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小学语文的教学教案

发表时间:2020-04-29

《实验:探究小车速度随时间变化的规律》教学设计。

一位优秀的教师不打无准备之仗,会提前做好准备,准备好一份优秀的教案往往是必不可少的。教案可以让学生能够听懂教师所讲的内容,帮助教师更好的完成实现教学目标。那么,你知道教案要怎么写呢?下面的内容是小编为大家整理的《实验:探究小车速度随时间变化的规律》教学设计,希望能对您有所帮助,请收藏。

《实验:探究小车速度随时间变化的规律》教学设计

1、实验目的。

(1)练习打点计时器的使用,知道如何处理纸带上点的数据和求瞬时速度的方法。

(2)能运用v—t图像探究小车速度随时间变化的规律。

2、实验原理。

(1)利用打点计时器在纸带上打的点的信息,求出各点的瞬时速度。(某点的瞬时速度可以认为等于该点相邻两点之间的平均速度)

(2)在v—t图像描绘各点,作出v—t图像,判断小车的运动情况,并计算小车的加速度。

3、实验器材。

小车,细绳,钩码,长木板,电磁打点计时器,低压交流电,纸带,刻度尺,导线若干。

4、实验步骤。jAB88.coM

(1)把一端有定滑轮的长木板固定在桌面上,并使定滑轮伸出桌面,固定好打点计时器,连接好电路,如上图所示。

(2)按上图所示连接好装置后,接通电源,当打点计时器稳定后释放小车,让小车拉着纸带运动,打完一条纸带后立即关掉电源,换一条纸带重复操作两次。

(3)在这三条纸带中选择最清晰的一条,舍掉开始最密集的点,选择连续的相隔0.1s的若干的计数点进行计算每点的瞬时速度。把数据填入事先设计好的表格中。

(4)作出v—t图像,把数据描绘到图像中,用一条直线描述各个点,尽量让更多的点拟合直线。

实验结论:观察到实验数据,可以用一条直线拟合,在误差范围内,连接各点后图像是一条直线,说明小车的速度随时间均匀增大,加速度恒定。

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2.1实验:探究小车速度随时间变化的规律学案


2.1实验:探究小车速度随时间变化的规律学案
【学习目标】
1、根据相关实验器材,设计实验并熟练操作。
2、会运用已学知识处理纸带,求各点瞬时速度。
3、会用表格法处理数据,并合理猜想。
4、巧用v-t图象处理数据,观察规律。
5、掌握画图象的一般方法,并能用简洁语言进行阐述。
【重点难点】
1、各点瞬时速度的计算。
2、对实验数据的处理、规律的探究。
【典型例题】
例1、在探究小车速度随时间变化规律的实验中,得到一条记录小车运动情况的纸带,如图所示。图中A、B、C、D、E为相邻的计数点,相邻计数点的时间间隔为T=0.1s。

⑴根据纸带上的数据,计算B、C、D各点的数据,填入表中。
⑵在坐标纸上作出小车的v-t图像。
(3)由v-t可知小车的加速度为?
位置编号ABCDE
时间t/s00.10.20.30.4
瞬时速度v/(ms-1)

例2、某校实验小组的同学们在研究匀变速直线运动的实验中,算出小车经过各计数点时的瞬时速度如下表:
计数点序号123456
计数点对应的时刻(s)0.100.200.300.400.500.60
通过计数点的速度(cm/s)44.062.081.0100.0110.0168.0
为了计算加速度,下面几种做法最合理的是()
A.根据任意两计数点的速度用公式算出加速度
B.根据实验数据画出v-t图,量出其倾角,由公式a=求出加速度
C.根据实验数据画出v-t图,由图线上相距较远的两点所对应的速度、时间,用公式算出加速度
D.依次算出通过连续两计数点间的加速度,算出平均值作为小车的加速度
【当堂训练】
1.在研究匀变速直线运动的实验中,如图所示,为一次记录小车运动情况的纸带,图中A、B、C、D、E为相邻的记数点,相邻记数点间的时间间隔T=0.1s。
⑴根据_______可判定小车做_________运动。
⑵根据________计算各点的瞬时速度,且vA=,vB=,vC=,vD=,vE=。
⑶在图所示的坐标中作出小车的v一t,图线,并根据图线求出a=_____。
⑷将图线延长与纵轴相交,交点的速度是_______,此速度的物理意义是_______。

