长度、时间的测量及误差分析
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因为专注 所以专业
1 长度、时间的测量及误差分析
一.长度及时间的测量
1.你知道姚明的身高是多少？詹姆斯的身高是多少？究竟是姚明高还是詹姆斯高呢？也许你会说他们站一起，用眼睛看看就知道谁高了！可是有的东西真的是只靠眼睛看就能看准吗？好，我们看看下面这些例子，先用眼睛观察，然后再用尺子量下。
可见眼睛有时候也会骗人，观察的也不准！为了更准确，更严谨，我们需要测量这些东西。
2. 在生产、生活和科研中，经常要进行长度和时间的测量。探究物体的运动规律也需要进行长度和时间的测量。要科学地进行测量，就需要有一个公认的测量标准------单位(unit)。
3.测量需要标准，测量某个物理量时用来进行比较的标准量叫做单位。
4.同一个物理量，如果每个国家的单位都不一样，那么国家间就无法交流了。鉴于此，国际上对每个物理量的单位做了统一。下面我们介绍一下国际单位制。由于人们逐渐认识到确定测量标准时，应当选择自然界中比较稳定，世界各国人民都能接受的事物作为标准。鉴于这种认识，国际计量组织制定了一套国际统一的单位，叫国际单位制。
5. 长度的单位及测量：
在众多的测量中，最基本的测量，就是长度的测量，要测量长度，首先要给长度定一个标准量，而长期以来，各国沿用的长度单位不相同，如用尺(大的有丈)、英尺(小的有英寸，现在我们所说的电视机大小习惯用的是英寸)、米等。在国际单位制中长度的基本单位是米(metre)，符号为m。长度的单位除基本单位米之外，还有比米大的和比米小的其它单位：
千米(km)、分米(dm)、厘米(cm)、毫米(mm)、微米(μm)、纳米(nm)等，
换算关系：
1km=1000m(=103m)
1dm=0.1m
1cm=0.01m(=10-2m)
1mm=0.001m(=10-3m)
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2 1μm=0.000001m(=10-6m)
1nm=0.000000001m(=10-9m) (头发的直径约0.04mm，合40000nm)
例题1
8dm=______m=_______mm
60μm=______mm=_________m
0.05km=______m=________cm
例题2
某同学身高1.50_____，物理课本一张纸的厚度约为75_____，窗户玻璃的厚度约为2.5_______，一节一号干电池的长度大约是6______。
6.长度测量工具：
要对长度进行测量就需要测量的工具，长度测量的基本工具是刻度尺(scale)、游标卡尺、螺旋测微器、卷尺等。
拿到一把刻度尺后，首先要干一个工作：仔细观察刻度尺，找出它的零刻度线，再看看它的分度值是多大？测量范围是多少？不只是刻度尺，任何一种测量工具拿到之后，首先就是要观察零刻度线、分度值及测量范围。长度的测量值等于有效值加估计值。
刻度尺的使用注意事项：
1）会放：使有刻度的一边紧靠被测物体，放正尺的位置．
2）会看：视线与尺面垂直．
3）会读：读数时，要估读到分度值的下一位.
