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5.1 长度与时间的测量
活动5.1 比较课桌的长、宽、高
一、长度的测量
人的主观感受
不可靠
没有规定 一个公认的标准
古代，人们选择身体的某个部位作为长度的标准。
秦始皇统一度量衡
在国际单位制中，长度的基本单位是米，用符号 m 表示。
千米
米
分米
厘米
毫米
微米
纳米
km
m
dm
cm
mm
nm
μm
103
103
103
103
10-3
10-3
10-3
10-3
10
10
10
长度单位换算
例题1. 在下面的空格中填上长度的单位或数字。
（1）铅笔芯直径约为2 mm= m；
（2）地球的半径为2.6×104km= m
（3）一个甲型H7N9流感病毒分子的直径约为
3×10-8m= μm= nm。
3×10-2
30
2.6×107
0.002
例题2 估测下列物体的长度，填上合适的单位.
三角尺
卷尺
直尺
生活中你知道哪些测量长度的工具？
二、 练习使用刻度尺
如何使用刻度尺呢？
刻度尺的位置要放_____,刻度尺的_______要与被测物体的一端对齐，使刻度尺_______的一边要紧靠被测物体且与被测边保持平行，不能歪斜.
（2）会放
（3）会看
视线要与尺面_____
正
零刻度线
有刻度
垂直
（4）会读
测量值要估读至______下一位.
精确
估读
单位
测量值=准确值+估计值
记录测量结果时，要写出_______和_____。
（5）会记
分度值
测量值
单位
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。课本p124第三题
实验序号 长度 /cm 宽度 /cm
①
②
③
平均值
思考
为什么要多次测量求平均值？
分组实验
减小误差
△误差
测量值和真实值之间的差异.
误差是不可避免的，不能消除,只能尽量减小。
误差不是错误：
（错误是由于不遵守测量仪器的使用规则，或读取、记录测量结果时粗心等原因造成的。错误是不应该发生的，是可以避免的）
减小误差的办法：
A、校准测量工具
B、改进测量方法
C、选用精度高的测量工具
D、多次测量取平均值
思考：用刻度尺测量纸张的厚度
想一想:如何测出一张纸的厚度？
与同学交流，决定自己的测量方案。
测纸厚，细丝直径
（1）累积法
三、长度的特殊测量方法
测较曲线，例如地图册上的铁路线长
（2）化曲为直
（3）平移法
适于测圆、圆柱体的直径和圆锥体的高
四、时间的测量
1、时间用字母t表示，国际单位是秒，符号：s
2、时间单位的换算
时（h），分（min）、 毫秒（ ms ），微秒(μs），
换算关系如下：
1 h = 3 600 s 1 min = 60 s
1 ms = 10-3 s 1 μs = 10-6 s
取一块秒表,仔细观察:
1.大表盘指针运动一周所表示的时间_____ ,大表盘的分度值是 ____ .
2.小表盘指针运动一周所表示的时间______ ,小表盘的分度值是 ______ .
30S
0.1S
15min
0.5min
Ⅰ、机械停表的使用
04
读数
读出分钟数：
指针是否过半刻度：
先小表盘
后大表盘
读出秒数：
数据处理：
停表的示数是
5分37.50秒
用秒表测量脉搏跳动 20 次所用的时间，将测量结果填入下表中。
序号 脉搏跳动 20 次所用的时间 /s
1
2
3
脉搏跳动 20次所用时间的平均值： s 分组实验
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。
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× 104 t。
在水下 40 多米深的海床上铺设沉管（图 5-5 ），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 × 103 t 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
日常生活、科学研究等都离不开时间的测量。古代，人们利用 周期性变化的自然现象来测量时间。太阳的东升西落、月亮的盈 亏圆缺，给人类计量时间提供了原始标准，逐渐形成了“日”和 “月”的概念。
日晷（图 5-8）是我国古代的一种计时 工具，它由晷盘和晷针组成。针影随太阳运 转而转动，晷盘上的不同位置表示不同的时 刻。古人还利用物质流动的规律性制成了早 期的计时工具，如滴漏（图 5-9）等。
生活 物理 社会 计时器的发展
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（图5-10）。
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（图 5-11 ），它在 5.4× 107 年内误差不超过 1 s。
北斗卫星导航系统（图 5-12 ）是我国着眼于国家安全和经济 社会发展需要， 自主建设、独立运行的卫星导航系统。它可为全 球用户提供全天候、全天时、高精度的定位、导航和授时服务。 该系统由 30 颗北斗三号卫星、15 颗北斗二号卫星以及多颗试验 卫星和备份星组成，它的建成使我国成为独立拥有全球卫星导航 系统的国家。
国家工程 北斗卫星导航系统—定位与授时
北斗卫星导航系统配备了国产高精度星载原子钟，核心部件全 部自主可控。当前北斗卫星导航系统运行稳定，全球范围水平定位 精度优于 9 m，测速精度优于 0.2 m / s，授时精度优于 20 ns。除定位、导航和授时服务外，系统还拥有短报文通信和国际搜救等多种服务功能。
课堂练习

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