2.在研究匀变速直线运动的实验中,某同学操作以下实验步骤,其中错误或遗漏的步骤有(遗漏步骤可编上序号G、H……)
A.拉住纸带,将小车移至靠近打点计时器处放开纸带,再接通电源
B.将打点计时器固定在平板上,并接好电路
C.把一条细绳拴在小车上,细绳跨过定滑轮,下面吊着适当重的钩码
D.取下纸带
E.将平板一端抬高,轻推小车,使小车能在平板上做匀速运动
F.将纸带固定在小车尾部,并穿过打点计时器的限位孔
将以上步骤完善后写出合理的步骤顺序。
【学后反思】
___________________________________________________________________

1实验:探究小车速度随时间变化的规律


第二章:匀变速直线运动的研究

§1实验:探究小车速度随时间变化的规律

●教学目标:

一、知识与技能

(一)能熟练使用打点计时器。

(二)会根据相关实验器材,设计实验并完成操作。

(三)会处理纸带求各点瞬时速度。

(四)会设计表格并用表格处理数据。

(五)会用v-t图像处理数据,表示运动规律

(六)掌握图象的一般方法,并能用语音描述运动的特点。

二、过程与方法

(一)初步学习根据实验要求,设计实验,探究某种规律的研究方法。

(二)经历实验过程,及时发现问题并做好调整。

(三)初步学会根据实验数据发现规律的探究方法。

三、情感态度与价值观:

(一)体会实验的设计思路,体会物理学的研究方法。

(二)培养根据实验结果作出分析判断并得出结论。

●教学过程

【教师提出问题】探究目的:

探究小车在重物牵引下的运动,研究小车速度随时间的变化规律。

【让学生猜想】小车的速度随时间变化有几种可能:

变化先快后慢;先慢后快;均匀变化等。可结合速度图象描述猜想。

【让学生进行实验设计】提示如何测量出不同时刻的物体运动速度;最后确定打点计时器测速度。

【教师引导学生讨论】实验过程中注意事项:

1、开始释放小车时,应使小车靠近打点计时器。

2、先接通电源,计时器工作后,再放开小车,当小车停止运动时及时断开电源。

3、要防止钩码落地和小车跟滑轮相撞,当小车到达滑轮前及时用手按住它。

【学生活动】实验过程:

1、附有滑轮的长度板平放在实验桌上,并使滑轮伸出桌面,把打点计时器固定在长木板上没有滑轮的一端,连接好电路。

2、用一条细绳栓住小车使细绳跨过滑轮,下边挂上适量的钩码,让纸带穿过打点计时器,并把纸带的一端固定在小车的上面。

3、把小车停在靠近打点计时器处,接通电源后释放小车,让小车拖着纸带运动,打点计时器就在纸带上打下一列小点。换上新的纸带,重复实验三次。

【学生活动】处理数据

【教师引导学生讨论】处理数据过程中注意事项:

1、纸带要选择打出的点清晰的

2、舍掉开始过于密集的点

3、用每打5个点的时间为时间单位

即T=0.02×5s=0.10s这样既可方便计算,又可减少误差。

参考表格一:

计数点编号
0
1
2
3
4
5
6
时间t(s)
0
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
相邻两计数点间
S01
S12
S23
S34
S45
S56
距离s(m)
对应计数点速度m/s

参考表格二:

计数点编号
0
1
2
3
4
5
6
时间t(s)
0
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
各计数点到0的距离s(m)
相邻计数点的距离S(m)
S01
S12
S23
S34
S45
S56

各计数点速度(m/s)
v1=
v2=
v3=
v4=
v5=

4、不要直接去测量两个计数点的距离而是要测量出各个计数点到计时零点的距离。

5、速度的计算方法:各计数点的瞬时速度是用计数点内的平均速度来代替:

v1=v2=

【学生活动】做出物体的速度——时间图象。

精讲:运用图象来处理物理实验数据,这是一个难点,作图象时要标明横纵坐标轴代表的物理意义,选择合适的标度,以各点瞬时速度为纵轴,时间t为横轴,不在同一直线上的点尽量均匀分布在直线的两侧。

【学生活动】得出小车运动速度随时间变化的规律。

在第一章,我们学习了通过v-t图象计算加速度,你能利用所学知识去分析你作出的图像吗?

