第1节 长度和时间的测量 （导学案）物理人教版2024八年级上册

第1节 长度和时间的测量 （导学案） 【学习目标】 1. 知道长度和时间单位，掌握国际单位和常用单位之间的换算关系。知道错误，了解误差与错误的区别。（物理观念） 2. 通过日常生活经验、自然现象粗略估测长度和时间，了解测量长度和时间的多种工具及其发展变化的过程。（科学思维） 3. 通过实验操作，学会规范使用刻度尺和秒表进行测量。（科学探究） 4. 通过长度和时间的测量，初步学会实验记录表的设计，培养记录实验数据的意识，养成记录的好习惯。（科学态度与责任） 【学习重点】 1. 长度和时间的测量、长度和时间的单位换算、测量长度的一些特殊的方法； 2. 误差的理解以及误差与错误的区分 【学习难点】能准确读出长度和时间，并会对长度进行估读 【自主预习】阅读教材《长度和时间的测量》，完成以下问题： 1．我们的感觉很多时候是不可靠的（可靠或不可靠），对某些情况进行比较，必须借助专门的测量工具。 2．长度的单位 （1）国际单位：米，符号m。 （2）长度的常用单位：千米（km）、分米（dm）、厘米（cm）、 毫米（mm）、 微米（μm）、纳米（nm）等。 （3）单位换算：1m＝ 10 dm＝ 100（或102） cm= 1 000(或103) mm 1 000 000(或106) μm= 109 nm 1km= 1 000(或103) m。 3．长度的测量 （1）常用的长度测量的工具是 刻度尺 ，精密的长度测量工具有 游标卡尺 、 螺旋测微器 等。 （2）刻度尺的量程： 测量范围上限和下限的差 ；分度值是： 刻度尺的最小的刻度 。 （3）刻度尺的使用： 使用前：先观察它的 零刻度线 、 量程 和 分度 值。观察它的零刻度线是否磨损； 量程 反映了它的测量范围， 分度值 决定了它的测量准确程度。 使用时： ①正确放置刻度尺：零刻度线对准 被测物体 的一端，有刻度线的一边要 紧靠 被测物体且与被测边保持平行； ②读数时，视线要 正对 刻度线， ③记录时，不但要记录 数值 ，还必须注明测量 单位 ，没有单位的记录是没有意义的。 4. 时间的单位 （1）国际单位： 秒 ，符号 s 。 （2）常用单位：年、月、日、时、分等。 （3）单位换算：1min= 60 s；1h= 60 min= 3600 s； 5. 误差： （1）概念： 测量值 与 真实值 之间总会有差别。误差只能减小， 不能 消除。 （2）减小误差的方法： 多次测量求平均值 、 选用精密的测量工具 、 改进测量方法 。 【探究新知】 探究一、长度的单位 问题1：生活中我们常通过眼睛直接判断物体的长短。下面两幅图中的两根小棒哪个较长?先看看，再用尺子量一量。 问题2：如下图所示，中心的两个圆，哪个圆的面积大？ 在生产生活和科学研究中，经常要比较距离的远近、时间的长短、温度的高低……人们常常用自己的感觉器官去感知外界的情况。但是，仅凭感觉去判断，不一定正确，更谈不上准确。 为了正确地认识周围的世界，准确地把握事物的特点，人们发明了许多仪器和工具。这些仪器和工具能够帮助我们进行准确的测量。尺、钟表、温度计等，都是我们熟悉的测量仪器或工具。其中， 刻度尺 是我们最常见的长度的测量工具。 1. 长度测量的历史 （1）中国长度单位统一史 直到秦始皇一统天下，度量衡标准才得统一，十进制长度单位横空出世！虽然历经变迁，但“丈”、“尺”、“寸”这些市制名称一直沿用至今。 （2）世界长度单位统一史 直到1898年，国际度量衡会议决定让“米”成为国际长度单位的明星，一米就是巴黎地球子午线的四千万分之一哦！为了方便使用，人们还用铂铱合金打造了标准米尺，藏在巴黎的国际度量衡局，这就是大名鼎鼎的“国际米原器”！ 2. 国际单位 长度、时间等可定性或定量描述的属性称为物理量，测量任何物理量都必须首先规定它的单位。测量物理量的过程实际上是比较的过程，就是将一个待测的物理量与一个公认的标准量进行比较，这个标准量就是单位。 为了方便国际交流，国际计量组织制定了一套国际统一的单位，称之为国际单位制(简称SI)。 【米的由来】 “米”的定义起源于法国。1米的长度最初定义为通过巴黎的子午线上从地球赤道到北极点的距离的千万分之一（相当于地球子午线的四千万分之一），并随后确定了国际米原器。随着人们对计量学认识的加深，米的长度的定义几经修改。 2019年，国际计量大会（CGPM）对它们定义的文本进行了修订。2019年5月20日起，米的定义更新为：当真空中光速c以单位米/秒表示时，取其固定数值为299 792 458来定义米。