4）会记：记录测量结果要写出数字和单位．
7.时间的测量；在国际单位制中，时间的基本单位是秒，符号为S。时间的单位还有小时（h），分(min)等。我们现在使用钟表来测量时间，拿到一个钟表后首先就是要观察零刻度线、分度值及测量范围。时间的测量值等于有效值加估计值。
二.误差
1.测量时受所用仪器及测量方法的限制，测量值与真实值之间会有差别。测量值与真实值之间的差别就叫做误差。误差是不能避免的但是可以尽量的减小。
2.减小误差的方法：
A.使用精密的测量工具；B、改进测量方法；C、多次测量取平均值
3. 错误是在测量过程中，不遵守仪器的操作规程以及读数时由于粗心大意把数字或单位弄错了引起的。
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3 注意：误差与错误有本质的区别是“错误是应该而且可以避免的；误差是测量过程必然存在且不可避免的，我们只能尽可能减小误差”
三．小结
通过本节课的学习，我们知道要提高判断的可靠性和准确性，就必须借助仪器来进行测量，任何测量都需要单位，长度的单位有千米(km)、米(m)、分米(dm)、厘米(cm)、毫米(mm)、微米(μm)、纳米(nm)等，其中米是基本单位，注意各单位之间的换算关系，还知道了长度测量的基本工具是刻度尺，拿到一把刻度尺首先要观察零刻度线、分度值及测量范围。
例题：
1．测量就是将待测的量与一个__________进行比较．这个_______ _____ 就称为单位．
2．在国际单位制中,长度的单位是____，符号是____；时间的单位是______．
3．完成下列单位换算：
（1）8cm= µm（2）4.2nm= cm（3）6. 7dm= km
（4）20min= h （5）0.5h= min= s
4．一枝新铅笔的长度大约为（ ）
A ．0.18毫米 B．0.18厘米 C．0.18米 D．0.18千米
5．下列各式中 表达正确的是（ ）
A．7. 2米=7.2×100=720厘米 B．7.2米=7.2米×100=720厘米
C．7.2米=7.2×100厘米=720厘米 D．7.2米=7.2米×100厘米=720厘米
6．若四次测量一本书的宽度记录为：12.38cm，12.36cm，12.38cm，12.34cm，则这本书宽度平均值是（ ）
A.12.38cm B.12.365cm C.12.36cm D.12.37cm
7. 在学校运动会的铅球比赛中，裁判员测量成绩时要将卷尺拉直，这是因为若不拉直，测量成绩就比真实成绩（ ）
A、偏小 B、偏大 C、无影响 D、无法判断
8.用同一把刻度尺三次测量某物体长度的测量结果分别为L1 = 3.51厘米、
L2 = 3.52厘米、L3 = 3.52厘米，则该物体长度应记为： ( )
A.3.51厘米 B.3.52厘米 C.3.517厘米
9.刻度尺读数专项练习：
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5 家庭作业：
1、完成单位换算：
（1）125cm= m= mm= nm. （2）0.25km= m= um
（3）1.25h= min= s （4）9000s= min= h
2、下列物体中，长度约为1.73×102cm的物体是（ ）
A 一个乒乓球的直径 B 一支钢笔的长度
C 一位同学的身高 D 一幢楼房的高度
3、“25寸”彩色电视机，其25寸是指（ ）
A 彩电屏幕的宽度是64cm B 彩电屏幕的面积是25cm2
C 彩电屏幕对角线长是64cm D 彩电屏幕的高是25cm
4、用塑料卷尺测量物体的长度，若用力拉伸尺子进行测量，测得的结果将（ ）
A、偏大 B、偏小 C、不受影响 D、无法判断
5、下列说法中正确的是( )
A.实际测量时选用的仪器越精密越好 B.实际测量时用软尺比用硬尺更方便
C.如果测量次数非常多,再取平均值误差就不存在了 D.零刻度线磨损的刻度尺也可
6 .天文学上的“光年”是（ ）
A.速度单位 B.时间单位 C.长度单位 D.质量单位
7.某学生为了测量物理课本内的纸张厚度,采用了如下的措施：
a.量出一本书的厚度,记录L；
b.选用学生用三角尺并检查零刻度线是否磨损（设没有磨损）
c.翻看物理书最后一页的页码,记录n；
d.用L/n表示物理书内每一张纸的厚度D.
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6 ⑴上述各措施中错误的步骤是 ,应改为 ；
⑵实验措施改正后,正确的实验步骤应为（填字母） .
8.某同学测一木板长度的记录数据分别为14.51dm、14.53dm、14.54dm.，木板长度的测量值应是多少？
9.一盘细铜丝，如何测出它的长度？写出两种不同的方法。
10.一列火车早晨8时从北京出发前往广州，于第二天21时30分到达目的地，在这个过程中该火车运行了多少小时？
11.刻度尺读数