①(时间增加相同的△t,速度也会增加相同的△v)

②从函数关系:v=kt+bv与t线性关系。小车的速度随时间均匀增加(变化)小车做匀变速(a不变)的直线运动。

【创新拓展】

1、某同学用以下方法绘制的小车的v-t图象,先把纸带每隔0.1s剪断,得到若干短纸条,再把这些纸条并排贴在一张纸上,使这些纸条下端对齐,作为时间轴,标出时间,最后将纸条上端中心连起来,于是得到v-t图象。请你按以上办法绘制这个图象。这样做有道理吗?说说你的看法。

(剪下的纸条长度表示0.1秒时间内位移大小,可近似认为速度v=,纸条长度可认为表示速度。)

2、某组同学实验过程中将固定打点计时器一端的木板垫高,使木板有一倾斜角度,是否对实验结果有影响?画出的图象有什么不同?(无;图象与时间轴的夹角不同)

【练习反馈】

1、在探究小车速度随时间变化规律的实验中,下列哪些器材是本实验必须的?___

①打点计时器②天平③低压直流电源④细绳⑤纸带⑥小车⑦钩码⑧秒表⑨一端有滑轮的长木板

(①④⑤⑥⑦⑨)达到实验目的还需器材是:(低压交流电源刻度尺)

2、在实验“探究小车速度随时间变化的规律”中,我们采用的正确方法是:

A舍掉开头过于紧密的点,找一个适当的点当作计时起点。

B、为了实验精确,选取纸带上第一个点作计时起点
C、每相邻计数点的时间间隔只能取0.1s。

D、每相邻计数点的时间间隔可视打点密度而定,可取0.02s、0.04s、…n×0.02s均可。

(AD)

3、图中给出了从0点开始每5个点取一个计数点的纸带。0,1,2,3,4,5,6均为计数点。(每两个计数点间有4个点未画出)。

S1
S2
S3
S4
S5
S6

S1=1.40cmS2=1.90cmS3=2.38cmS4=2.88cmS5=3.39cmS6=3.78cm

那么①计时器在打出1,2,3等点时小车的速度分别为:

v1=cm/s;v2=cm/s;v3=cm/s;v4=cm/s;v5=cm/s

②在坐标纸上画出v-t图象

③分析小车的速度随时间变化的规律。

参考答案:

(v1=16.50cm/sv2=21.40cm/sv3=26.30cm/sv4=31.35cm/sv5=36.30cm/s)

(小车的速度随时间均匀增加)。

探究小车速度随时间变化的规律


2.1实验:探究小车速度随时间变化的规律
一、学习目标:
1.进一步熟悉打点计时器的原理和使用方法。
2.学会使用打了点的纸带研究物体的运动情况。
二、学习重点:
1.打点计时器的的使用。
2.纸带上数据的处理。
学习难点:对纸带的处理。
三、知识链接:
1.打点计时器原理
电磁打点计时器是一种使用交流电源的计时仪器,它的工作电压是4~6V,电源
频率是50Hz,它每隔0.02s打一次点。电火花计时器是利用火花放电在纸带上打出
小孔而显示出点迹的计时仪器,使用220V交流电压,当电源频率为50Hz时,它每
隔0.02s打一次点。
2.注意事项
①打点计时器在纸带上应打出轻重合适的小圆点,如遇到打出的是短横线,应
调整一下振针距复写纸片的高度使之增大一点。
②使用计时器打点时,应先接通电源,待打点计时器稳定后,再释放纸带。
③释放物体前,应使物体停在靠近打点计时器的位置。
④使用电火花计时器时,应注意把两条白纸带正确穿好,墨粉纸盘夹在两纸带之
间,使用电磁打点计时器时,应让纸带通过限位孔,压在复写纸下面。
四、学习过程(实践体验20分钟)
(一)、根据课本图2。1—1思考并回答以下问题。
1.本实验所需实验器材是:
。2.实验步骤
(1)把附有滑轮的长木板平放在实验桌上,并使滑轮伸出桌面,把打点计时器固定在长木板上没有滑轮的一端,连接好电路。
(2)把一条细绳拴在小车上,细绳跨过滑轮,下边挂上台适的钩码,把纸带穿过打点计时器并把它的一端固定在小车的后面。实验装置见图。
(3)把小车放在处,先接通,放开,让小车运动,打点计时器就在纸带上打下一系列的点。换上新纸带,重复实验三次。
3.数据处理
(1)从三条纸带中选择一条比较理想的使用,舍掉开头的比较密集的点子,在后边便于测量的地方找一个开始点,我们把每打五次点的时间作为时间的单位,也就是T=0.02×5=0.1s,在选好的开始点下面标明0,在第六点下面标明1,在第十一点下面标明2,在第十六点下面标明3……标明的点O,1,2,3……叫做记数点,两个相邻记数点间的距离分别是S1,S2,S3
(2)测出各段位移S1,S2,S3,……S6的长度,把测量结果填入课本表中。
(3)根据测量结果,计算出各计数点对应的瞬时速度也填入课本的表中
思考:1、钩码的质量适当大一些,还是可以不做要求,为什么?