其中秒是由铯的频率来定义的 。 3. 长度的单位 （1）国际单位： 米 （metre），符号是 m 。 （2）常用单位： 千米 （km）、 分米 （dm）、 厘米 （cm）、 毫米 （mm）、 微米 （μm）、 纳米 （nm）。 （3）常用单位的换算关系（用科学计数法表示）： 物理量 单位 符号 换算关系 长度 千米 km 1km=103 m 米 m ---- 分米 dm 1dm=10-1 m 厘米 cm 1cm=10-2 m 毫米 mm 1mm=10-3 m 微米 μm 1μm=10-6 m 纳米 nm 1nm=10-9 m （4）长度单位进率记忆方法 记住：km、m、mm、μm、nm之间的进率为103 ，m、dm、cm、mm之间的进率为10 。 长度单位换算示意图： （5）长度单位换算的一般步骤 如图所示： 是把25.67 cm换算为0.2567m的过程。 【例1】一名粗心的同学在测量中忘记写单位了，请你替他补上： （1）一支新铅笔的长度：0.175    m   ； （2）一枚1元硬币的厚度：1.9   mm  ； （3）一本字典的厚度：3.5     cm   ； （4）教室的高度：3.3    m   。 【例2】一根头发丝的直径约8.2μm，合 8.2×10-6 = 8.2×10-4 cm= 8.2×10-3 mm = 8.2×103 nm. 探究二、长度的测量 1. 长度的测量工具 刻度尺 是测量长度的基本工具。常用的刻度尺有：直尺、卷尺、游标卡尺、螺旋测微器等。 2. 认识刻度尺 (1)零刻度线：刻度尺的起始刻度线。如果零刻度线已经磨损，可以选用一个完好的整刻度线开始测量。 (2)量程：刻度尺能测量的长度范围。 (3)分度值：刻度尺上相邻两条刻度线之间的距离。它决定这测量的精确程度。 3. 正确使用刻度尺：“五会” （1）会“选” ：根据测量对象、测量要求选择适当分度值和量程的刻度尺. ①选量程：测量物体长度时，所选刻度尺的量程应尽量大于被测物体的长度，保证一次就能完成测量. ②选分度值：根据测量精确度的要求选择合适分度值的刻度尺。例如，在安装门窗玻璃时进行的测量，需选用分度值是1mm的米尺；而测量教室的长和宽时，可选用分度值是1cm且量程较大的卷尺. 【特别提示】实际测量时，并不是测量工具越精密越好，只要达到测量精度要求就可以. （2）会“放” 刻度尺要放正并使有刻度线的一侧紧贴被测物体。零刻度线对准被测物体的一端，有刻度线的一边紧靠被测物体且与被测边平行（甲图），不能歪斜（乙图）。 （3）会“看” 读数时，视线应该垂直于被测物体及刻度尺。 (4)会“读” 读数时，先读出准确值，再进行估读（一位）。如图甲所示，刻度尺的分度值为1mm，读出准确值是4.7cm，估读值是0.5mm（0.3～0.6 mm均正确），所以该物体的长度为4.75cm。 甲 乙 读数时，如果物体的长度恰好对准整数刻度线，应该用0补上。图乙中铅笔长度应该记录为52.0mm 或5.20cm。如果记录为52mm或5.2cm，就是错误的。因为没有估读值，体现不出刻度尺的分度值是多少。 丙 如图丙所示，如果物体的长度恰好对准大刻度线上（cm），此时应该特别注意，记录结果有两个0。图中物体的长度记为6.00cm，其中6.0cm是准确值，最后面的0是估读值。 （5）会“记”：记录的测量结果应由准确值、估读值和单位组成。 测量值=准确数值+估读数值+单位 特别提示 在测量长度时，刻度尺的分度值决定了测量结果的位数，而测量结果又反过来反映了刻度尺的属性（即精确程度）。 例如：某次测量结果是1.2345m，其中倒数第二位4所在单位是mm，说明该次测量所用刻度尺的分度值是1mm。 由此也就得出测量结果1.20cm和1.2cm的意义是不同的。若测量物体末端与某一刻度线对齐，需添0充当估计值。 4. 实验：用刻度尺测量长度 测量物理课本和作业本的长度和宽度，并将测量结果记入下表。 测量对象 长度 宽度 课本 _____ _____ 作业本 _____ _____ 5. 小资料——《一些长度和距离》 阅读课文第16页中的小资料——《一些长度和距离》，了解一些长度和距离。 【例3】如图所示，读数时视线正确的是 B （选填“A”或“B”），物体的长度为 2.73 cm 。 【详解】[1]读数时，视线要与尺面垂直，所以视线正确的是B。 [2]刻度尺的分度值为1mm，物体左端与9.00cm对齐，右端与11.73cm对齐，所以，物体的长度为l=11.73cm-9.00cm=2.73cm 6. 