第 1 章 第 2 节 时间的测量
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时间的测量
如图 1–2–1 所示，地铁站台显示屏上的信息预告了地铁到站的时间，方便乘客安排行程。随着信息技术的发展，人们获知时间的方式变得越来越便捷。用刻度尺可以测量长度，用什么工具来测量时间呢？
时间的单位如何演变？
“日月忽其不淹兮，春与秋其代序。”古人观察大自然，发现白昼黑夜、四季冷暖会周而复始地出现。以太阳连续两次出现在天空同一位置所用的时间为“日”；根据月亮的盈亏变化、四季的更替，有了“月”和“年”，这才确定了“日”“月”“年”这些时间单位。各种连续的、具有周期性的现象都可以用来测量时间
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图 1–2–2 中的现象是否可以用来测量时间？
“时”和“刻”是比年、月、日更小的时间单位。如图 1–2–3 所示，为了满足生产、生活的需要，古人发明了日晷、漏刻等工具来测量时间。日晷利用一天中不同时刻晷针影子的位置变化将晷面划分为十二时辰。
1583 年，意大利物理学家伽利略（G. Galilei，1564—1642）发现同一吊灯完成一次摆动的时间大致相同。以此为基础，荷兰物理学家惠更斯（C. Huygens，1629—1695）发明了摆钟，摆钟
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经不断改进沿用至今。
人类测量时间的工具随着科技的进步不断发展，时间的测量也越来越精确。
在物理学中，时间用字母 t 表示。在国际单位制中，时间的基本单位是秒（second），符号是 s。人们曾根据地球自转等天文现象来确定 1 s 的长短。目前以铯原子的振动为基准来确定 1 s 的长短。铯原子钟非常稳定，几千万年才相差 1 s。
比秒大的单位有分（min）、时（h），比秒小的单位有毫秒（ms）和微秒（μs），它们与秒之间的换算关系如下：
1 h = 3 600 s
1 min = 60 s
1 ms = 10−3 s
1 μs = 10−6 s
如何测量时间？
我们通常用时钟、手表和秒表等工具来测量时间。图 1–2–4 中时钟的最小单位是分，手表的最小单位一般是秒，使用电子秒表计时最小单位可以到百分之一秒。记录短跑成绩时，就会用到比时钟、手表更精确的秒表。
用电子秒表测量时间
观察电子秒表
1．观察实验室提供的电子秒表，它的最小单位是什么？
2．电子秒表的“启动”“暂停”和“归零”按钮在哪里？
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学习使用电子秒表
在计时模式下，按下“启动”按钮，电子秒表开始计时。按下“暂停”按钮，电子秒表停止计时，屏幕上会显示记录的时间。按下“归零”按钮后电子秒表显示的时间会重置为零。大部分电子秒表有分段计时功能，不仅可以将整个计时过程分解，还可以递加计时。
用电子秒表测量脉搏跳动 30 次的时间
测量脉搏跳动 30 次所用的时间，将测量结果填入表 1–2–1 中。
| 序号 | 脉搏跳动 30 次所用的时间 /s |
|---|---|
| 1 | |
| 2 | |
| 3 | |
| 脉搏跳动 30 次所用时间的平均值：______________s | |
交流讨论
由上述测量结果能否知道脉搏跳动一次的时间？为什么不用电子秒表直接测量脉搏跳动一次的时间？
图 1–2–5 是苹果下落过程中依次经过位置 A、B、C、D、E、F 的照片，它是每隔 0.1 s 拍摄一次而得。表 1–2–2 记录了苹果从图中位置 A 到其他各个位置所用的时间。
| 位置 | A | B | C | D | E | F |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 运动时间 /s | 0 | 0.1 | 0.2 | 0.3 | 0.4 | 0.5 |
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我们也可以把苹果下落的时间信息记录在数轴上。图 1–2–6 中的 tAD 表示苹果从位置 A 下落到位置 D 所用的时间，线段 AD 的长度可以直观地表示 tAD 的长短。
1．完成下列时间单位的换算。
1.5 h = _____min = _____s；1 800 s = _____min = _____h。
2．我国古代将一天分为 100 个“刻”。古代时间单位“刻”和如今的“一刻钟”相比是否一致？它们之间的换算关系是怎样的？
3．分别用脉搏和手表作为计时工具测量从教室一端走到另一端的时间，对两种结果进行比较，并简述差异。
4．试在图 1–2–7 中的数轴上标注出你从一年级到八年级对应的时间段。畅想未来会发生哪些值得纪念的事情，将其标注到数轴上。
5．人的反应时间存在差异，这导致使用秒表计时会出现误差。通过互联网查找测量“反应时间”的方法，了解自己的反应时间。在哪些测量中反应时间不能忽略？举例说明。
发布时间：2025/12/7 下午9:41:28 阅读次数：99