2、在本实验中,计算一下各连续相等的时间间隔内位移之差。从中你是否会发现什么规律?

(二)、作出速度—时间图象

五、达标检测:
1.电磁打点计时器是一种使用__________(交流?直流?)电源的________仪器,它的工作电压是__________伏特。当电源频率是50赫兹时,它每隔________s打一次点。
2.根据打点计时器打出的纸带,我们可以从纸带上直接得到的物理量是()
A.时间间隔B.位移c.加速度D.平均速度。
3.关于计数点的下列说法中,哪些是正确的?()
A.用计数点进行测量计算,既方便,又可减小误差:
B.相邻计数点间的时间间隔戍是相等的;
C.相邻计数点间的距离麻当是相等的;
D.计数点是从计时器打出的实际点中选出来,相邻计数点间点痕的个数相等。
4.本实验中,关于计数点间时间间隔的下列说法中正确的有()
A.每隔四个点取一个计数点,则计数点问的时间间隔为0.10秒;
B.每隔四个点取一个计数点,则计数点间的时间间隔是O.08秒:
C.每隔五个点取一个计数点,则计数点问的时间间隔为0.08秒;
D.每隔五个点取一个计数点,则计数点间的时间间隔为0.10秒:
E.每五个点取一个计数点,则计数点间的时间间隔为0.08秒。
5.接通电源与让纸带(随物体)开始运动,这两个操作的时间关系应当是:()
A.先接通电源,后释放纸带:B.先释放纸带,后接通电源;
C.释放纸带的同时接通电源;D.先接通电源或先释放纸带都可以。
6.当纸带与运动物体连接时,打点计时器在纸带上打出点痕,下列关于纸带上的点痕说法中,哪些是正确的?
A.点痕记录了物体运动的时间:
B,点痕记录了物体在不同时刻的位置和某段时间内的位移;
C.点在纸带上的分布情况,反映了物体的质量和形状;
D.纸带上点痕的分布情况,反映物体的运动情况。
7.打点计时器振针打点的周期,决定于:()
A.交流电压的高低;B.交流电的频率;
C.永久磁铁的磁性强弱;D.振针与复写纸的距离。
8.采取下列哪些措施,有利于减少纸带受到摩擦而产生的误差?()
A.改用直流6伏电源;B.电源电压越低越好;
C.用平整的纸带,不用皱折的纸带;D.纸带理顺摊平,不让它卷曲、歪斜。
8.如图所示的四条纸带,是某同学练习使用打点计时器得剑的纸带的右端后通过打点计时器。从点痕的分布情况可以断定:纸带________是匀速通过打点计时器的,纸带______是越走越快的,纸带——是先越走越快,后来又越走越慢。
9.若所用电源频率是50赫,图中D纸带,从A点通过计时器到B点通过计时器,历时____s,位移为_______米,这段时间内纸带运动的平均速度是_____m/s。BC段的平均速度是_________m/s,而AD段的平均速度是_______m/s。
10.在研究匀变速直线运动的实验中,打点计时器在纸带上打出了一系列的点,其中a、b、c、d,e、f、g、h是连续的8个点。若选a点为第1计数点,将刻度尺的零刻度对准点a时,可测得ab=O.9cm,ac=2cm,ad=3.3cm,ae=4.8cm,水6.5cm,ag=8.4cm,ah=10.5cm,因为________,所以物体的运动是匀加速直线运动.若打点计时器每打相邻两点的时间间隔为O.02s,则b点的瞬时速度为________,g点的瞬时速度为_______,物体运动的加速度为_________。

2.1实验:探究小车速度随时间变化的规律学案和课件


物理必修1(人教版)
第一课时实验:探究小车速度随时间变化的规律

水平测试
1.(双选)在“探究小车速度随时间变化的规律”实验中,对于减小实验误差来说,下列方法中有益的是()
A.选取计数点,把每打五个点的时间间隔作为一个时间单位
B.使小车运动的加速度尽量小些
C.舍去纸带上密集的点,只利用点迹清晰、点间间隔适当的一部分进行测量、计算
D.选用各处平整程度、光滑程度不相同的长木板做实验