长度的估测 （1）与人体相关的“尺” 可以利用“一拃(zhǎ）”、“一步”、“一庹(tuǒ)”这些“尺”估测长度。 【总结】伸开手掌，从大拇指到中指指尖的距离，称为“一柞”，大约15 cm；人步行时，平均“一步”的长度大约60 cm；“一庹”即成人两臂左右平伸时两手之间的距离，约1.6 m，大约等于身高；手掌的宽度约10 cm；人的头长和脚长相同，身高等于9.5倍头长；人握住拳头的大小和心脏一样大；在通常情况下，人站立时身高大约是脚长的7倍。 （2）一些常见物体的长度 ①普通高中生的身高约为160cm；②一层楼高度约为3m；③一只新铅笔的长度约为18cm；④铅笔芯的直径约为1mm；⑤乒乓球的直径约为4cm；⑥黑板的长度约为2.5m；⑦课桌高约为0.7m；⑧篮球直径约为24cm等等。 【例4】如图所示是游客在旁边拍照的情景。请你根据图片信息，估测该充气人偶的高度约为（ ） A．80mm B．80cm C．15dm D．10m 【详解】成年人的身高约170cm，该充气人偶的高度约为成年人身高的5倍，高度约 5×170cm=850cm=8500mm=85dm=8.5m 探究三、长度测量的特殊方法 【想一想】怎样测量物理课本一张纸的厚度？一枚硬币的直径？细金属丝的直径？ （1）平移法 借助于一些简单的辅助器材把不可直接测量的长度“平移”到刻度尺上，从而可直接测出该长度。 适用于测圆、圆柱体的直径和圆锥体的高等。 纪念币的直径为1.06 cm 圆锥体的高度为 8.2 mm （2）化曲为直 适用于测较短的曲线长度，例如地图册上的铁路线长。 ①测量图所示曲线AB的长度时，可以小心地让细线AB与曲线重合，在细线上标记出起点和终点，再将细线拉直，用刻度尺直接测量起点到终点的距离A'B'就是AB的长度。 ②用棉线（图中红线）与地图上两地间铁路线完全重合，测出棉线AB的长度，根据地图的比例尺即可求出铁路线的长度S： S= SAB×n（n比例尺） （3）累积法 把多个相同的微小物体放在一起测量，再将测量结果除以被测量的个数就得到一个微小物体的长度。 ①例如，测量一张纸的厚度方法： 如下图所示，选取n（例如100张）张纸作为一个整体；测出n张纸的总厚度d；用总厚度d除以纸的张数n，从而得出一张纸的厚度 计算方法：一张纸厚度 ②测量细金属丝的直径： 如下图所示，把铜丝紧密绕在铅笔上，数出缠绕在铅笔杆上的圈数n，用刻度尺量出n圈铜丝圈的长度L，则：铜丝的直径。 计算方法：细铁丝的直径  = 0.9mm （4）滚轮法 用已知周长的滚轮在待测的较长的直线或曲线上滚动，记下滚动的圈数，则被测线的长度等于圈数乘以滚轮周长。例如，测量操场的长度，汽车、火车的里程表。 如图中测出轮子的周长L，再让轮子沿操场滚一周，记录车轮滚动的圈数n，则操场周长为nL。 【例5】测量球体的直径，常采用如图所示的方法，该刻度尺的分度值为　1mm　，转动球体的不同方向，在不同部位测得球的直径D的示数如下，则球的直径应取 1.81 cm。 【例6】为了测出细铜丝的直径，某同学把铜丝在铅笔上紧密排绕32圈。如图所示，用分度值是1mm的刻度尺测量后可算出细铜丝的直径约为 1.56 mm。 【解析】由图知：刻度尺上1cm之间有10个小格，所以一个小格代表的长度是0.1cm=1mm，线圈左侧与10.00cm对齐，右侧与15.0cm对齐，估读为15.00cm，所以线圈的总宽度为L=15.00cm−10.00cm=5.00cmn=32， 故d=5.00cm/32≈0.156cm=1.56mm 探究四、时间的测量 1. 时间的单位 （1）国际单位制中：时间的基本单位是秒（second），符号是 s . （2）常用单位：小时（h）、分（min）等. （3）单位换算： 单位 符号 换算关系 时 h 1 h= 60  min= 3600  s 分 min 1 min = 60  s 毫秒 ms 1 ms= 0.001 s= 10-3 s 微秒 μs 1μs= 0.000001 s= 10-6  s 2. 时间的测量工具 （1）我国古代的测量工具 在古代，人们用圭表、日晷、沙漏等计时仪器来测量时间。 （2）现代生活中测量时间的工具 在现代生活中，我们通常使用钟、表来测量时间；在运动场和实验室，经常用秒表来测量时间。随着科学技术的发展，人们还制造出了更精确的计时仪器，如铯原子钟。 （3）时间的估测 中学生的脉搏1min内大约跳动70次，一次大约用时0.86s；正常呼吸一次的时间大约是3~4s；正常书写汉字，1min大约可写25个，每个用时约2.4s；人单次眨眼用时0.3~0.4s，而1min内间歇性眨眼大约15~20次，每次约3~4s。 有时可利用脉搏的跳动次数和呼吸次数来估测时间。 3. 机械秒表的使用 （1）认识机械停表：两个表盘，一个长秒针，短分针 （2）机械停表的读数 ①15’/30”型读数方法： 示数=小盘读数（min）+大盘读数（s） 在读数时，先读出小表盘上指针所通过的分钟数(按整数读)；再观察小表盘上的指针有没有超过两数字之间的半分钟刻度线，若不超过，则大表盘按照0~30s读数，若超过，则大表盘按照31~60s读数。 小表盘的示数： 5 min，大表盘的示数： 37.3 s，故停表的读数为 5 min 37.3 s = 337.5 s ②30’/60”型 读数方法：直接读取 小表盘的示数： 1 min，大表盘的示数： 22 s，故停表的读数为 1 min 22 s = 82 s。 4. 用停表测量时间 （1）机械秒表的使用 一按：实验开始，需要计时时，用大拇指迅速按下启动暂停键，指针转动，开始计时。 二停：当需要停止计时时，再迅速按一下同一按钮，指针停止走动，停止计时。 三读：停止计时后，先读出小表盘指针指示的“分”，再读出大表盘指针指示的“秒”，将两个时间相加即是所测的时间间隔。 四归零：测量结束后，按一下复位键将指针归零后存放入盒中。 （2）测量：你脉搏跳动10次所用的时间是 s；1min内你的脉搏跳动的次数是 次. 【例7】如图所示是测量时间常用的机械停表，该机械停表的分度值是 0.1 s，此时停表的读数是 9min47.3 s（或 587.3 s）。 【详解】[1]小盘为分针表盘，大盘为秒针表盘，大盘一大格表示1s，一大格分为十格，一小格表示0.1s，所以停表的分度值为0.1s。 [2]停表小盘分度值为0.5min，指针在9和10之间，偏向10，示数为9min，大盘示数应大于30s，大盘分度值为0.1s，示数为47.3s，所以，停表读数为t=9min47.3s=587.3s 探究五、误差 【问题情境】甲、乙两位同学用分度值不同的刻度尺测量同一个物体的长度，请你记录测量结果并进行比较。 分度值 准确值 估读值 测量结果 甲刻度尺 1cm 2cm 0.2cm 2.2cm 乙刻度尺 1mm 2.2cm 0.8mm 2.28cm 【想想议议】同一个物体，用不同的刻度尺测量，测量值为什么会有差别？物体的真实长度你能测量出来吗？ 被测物体存在着一个真实的长度，而我们测同一个物体的测量结果可能不同，说明测量值和真实值之间是有差别的。 【交流讨论，完成填写】 1. 误差 在测量长度、时间以及其他的物理量时，使用仪器和测量方法的限制，测量值和真实值之间的总会存在差异，这就是误差。 2. 误差与错误的区分 误差 错误 产生原因 (1)与测量者的测量水平有关； (2)与测量工具的精确度有关； (3)受环境因素影响 (1)不遵守测量仪器的使用规则； (2)读数，记录结果时粗心 能否消除 不能消除，只能减小 采用正确的测量方法，可以避免 3. 减小误差的方法 多次测量取平均值；使用精密的测量工具；改进测量方法。 【例8】如图为小组同学学习长度测量后讨论交流的情景，下列关于误差的说法正确的是（　C　） A．估读可以减小误差，整刻度时不需要估读 B．用皮尺测量时不能拽太紧，否则会使测量结果偏大 C．测铅笔长度时通过多次测量求平均值的方法可以减小误差 D．测量时多估读几位数可以减小误差 【课堂总结】 【课堂练习】 1．我们现在使用的初中物理课本的长度约为（　　） A．25μm B．25mm C．25cm D．25dm 【答案】C 【详解】一支中性笔的长度约18cm，初中物理课本的长度比中性笔的长度略长一些，接近25cm，故C符合题意，ABD不符合题意。 2．下列单位换算关系式中，正确的是（　　） A． B．45.0mm=450×0.001=0.45m C． D． 【答案】D 【详解】A．得到的单位是m，故A错误； B．450×0.001得到的结果无单位，故B错误； C．，故C错误； D．，进率和计算结果正确，故D正确。 3．为了检验人躺着和站立时身体长度是否有差异，选用下列哪种尺最合适（　　） A．量程15cm，分度值0.5mm B．量程30cm，分度值1mm C．量程3m，分度值1mm D．量程10m，分度值1dm 【答案】C 【详解】人的身高约为1.7m，因此量程必须大于人的身高，由于人躺着和站立时身体长度差异极小，因此分度值较小的刻度尺比较合适，故选：C 4．