同学们,我们在生活中经常看到很多现象,我们是用我们的眼睛等感官来观测的。那么同学们请看这幅图片,这幅图片中这条线路和这条线路的长度一样长吗?布也想让长,对吧?那么我们拿掉周围的这些纹路,长度还一样长吗?长度其实是一样长的。这就说明了一个问题,我们的眼睛并不是我们想象中的那么可靠。同理我们在听到某些声音的过程中会听到不同的语音。当我们看到这个人嘴型的动作的时候,我们听到的语音和我们不看这个人嘴型的动作所听到的语音会发现是有差距的这就说明我们的听力会受我们视觉的限制。我们的感官并不像我们想象中的那么可靠。
我们要怎么样才能认识我们周围的世界呢?很简单,我们需要使用测量工具。当我们使用测量工具的时候,我们就能够更加客观地测量我们身边的事。想到我们刚才展示的这幅图,同学们我们要测量的物理量是哪一个?长度。那么既然是长度,同学们有没有哪位同学能回答一下之前学过的长度的定义呢?很好,这位同学回答的很标准,长度就是点到点之间的距离,称之为长度。
那么我们用哪些手段才能够测量长度呢?老师这里先卖一个关子,我们先来看一看长度,它有哪些单位。长度的单位包括米、分米、厘米、毫米,还有纳米。长度的这些单位还可以相互换算。我们来做两道题来体会。比如说1厘米等于10的多少次方米?1厘米等于1乘以10的负2次方米,一分米等于多少毫米?一分米等于11的2次方毫米,可见我们的单位是可以相互换算的。那么同学们就要问了,单位是什么呢?单位是什么呢?
同学们有没有玩过我的世界这款游戏?在这款游戏中世界的最基本的单位就是方块,很多方块他们的本质都是一样的,就是一个方块,不管它是什么样的颜色。那么我们的现实世界中有没有这样一种基本的单位呢?很自然的我就会发现,长度的单位就是一种换算得来的单位,它也我们在国际单位之中,把米作为一种最基本的换算的单位,它就是可以类比我们我的世界里的我的方块。我们的米作为我们国际单位制的单位,它可以换算成这么多的单位,我们这个单位的意义是什么呢?当然就是为了测量世界。同学们想一想,我们的测量的物理量是为了拿来比较的,和什么比较?
就是和我们的单位进行比较。当测量的物理量与单位之间比较数量关系的时候,我们得到的物理量就可以用多少个单位来表示,这就是单位换算的本质。那么我们在使用刻度尺进行测量长度的时候,我们会想测度尺作为一种测量工具,它需要注意什么呢?我们在测量物体的长度的时候,是不是首先要注意它的零刻度线,同时我们要注意它的分度值,因为分度值会影响我们测量的单位。不仅如此,我们还要注意我们的视角,要平视我们的刻度值。当我们斜视的时候,我们的测量会受我们的感官限制。所以我们总结出了我们进行长度测量的三个准则。那么我们想一想,我们为什么要使用刻度尺来测量我们的刻桌呢?
就是因为我们的刻桌刚好适用于我们刻度尺的测量,有没有更好的测量工具呢?有的,它的工另一种工具就是卷尺,用卷尺甚至可以测量我们门的高度。那么我们在测量的过程中会不会遇到一些极端的情况,比如说我们要测量地球的半径有多长,这个时候怎么办呢?很简单,我们在测量的过程中需要用到更加精密的仪器。无独有偶,我们在测量时间的过程中也要用到这样精密的仪器,它就是我们的原子钟。我们在测量时间的过程中,我们很的北京的标准时间就是用我们的国际的空间站中的原子钟来测量时间,并准确的提供时间数据。我们的时钟都是来源于国际原子钟的时钟。我们测量了这个课桌的高度,发现好像发现了车的一些问题。
我们这个长度发现我们测量的刻度的高度跟我们刻度尺上的刻度有一定的差异。我们测量的高度从零刻度线到桌客桌的底部,刻桌的底部与我们刻度尺上的刻度之间还有一定的距离。那这种情况下我们怎么测量呢?这个时候我们就要想到一种方法,这种方法就是孤独法。我们使用孤独进行我们的测量。这个时候有时候我们还可以把我们人作为一种测量工具来进行一定的孤独,这样误差就会很大。同学们就要说了,误差是什么呢?误差就是我们要测量的准确值和我们的真实值之间的差距,叫做误差。
那么误差能不能消除呢?和遗憾几乎不能消除。比如我们刚才的例子就说明了一个误差是很难被消除的,我们没有办法通过改变什么来消除误差,但我们可以尽量的减少误差。我们在测量课桌的时候可以多次测量取平均值,使用这种方法来大大的减少我们的减小我们的误差。同样我们在测量的过程中该怎么孤独呢?回答是四舍五入法。同学们做一道题目来体会我们孤独的计算过程。同理我们在学习时间这个概念的过程中,是否也需要了解它的单位呢?
实际上我们已经了解了,同学们看看你们的手表,就有时针、秒针还有分针,分别对应的相应的物理单位,时分还有秒。同学们我们想一想,我们是这个时钟来自于国际转的原子钟,那么我们跟古人是怎么知道时间的呢?我们的古人往往是使用一些日旧之类的计时器来测量时间的。同理我们还会使用我们的脉搏的跳动次数来表示一秒。我们在走路的时候,我们只有走一步,所用的时间也可以近似为一秒。我们的地球自转一周的时间,我们也可以称为一天。我们可以想象我们在测量我们的时间,还有我们的长度的过程中,我们会用不可避免的用到单位。时间的国际单位制就是秒。
时间和空间给予了我们存在的空间,定义了我们从这个时刻到那一个时刻,我们在空间中的活动。我们相信同学们学完这节课,可以对时间和空间有一个更准确的体会。