解析:选取计数点可以使用于测量和计算的相邻点间的间隔增大,在用直尺测量这些点间的间隔时,在一次测量绝对误差基本相同的情况下,相对误差较小,因此A正确.在实验中,如果小车运动的加速度过小,打出的点子很密,长度测量的相对误差较大,测量准确度会降低,因此小车的加速度略大一些较好,B错.为了减小长度测量的相对误差,舍去纸带上过于密集甚至分辨不清的点是必要的,因此C正确.如果实验中所用长木板各部分的平整程度和光滑程度不同,小车的速度变化会不均匀,从而导致实验误差的增大,因此在实验前对所用长木板进行挑选、检查是必要的,所以D错.
答案:AC

2.(双选)关于用打点计时器探究小车速度随时间变化规律的实验,下列说法中正确的是()
A.打点计时器应固定在长木板上,且靠近滑轮一端
B.开始实验时小车应靠近打点计时器一端
C.应先接通电源,待打点稳定后再释放小车
D.牵引小车的钩码个数越多越好

解析:打点计时器与滑轮间的距离尽可能要大,小车尽可能靠近打点计时器,都是为了使小车运动的距离较大,尽可能打出较多的点,选项A错误,B正确;若先释放小车再接通电源,只能在纸带的后面部分打点,选项C正确;钩码个数应适当,钩码个数少,打的点很密;钩码个数多,打的点少,都会带来实验误差,选项D错误.
答案:BC

3.“研究匀变速直线运动”的实验中,使用电磁式打点计时器(所用交流电的频率为50Hz),得到如图所示的纸带.图中的点为计数点,相邻两计数点间还有4个点未画出来,下列表述正确的是()
A.实验时应先放开纸带再接通电源
B.实验时,打点完毕后先取下纸带,再关闭电源
C.从纸带可求出计数点B对应的速率
D.相邻两个计数点间的时间间隔为0.02s

答案:C

4.在研究匀变速直线运动的实验中,算出小车经过各计数点的瞬时速度见下表.
计数点序号123456
计数点对应的时刻/s0.100.200.300.400.500.60
通过计数点的速度/cms-144.062.081.0100.0110.0168.0

为了计算加速度,合理的方法是()
A.根据任意两计数点的速度用公式a=ΔvΔt算出加速度
B.根据实验数据画出vt图象,量出其倾角,由公式a=tana求出加速度
C.根据实验数据画出vt图象,由图象上相距较远的两点所对应的速度、时间用公式a=ΔvΔt算出加速度
D.依次算出通过连续两计数点间的加速度,算出平均值作为小车的加速度

解析:方法A偶然误差较大.方法D实际上也仅由始、末两个速度决定,偶然误差也比较大,只有利用实验数据画出对应的vt图象,才可充分利用各次测量数据,减小偶然误差.由于在物理图象中,两坐标轴的分度大小往往是不相等的,根据同一组数据,可以画出倾角不同的许多图线,方法B是错误的.正确的方法是根据图线找出不同时刻所对应的速度值,然后利用公式a=ΔvΔt算出加速度,即方法C正确.
答案:C

5.在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中:
(1)下列哪些器材是多余的:
________________________________________________________________________.
①电磁打点计时器②天平③低压直流电源④细绳⑤纸带⑥小车⑦钩码⑧秒表⑨一端有滑轮的长木板

(2)为达到实验目的,还需要的器材是:
________________________________________________________________________.

解析:实验中给电磁打点计时器供电的是低压交流电源,而非低压直流电源.实验中小车的运动时间可以从所打纸带上得出,而不使用秒表测量,另外此实验不需要测质量.在此实验中还需用刻度尺测量计数点间的距离.
答案:②③⑧低压交流电源、刻度尺

6.一小球在桌面上从静止开始做加速运动,现用高速摄影机在同一底片上多次曝光,记录下小球每次曝光的位置,并将小球的位置编号.如图所示,1位置恰为小球刚开始运动的瞬间,作为零时刻.摄影机连续两次曝光的时间间隔均为0.5s,小球从1位置到6位置的运动过程中经过各位置的速度分别为v1=0,v2=0.06m/s,v3=________m/s,v4=0.18m/s,v5=________m/s.在图中作出小球的速度-时间图象(保留描点痕迹).