某同学用同一把刻度尺对同一个物体的长度进行了5次测量，结果如下：12.36cm、12.34cm、12.35cm、12.52cm、12.33cm则该物体的长度应记为（　　） A．12.38cm B．12.345cm C．12.35cm D．12.34cm 【答案】C 【详解】分析数据发现12.52cm这个数据与其他数据差异较大，是错误数据，应舍弃，则物体的长度为 ≈12.35cm 5.小亮在“长度的测量”实验中，将一条厚薄均匀的铜丝紧密地环绕在圆柱形铅笔上，如图所示，铜丝环绕了整整30圈，则铜丝直径约为（　　） A．15.00cm B．0.50cm C．5.00cm D．0.17cm 【答案】D 【详解】图中刻度尺的分度值为0.1cm，左侧对应的刻度值为10.00cm，右侧对应的刻度值为15.00cm，30圈的长度为L＝15.00cm-10.00cm＝5.00cm 则铜丝的直径是5.00cm/30≈0.17cm 6.如图用刻度尺测量一物体的宽度，物体的宽度是 cm；秒表读数为 。 【答案】1.40 337.5s 【详解】[1]在秒表的中间表盘上，1min中间有两个小格，所以一个小格代表0.5min，指针在“5”和“6”之间，偏向“6”一侧，所以分针指示的时间为5min=300s 在秒表的大表盘上，1s之间有10个小格，所以一个小格代表0.1s，指针在37.5s处，所以秒针指示的时间为37.5s，即秒表的读数为300s+37.5s=337.5s [2]刻度尺上1cm之间有10个小格，所以一个小格代表的长度是0.1cm，即此刻度尺的分度值为0.1cm＝1mm；物体左侧与0.00cm对齐，右侧与1.4cm对齐，估读为1.40cm，所以物体的长度为1.40cm。 【课后反思】 本节课学习中，我们学习了什么知识？从中我们得到了什么体会？我还有那些不足之处？ 1 / 1 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$ 第1节 长度和时间的测量 （导学案） 【学习目标】 1. 知道长度和时间单位，掌握国际单位和常用单位之间的换算关系。知道错误，了解误差与错误的区别。（物理观念） 2. 通过日常生活经验、自然现象粗略估测长度和时间，了解测量长度和时间的多种工具及其发展变化的过程。（科学思维） 3. 通过实验操作，学会规范使用刻度尺和秒表进行测量。（科学探究） 4. 通过长度和时间的测量，初步学会实验记录表的设计，培养记录实验数据的意识，养成记录的好习惯。（科学态度与责任） 【学习重点】 1. 长度和时间的测量、长度和时间的单位换算、测量长度的一些特殊的方法； 2. 误差的理解以及误差与错误的区分 【学习难点】能准确读出长度和时间，并会对长度进行估读 【自主预习】阅读教材《长度和时间的测量》，完成以下问题： 1．我们的感觉很多时候是 （可靠或不可靠），对某些情况进行比较，必须借助专门的 。 2．长度的单位 （1）国际单位：米，符号m。 （2）长度的常用单位： 、 、 、 、 、 等。 （3）单位换算：1m＝ dm＝ cm= mm μm= nm 1km= m。 3．长度的测量 （1）常用的长度测量的工具是 ，精密的长度测量工具有 、 等。 （2）刻度尺的量程： ；分度值是： 。 （3）刻度尺的使用： 使用前：先观察它的 、 和 值。观察它的零刻度线是否磨损； 反映了它的测量范围， 决定了它的测量准确程度。 使用时： ①正确放置刻度尺：零刻度线对准 的一端，有刻度线的一边要 被测物体且与被测边保持平行； ②读数时，视线要 刻度线， ③记录时，不但要记录 ，还必须注明测量 ，没有单位的记录是没有意义的。 4. 时间的单位 （1）国际单位： ，符号 。 （2）常用单位：年、月、日、时、分等。 （3）单位换算：1min= s；1h= min= s； 5. 误差： （1）概念： 与 之间总会有差别。误差只能减小， 消除。 （2）减小误差的方法： 、 、 。 【探究新知】 探究一、长度的单位 问题1：生活中我们常通过眼睛直接判断物体的长短。下面两幅图中的两根小棒哪个较长?先看看，再用尺子量一量。 问题2：如下图所示，中心的两个圆，哪个圆的面积大？ 在生产生活和科学研究中，经常要比较距离的远近、时间的长短、温度的高低……人们常常用自己的感觉器官去感知外界的情况。但是，仅凭感觉去判断，不一定正确，更谈不上准确。 为了正确地认识周围的世界，准确地把握事物的特点，人们发明了许多仪器和工具。