来。使钥匙摆动起来，用秒表测量摆动 10 个来回所需要的时间。多次测量，将实验数据记录在下表中。
实验 序号 摆动10个来回 所需要的时间/s 摆动1个来回
所需要的时间/s
①
②
③
想一想 测量物体摆动一个来回的时间，为什么要先测摆动10个来回的时间？
大家测量的物体摆动一个来回的时间有什么特点？
日常生活与科研都需测量时间。古代借自然现象计量时间，太阳、月亮变化形成 “日”“月” 概念。
1583 年，意大利物理学家伽利略发现了摆振动的等时性原理。以此原理为基础，荷兰物理学家惠更斯于 1656 年发明了摆钟。目前世界上最准确的计时工具是原子钟。2019 年，中国计量科学研究院成功研制出铯原子喷泉基准钟，它在 5.4×107年内误差不超过 1 s。
生活 物理 社会 计时器的发展
我国古代日晷由晷盘、晷针组成，针影随太阳转，晷盘位置示时刻，古人还用物质流动规律制滴漏等早期计时工具。
国家工程 北斗卫星导航系统—定位与授时
北斗卫星导航系统，我国自主建设独立运行。由众多卫星构成，核心自主可控，定位精度优，有多种服务功能。其运行稳定，以一流技术与其他信息技术结合，影响生活，可查商品到货、路况，在交通枢纽享智能服务，我国借此独立拥有全球导航系统
实践与练习
4. 如图所示，静静地坐在椅子上，测出自己 10 次脉搏的时间，并记录下来。这样，在没有秒表等计时工具时，就可以利用自己的脉搏来估测时间。试一试，利用你的脉搏估测旗手升旗所用的时间。

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