本節内容比較簡單,主要講解了長度和時間兩個物理量。在生活中學生都有了一定的認識,這裡隻需要從物理的角度去理解這兩個物理量。
這裡教材上是從學生以往對長度和時間的認知的基礎之上開始進行新課的。因此在這裡,并沒有給出“單位”的含義,而是以信息浏覽的方式呈現在了本節末的“科學世界”裡。後面會單獨一篇介紹“單位”,因此這裡不做過多的解釋。
一、長度長度裡面包含的知識點主要包括長度的定義、長度的單位及單位換算、長度的測量工具及刻度尺的使用。
這個概念實際上是法國哲學家、數學家、物理學家笛卡爾提出的,笛卡爾建立了一維坐标系(直線坐标系)、二維坐标系(平面直角坐标系)、三位坐标系(空間直角坐标系)。笛卡爾的哲學思想被大家熟知應該就是那句“我思故我在”了。
笛卡爾先生:我思故我在
其實在長度的單位換算裡面,小編覺得分為兩類更加合适,一類就是小學數學學習的生活中的單位換算,進率是10;另一類就是物理中通用的單位換算,進率是10³。
當然這裡所說的進率是指相鄰兩個單位之間,且沿着“→”的方向是乘法,逆着“→”的方向是除法。講到這裡,有必要提一句,在物理中除法運算一律用“比值運算”,絕對不能出現“÷”,且最終結果不用分數表示,一律用小數表示,除不盡的默認保留兩位小數。
至于複雜的單位換算其實就是對數學知識幂運算的鞏固,一般在物理中是不講解的,但是随着現在學生現在數學基礎和運算能力越來越差,現在這塊知識也成為了物理老師的重點必講知識。
我們先來看一下幂運算裡面的幾個基礎公式:
然後再結合剛才講的長度單位換算的基本規律來處理複雜的單位換算,下面以一個例題為例給大家展示一下如何運算。
這裡面運算過程比較繁瑣,主要是為了展示出最基礎最基礎的運算過程,适合一些對本塊知識感到困惑的學生,随着大量的聯系,熟能生巧,就不用如此麻煩了。
量程:一次測量的最大範圍。定義裡面有兩個注意事項,一個是指一次測量,第二就是量程是個範圍,下圖中刻度尺的量程就應該寫為:0~8cm。
分度值是指相鄰量刻度線之間的距離所表示的量值(大小)。分度值的大小反映了測量的精确程度。分度值越小測量越精确。如下圖,同一個物體,用不同的刻度尺測量出的結果是不同的。
還需要的知識點就是刻度尺的使用,需要學生熟練掌握并能運用刻度尺去實際測量生活中物體的長度。
使用前看量程和分度值,目的是為了選擇合适量程和分度值的刻度尺進行測量。看零刻度線是看零刻度線是否磨損,如若磨損看不清,則選擇一個清晰的正刻度線對準被測物體的一端,最後用物體對應的末端刻度減去初始刻度,如下圖。
刻度尺的零度線對準被測物體的一端(如下圖):
刻度尺的刻度線要緊貼被測物體:如刻度線在内測則放置方式如甲圖,若刻度線在外側則放置方式如圖乙。
刻度尺要放正,不能傾斜:
讀數時,視線正對刻度線:
用刻度尺測長度,涉及到估讀問題,整個初中物理中,所以測量儀器,隻有刻度尺測長度需要估讀。下面就為大家講解一下什麼是估讀。
如上圖所示,物體的左端在刻度尺的“1”位置,是一個正刻度,但是物體的右端卻落在了“3.8”位置和“3.9”位置中間,物體的長度應該是末刻度減去初始刻度。這就出現一個問題,這個物體的長度是大于2.8cm小于2.9厘米的,也就是在2.8cm~2.9cm,物體的長度應該讀多少呢?比2.8cm多一點,多出來的這“一點”就需要我們結合圖上去估讀。從圖上可以看出物體的末端大概落在了2.8cm和2.9cm的中間位置,因為這個物體的長度我們就可以讀作:2.84cm、2.85cm、2.86cm。
由于2.8cm是我們準到知道的物體的長度,叫做準确值;而0.04cm或0.05cm或0.06cm則是我們估計的那多出來的一點的長度,因此叫做估計值。因為是估計的,因此肯定和物體的客觀長度存在一些偏差,因此在物理中,這個物體的長度我們無論是讀作2.84cm還是2.85cm或者2.86cm都是對的。
刻度尺測長度實際上時要估讀到分度值的下一位的。依然以上圖為例,上圖中刻度尺的分度值為1mm(因此該刻度尺又稱為毫米刻度尺),也就是小數點後第一位,二看我們最終的讀數,是讀到了小數點後第二位,即讀到分度值的下一位。
二、時間時間的知識點比較簡單,主要包括了時間的單位和單位換算以及時間的測量工具。
因為時間概念在生活中應用非常廣泛,因此物理中涉及的單位換算不是重點,生活中的時間單位換算成為了常考點。在這裡面又經常考察的是小時和秒之間的單位換算。
三、誤差和錯誤
本節内容裡面還兩個概念需要我們了解一下,就是測量錯誤和測量誤差。測量錯誤很容易理解,就是在測量時不遵守儀器的使用規則、讀數時粗心,造成了測量值與物體的真實值有巨大的偏差,這個時候就成為測量錯誤。而測量誤差則是指,在測量過程中,受所用儀器和測量方法的限制,測量值與真實值之間總會有差别,這就是測量誤差。
需要注意的是測量錯誤是可以避免的,而測量誤差的不可避免的。以長度測量為例,一個的真實長度是客觀存在的,但是我們永遠測量不出來,因為一種刻度尺測量就會有“估讀位”,即最後一位是不準确的。所以我們采用分度值越小的刻度尺,我們的測量結果就越精确,也就越接近物體的真實長度,但是我們依然需要估讀,因此誤差我們不可避免。
雖然我們無法避免測量誤差,但是我們可以通過以下三種方法來盡可能的減少誤差:
其中在初中階段第三個方法多次測量取平均值是我們最常用的減少誤差的方法,像上圖中的例一,物體的最終長度就應該是把錯誤數據去掉,剩下的四個數據取平均值。
以上就是人教版物理八年級上冊第一章第一節的主要内容,重點講解的都是一些中考所考的知識點,至于本節裡面涉及到的非考點内容,将會在以後的文章裡面單獨進行講解,希望對大家有所幫助。
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