这些仪器和工具能够帮助我们进行准确的测量。尺、钟表、温度计等，都是我们熟悉的测量仪器或工具。其中， 是我们最常见的长度的测量工具。 1. 长度测量的历史 （1）中国长度单位统一史 直到秦始皇一统天下，度量衡标准才得统一，十进制长度单位横空出世！虽然历经变迁，但“丈”、“尺”、“寸”这些市制名称一直沿用至今。 （2）世界长度单位统一史 直到1898年，国际度量衡会议决定让“米”成为国际长度单位的明星，一米就是巴黎地球子午线的四千万分之一哦！为了方便使用，人们还用铂铱合金打造了标准米尺，藏在巴黎的国际度量衡局，这就是大名鼎鼎的“国际米原器”！ 2. 国际单位 长度、时间等可定性或定量描述的属性称为物理量，测量任何物理量都必须首先规定它的单位。测量物理量的过程实际上是比较的过程，就是将一个待测的物理量与一个公认的标准量进行比较，这个标准量就是单位。 为了方便国际交流，国际计量组织制定了一套国际统一的单位，称之为国际单位制(简称SI)。 【米的由来】 “米”的定义起源于法国。1米的长度最初定义为通过巴黎的子午线上从地球赤道到北极点的距离的千万分之一（相当于地球子午线的四千万分之一），并随后确定了国际米原器。随着人们对计量学认识的加深，米的长度的定义几经修改。 2019年，国际计量大会（CGPM）对它们定义的文本进行了修订。2019年5月20日起，米的定义更新为：当真空中光速c以单位米/秒表示时，取其固定数值为299 792 458来定义米。其中秒是由铯的频率来定义的 。 3. 长度的单位 （1）国际单位： （metre），符号是 。 （2）常用单位： （km）、 （dm）、 （cm）、 （mm）、 （μm）、 （nm）。 （3）常用单位的换算关系（用科学计数法表示）： 物理量 单位 符号 换算关系 长度 千米 km 1km= m 米 m ---- 分米 dm 1dm= m 厘米 cm 1cm= m 毫米 mm 1mm= m 微米 μm 1μm= m 纳米 nm 1nm= m （4）长度单位进率记忆方法 记住：km、m、mm、μm、nm之间的进率为 ，m、dm、cm、mm之间的进率为 。 长度单位换算示意图： （5）长度单位换算的一般步骤 如图所示： 是把25.67 cm换算为0.2567m的过程。 【例1】一名粗心的同学在测量中忘记写单位了，请你替他补上： （1）一支新铅笔的长度：0.175      ； （2）一枚1元硬币的厚度：1.9    ； （3）一本字典的厚度：3.5       ； （4）教室的高度：3.3       。 【例2】一根头发丝的直径约8.2μm，合 m= cm= mm = nm. 探究二、长度的测量 1. 长度的测量工具 是测量长度的基本工具。常用的刻度尺有：直尺、卷尺、游标卡尺、螺旋测微器等。 2. 认识刻度尺 (1)零刻度线：刻度尺的起始刻度线。如果零刻度线已经磨损，可以选用一个完好的整刻度线开始测量。 (2)量程：刻度尺能测量的长度范围。 (3)分度值：刻度尺上相邻两条刻度线之间的距离。它决定这测量的精确程度。 3. 正确使用刻度尺：“五会” （1）会“选” ：根据测量对象、测量要求选择适当分度值和量程的刻度尺. ①选量程：测量物体长度时，所选刻度尺的量程应尽量大于被测物体的长度，保证一次就能完成测量. ②选分度值：根据测量精确度的要求选择合适分度值的刻度尺。例如，在安装门窗玻璃时进行的测量，需选用分度值是1mm的米尺；而测量教室的长和宽时，可选用分度值是1cm且量程较大的卷尺. 【特别提示】实际测量时，并不是测量工具越精密越好，只要达到测量精度要求就可以. （2）会“放” 刻度尺要放正并使有刻度线的一侧紧贴被测物体。零刻度线对准被测物体的一端，有刻度线的一边紧靠被测物体且与被测边平行（甲图），不能歪斜（乙图）。 （3）会“看” 读数时，视线应该垂直于被测物体及刻度尺。 (4)会“读” 读数时，先读出准确值，再进行估读（一位）。如图甲所示，刻度尺的分度值为1mm，读出准确值是4.7cm，估读值是0.5mm（0.3～0.6 mm均正确），所以该物体的长度为4.75cm。 甲 乙 读数时，如果物体的长度恰好对准整数刻度线，应该用 补上。图乙中铅笔长度应该记录为 mm 或 cm。如果记录为52mm或5.2cm，就是错误的。因为没有估读值，体现不出刻度尺的分度值是多少。 丙 如图丙所示，如果物体的长度恰好对准大刻度线上（cm），此时应该特别注意，记录结果有 个0。图中物体的长度记为 cm，其中6.0cm是准确值，最后面的0是 值。 （5）会“记”：记录的测量结果应由准确值、估读值和单位组成。 测量值=准确数值+估读数值+单位 特别提示 在测量长度时，刻度尺的分度值决定了测量结果的位数，而测量结果又反过来反映了刻度尺的属性（即精确程度）。 例如：某次测量结果是1.2345m，其中倒数第二位4所在单位是mm，说明该次测量所用刻度尺的分度值是1mm。 由此也就得出测量结果1.20cm和1.2cm的意义是不同的。若测量物体末端与某一刻度线对齐，需添0充当估计值。 4. 实验：用刻度尺测量长度 测量物理课本和作业本的长度和宽度，并将测量结果记入下表。 测量对象 长度 宽度 课本 _____ _____ 作业本 _____ _____ 5. 小资料——《一些长度和距离》 阅读课文第16页中的小资料——《一些长度和距离》，了解一些长度和距离。 【例3】如图所示，读数时视线正确的是 （选填“A”或“B”），物体的长度为 cm 。 6. 长度的估测 （1）与人体相关的“尺” 可以利用“一拃(zhǎ）”、“一步”、“一庹(tuǒ)”这些“尺”估测长度。 【总结】伸开手掌，从大拇指到中指指尖的距离，称为“一柞”，大约 cm；人步行时，平均“一步”的长度大约 cm；“一庹”即成人两臂左右平伸时两手之间的距离，约 m，大约等于身高；手掌的宽度约 cm；人的头长和脚长相同，身高等于9.5倍头长；人握住拳头的大小和心脏一样大；在通常情况下，人站立时身高大约是脚长的 倍。 （2）一些常见物体的长度 ①普通高中生的身高约为160 ；②一层楼高度约为 m；③一只新铅笔的长度约为18cm；④铅笔芯的直径约为1mm；⑤乒乓球的直径约为 cm；⑥黑板的长度约为2.5m；⑦课桌高约为0.7m；⑧篮球直径约为 cm等等。 【例4】如图所示是游客在旁边拍照的情景。请你根据图片信息，估测该充气人偶的高度约为（ ） A．80mm B．80cm C．15dm D．10m 探究三、长度测量的特殊方法 【想一想】怎样测量物理课本一张纸的厚度？一枚硬币的直径？细金属丝的直径？ 阅读并完成以下实验。 （1）平移法 借助于一些简单的辅助器材把不可直接测量的长度“平移”到刻度尺上，从而可直接测出该长度。 适用于测圆、圆柱体的直径和圆锥体的高等。 纪念币的直径为 cm 圆锥体的高度为 mm （2）化曲为直 适用于测较短的曲线长度，例如地图册上的铁路线长。 ①测量图所示曲线AB的长度时，可以小心地让细线AB与曲线重合，在细线上标记出起点和终点，再将细线拉直，用刻度尺直接测量起点到终点的距离A'B'就是AB的长度。 ②用棉线（图中红线）与地图上两地间铁路线完全重合，测出棉线AB的长度，根据地图的比例尺即可求出铁路线的长度S： S= SAB×n（n比例尺） （3）累积法 把多个相同的微小物体放在一起测量，再将测量结果除以被测量的个数就得到一个微小物体的长度。 ①例如，测量一张纸的厚度方法： 如下图所示，选取n（例如100张）张纸作为一个整体；测出n张纸的总厚度d；用总厚度d除以纸的张数n，从而得出一张纸的厚度 计算方法：一张纸厚度 ②测量细金属丝的直径： 如下图所示，把铜丝紧密绕在铅笔上，数出缠绕在铅笔杆上的圈数n，用刻度尺量出n圈铜丝圈的长度L，则：铜丝的直径。 计算方法：细铁丝的直径  = 0.9mm （4）滚轮法 用已知周长的滚轮在待测的较长的直线或曲线上滚动，记下滚动的圈数，则被测线的长度等于圈数乘以滚轮周长。例如，测量操场的长度，汽车、火车的里程表。 如图中测出轮子的周长L，再让轮子沿操场滚一周，记录车轮滚动的圈数n，则操场周长为 。 【例5】测量球体的直径，常采用如图所示的方法，该刻度尺的分度值为　 　，转动球体的不同方向，在不同部位测得球的直径D的示数如下，则球的直径应取 cm。 【例6】为了测出细铜丝的直径，某同学把铜丝在铅笔上紧密排绕32圈。如图所示，用分度值是1mm的刻度尺测量后可算出细铜丝的直径约为 mm。 探究四、时间的测量 1. 时间的单位 （1）国际单位制中：时间的基本单位是 （second），符号是 . （2）常用单位： （h）、 （min）等. （3）单位换算： 单位 符号 换算关系 时 h 1 h=  min=  s 分 min 1 min =  s 毫秒 ms 1 ms= s= s 微秒 μs 1μs= s=  s 2. 时间的测量工具 （1）我国古代的测量工具 在古代，人们用圭表、日晷、沙漏等计时仪器来测量时间。 （2）现代生活中测量时间的工具 在现代生活中，我们通常使用钟、表来测量时间；在运动场和实验室，经常用 来测量时间。