解析:由图可知,x2+x3=0.12m,则
v3=x2+x32T=0.122×0.5m/s=0.12m/s.
又x4+x5=0.24m,
则v5=x4+x52T=0.242×0.5m/s=0.24m/s.
其v-t图象如图所示.
答案:0.120.24v-t图象见解析图

素能提高
7.在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中,打点计时器使用的交流电的频率为50Hz,记录小车做匀变速运动的纸带如图所示,在纸带上选取0、1、2、3、4、5六个计数点,相邻的两个计数点之间还有四个点没有画出.纸带旁并排放着带有最小刻度为毫米的刻度尺,零点跟计数点“0”对齐.由图可以读出1、3、5三个计数点跟“0”点的距离x1、x3、x5,请将测量值填入下表中.
距离x1x3x5
测量值/cm
小车通过计数点2的瞬时速度为________m/s;通过计数点4的瞬时速度为________m/s;小车的加速度是________m/s2.

解析:测距离时用的是毫米刻度尺,故读数时应估读到0.1mm,计数点1、3、5到“0”点的距离分别为
x1=1.20cm,x3=5.40cm,x5=12.00cm.
计数点2、4的瞬时速度分别为
v2=x3-x12T=5.40-1.20×0.012×0.1m/s=0.21m/s,
v4=x5-x32T=12.00-5.40×0.012×0.1m/s=0.33m/s,
加速度a=v4-v22T=0.33-0.212×0.1m/s2=0.60m/s2.
答案:1.205.4012.000.210.330.60

8.图为用打点计时器记录小车运动情况的装置,开始时小车在水平玻璃板上匀速运动,后来在薄布面上做匀减速运动,所打出的纸带如图所示(附有刻度尺),纸带上相邻两点对应的时间间隔为0.02s.
从纸带上记录的点迹情况可知,A、E两点迹之间的距离为________cm,小车在玻璃板上做匀速运动的速度大小为________m/s;小车在布面上运动的加速度大小为________m/s2.

解析:A、E两点的刻度分别为xA=13.20cm,xE=6.00cm,AE=xA-xE=7.20cm(7.19~7.21cm),匀速运动的速度为v=AE4T=0.90m/s(0.89~0.91m/s).
F点以后做减速运动,相邻T内的位移差Δx=0.2cm.
由Δx=aT2得:a=ΔxT2=0.2×10-20.022m/s2=5.0m/s2(4.9~5.1m/s2).
答案:7.19~7.210.89~0.914.9~5.1

世界上最精确的钟

原子钟(右图)的问世开辟了时间计量和守时的新纪元.原子钟是利用原子内部的量子跃迁产生极规则的电磁波辐射,并计数这种电磁波的一种时钟.
为了确定1s的持续时间,今天,人们向原子“要答案”,从而完
全摆脱了对天文现象的依赖.过去,人类一直以天文现象为标准计量时间,直到1956年,秒的持续时间还是以地球自转为基础进行计算的:秒被定义为平均太阳日的1/86400,即一天内有86400个称为秒的“时间段”.但是,地球是一个并不可靠的时钟,其自转所用的时间也并非固定不变:地球会发生摆动,有时,围绕太阳的旋转运动显示出轻微的不规则性.
所有这些现象对地球自转都有影响,因此也就影响了一天的持续时间.这样,以年的长度而不是以日的长度为基础的另一种定义秒的办法实施了仅仅几年后,到1967年,秒的持续时间不再取决于地球的自转,而是以原子为基准.实际上,人们利用的是原子发射电磁波的能力.在特殊情况下,可以让一个原子充满能量,使它开始振动,这有点像吉他的弦,经过弹拨后发生振动.当原子振动的时候,先前获得的能量以电磁波的形式释放,其频率(以赫兹表示)相当于1s之内振动的次数.
今天,名为NISTF1的原子钟是世界上最精确的钟,但它并不能直接显示钟点.它的任务是提供秒这个时间单位的准确计量.这一计时装置安放在美国科罗拉多州博尔德的国家标准和技术研究所(NIST)的物理实验室的时间和频率部内.1999年才建成的这座钟价值65万美元,可谓身价不菲.在2000万年内,它既不会少1s也不会多1s,其精度之高由此可见一斑.这架钟既没有指针也没有齿轮,只有激光束、镜子和铯原子气.铯是一种比较稀有的金属,主要用于制造一些特种合金.