随着科学技术的发展，人们还制造出了更精确的计时仪器，如铯原子钟。 （3）时间的估测 中学生的脉搏1min内大约跳动70次，一次大约用时0.86s；正常呼吸一次的时间大约是3~4s；正常书写汉字，1min大约可写25个，每个用时约2.4s；人单次眨眼用时0.3~0.4s，而1min内间歇性眨眼大约15~20次，每次约3~4s。 有时可利用脉搏的跳动次数和呼吸次数来估测时间。 3. 机械秒表的使用 （1）认识机械停表：两个表盘，一个长秒针，短分针 （2）机械停表的读数 ①15’/30”型读数方法： 示数=小盘读数（min）+大盘读数（s） 在读数时，先读出小表盘上指针所通过的分钟数(按整数读)；再观察小表盘上的指针有没有超过两数字之间的半分钟刻度线，若不超过，则大表盘按照0~30s读数，若超过，则大表盘按照31~60s读数。 小表盘的示数： min，大表盘的示数： s，故停表的读数为 min s = s ②30’/60”型 读数方法：直接读取 小表盘的示数： min，大表盘的示数： s，故停表的读数为 min s = s。 4. 用停表测量时间 （1）机械秒表的使用 一按：实验开始，需要计时时，用大拇指迅速按下启动暂停键，指针转动，开始计时。 二停：当需要停止计时时，再迅速按一下同一按钮，指针停止走动，停止计时。 三读：停止计时后，先读出小表盘指针指示的“分”，再读出大表盘指针指示的“秒”，将两个时间相加即是所测的时间间隔。 四归零：测量结束后，按一下复位键将指针归零后存放入盒中。 （2）测量：你脉搏跳动10次所用的时间是 s；1min内你的脉搏跳动的次数是 次. 【例7】如图所示是测量时间常用的机械停表，该机械停表的分度值是 s，此时停表的读数是 min s（或 s）。 探究五、误差 【问题情境】甲、乙两位同学用分度值不同的刻度尺测量同一个物体的长度，请你记录测量结果并进行比较。 分度值 准确值 估读值 测量结果 甲刻度尺 乙刻度尺 【想想议议】同一个物体，用不同的刻度尺测量，测量值为什么会有差别？物体的真实长度你能测量出来吗？ 被测物体存在着一个真实的长度，而我们测同一个物体的测量结果可能不同，说明测量值和真实值之间是有差别的。 【交流讨论，完成填写】 1. 误差 在测量长度、时间以及其他的物理量时，使用仪器和测量方法的限制， 和 之间的总会存在差异，这就是 。 2. 误差与错误的区分 误差 错误 产生原因 (1)与测量者的测量水平有关； (2)与测量工具的精确度有关； (3)受环境因素影响 (1)不遵守测量仪器的使用规则； (2)读数，记录结果时粗心 能否消除 不能消除，只能减小 采用正确的测量方法，可以避免 3. 减小误差的方法 ；使用精密的测量工具；改进测量方法。 【例8】如图为小组同学学习长度测量后讨论交流的情景，下列关于误差的说法正确的是（　 　） A．估读可以减小误差，整刻度时不需要估读 B．用皮尺测量时不能拽太紧，否则会使测量结果偏大 C．测铅笔长度时通过多次测量求平均值的方法可以减小误差 D．测量时多估读几位数可以减小误差 【课堂总结】 【课堂练习】 1．我们现在使用的初中物理课本的长度约为（　　） A．25μm B．25mm C．25cm D．25dm 2．下列单位换算关系式中，正确的是（　　） A． B．45.0mm=450×0.001=0.45m C． D． 3．为了检验人躺着和站立时身体长度是否有差异，选用下列哪种尺最合适（　　） A．量程15cm，分度值0.5mm B．量程30cm，分度值1mm C．量程3m，分度值1mm D．量程10m，分度值1dm 4．某同学用同一把刻度尺对同一个物体的长度进行了5次测量，结果如下：12.36cm、12.34cm、12.35cm、12.52cm、12.33cm则该物体的长度应记为（　　） A．12.38cm B．12.345cm C．12.35cm D．12.34cm 5.小亮在“长度的测量”实验中，将一条厚薄均匀的铜丝紧密地环绕在圆柱形铅笔上，如图所示，铜丝环绕了整整30圈，则铜丝直径约为（　　） A．15.00cm B．0.50cm C．5.00cm D．0.17cm 6.如图用刻度尺测量一物体的宽度，物体的宽度是 cm；秒表读数为 。 【课后反思】 本节课学习中，我们学习了什么知识？从中我们得到了什么体会？我还有那些不足之处？ 1 / 1 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$