1.1 长度和时间的测量 导学案 2025--2026学年人教版（2024）八年级物理上册

本文围绕“长度和时间的测量”展开，涵盖单位换算、测量工具使用、误差概念等核心知识点。承接基础物理知识，为后续物理实验操作奠基。通过知识点讲解、例题分析等环节，培养学生物理观念、科学思维、科学探究及科学态度与责任等核心素养。 本教学设计亮点在于理论与实例紧密结合，采用讲练结合的特色教法。从学生层面看，能提升其对物理知识的应用能力；从教师层面看，提供了清晰授课思路；从课堂效果看，有效突破测量工具使用及误差理解等教学难点。

1.1 长度和时间的测量 导学案 一、学习目标（简写版） 1. 明确长度和时间的基本单位，掌握常用单位及其换算关系。 1. 学会正确使用刻度尺、停表等测量工具，规范测量操作，能准确读数与记录。 1. 理解误差的概念，区分误差与错误，知道减小误差的方法。 二、学习重难点 重点 1. 长度和时间单位的换算，刻度尺、停表的正确使用方法。 1. 测量数据的准确记录（包括准确值、估计值和单位）。 1. 误差的概念及减小误差的方法。 难点 1. 刻度尺分度值的判断及正确估读。 1. 区分误差和错误，并能根据实际情况选择合适的减小误差的方法。 1. 特殊测量方法（如累积法、化曲为直法等）在实际问题中的应用。 三、知识点自主预习填空 1. 长度的单位：在国际单位制中，长度的基本单位是______，符号是______；常用单位还有千米（km）、分米（dm）、厘米（cm）、毫米（mm）、微米（）、纳米（nm）等，它们之间的换算关系为：1km = ______m；1m = ______dm = ______cm = ______mm；1mm = ______；= ______nm。 1. 长度的测量工具：常用的测量长度的工具是______，更精确的测量工具还有游标卡尺、螺旋测微器等。 1. 刻度尺的使用方法：使用前要观察它的______、______和______；测量时，尺要沿着所测长度，有刻度的一边要紧靠被测物体且与被测边保持______；读数时，视线要正对刻度线，要估读到______的下一位；记录测量结果时，要写出______和______。 1. 时间的单位：在国际单位制中，时间的基本单位是______，符号是______；常用单位还有小时（h）、分钟（min），它们之间的换算关系为：1h = ______min，1min = ______s。 1. 时间的测量工具：生活中常用______测量时间，实验室和体育比赛中常用______测量时间。 1. 误差：和______之间的差异叫做误差。误差不是错误，错误可以避免，而误差______避免，但可以通过、______、______等方法来减小误差。 四、知识点讲解与要点剖析 （一）长度的单位及换算 1. 核心知识 在国际单位制（SI）中，长度的基本单位是米（m） ，它是根据光在真空中传播的距离来定义的。常用单位间的换算关系基于十进制，如 1km = 1000m，1m = 10dm = 100cm = 1000mm，1mm = 1000\mu m，1\mu m = 1000nm 。在实际应用中，要根据测量对象的大小合理选择单位，例如测量教室的长度用米，测量纸张的厚度用毫米或微米。 1. 常考易错点 0. 单位换算时容易混淆进率，特别是涉及到微米和纳米等较小单位时，容易出现错误。 0. 对不同单位的适用场景不熟悉，导致单位选择不当。 1. 经典例题 下列长度单位换算正确的是（ ） A. 9.6nm = 9.6×10^{-3} = 9.6×10^{-3}\mu m B. 9.6cm = 9.6×10mm = 96mm C. 9.6cm = 9.6cm×10 = 96mm D. 9.6cm = 9.6÷100dm = 0.096dm 解析：A 选项换算过程中缺少单位；C 选项 “9.6cm×10” 得到的单位是 “cm”，不是 “mm”；D 选项计算错误，应该是 9.6cm = 9.6×0.01dm = 0.096dm 。B 选项换算过程和结果均正确。答案选 B。 1. 变式题 给下列数据填上合适的单位：某同学身高 1.65______；课桌的长度约为 60______；一枚一元硬币的厚度约为 2______。 解析：根据生活实际，同学身高一般用米作单位，所以某同学身高 1.65m；课桌长度用厘米作单位较合适，即课桌的长度约为 60cm；一枚一元硬币较薄，厚度约为 2mm。答案依次为：m、cm、mm。 （二）长度的测量工具及刻度尺的使用 1. 核心知识 (1) 刻度尺是初中物理中最常用的长度测量工具 。使用前，需观察零刻度线是否磨损、量程（测量范围）和分度值（相邻两刻度线之间的长度，决定测量的精确程度）。测量时，将刻度尺有刻度的一边与被测物体紧密贴合且平行，若零刻度线磨损，可选择其他清晰刻度线作为起点，测量结果需减去起始刻度值。读数时，视线要与尺面垂直，且要估读到分度值的下一位。例如，分度值为 1mm 的刻度尺，测量结果要估读到 0.1mm 。记录数据时，必须包含数字和单位，二者缺一不可。 (2) 长度的测量工具：常用工具有刻度尺、三角板、卷尺等；还有用于精密测量的，游标卡尺、千分尺等。 注意：测量同一个物理量，可以根据不同的精度要求，选择不同规格、不同精度和不同测量方法的测量仪器。 (3) 正确使用刻度尺 第一步：看。使用前要注意观察①零刻度线、②量程和③分度值。量程是指测量工具的测量范围；分度值是指最小刻度相邻两刻度线之间的长度，如图1所示。 图1观察刻度尺 第二步：放，即正确放置刻度尺。零刻度线对准被测长度的一端，有刻度线的一边要紧靠被测物体且与被测长度保持平行，不能歪斜（如图2）。 图2 正确放置刻度尺 图3 注意：如因零刻度线磨损而取另一整刻度线作为零刻度线时（如图3），切莫忘记最后读数中减掉所取代零刻线的刻度值。 第三步：读。读数时，视线应与尺面垂直（如图4中“眼睛如何观察刻度线”）。 图4 第四步：记，即记录数据。记录的数据要由数字和单位组成，没有单位的记录是毫无意义的（如1.5m、35cm等）；要估读到最小刻度的下一位（如图5所示，左图读数为4.00cm，右图读数为2.66cm）。 图5 1. 常考易错点 0. 测量时没有将刻度尺与被测物体平行放置，导致测量结果偏大或偏小。 0. 读数时没有估读到分度值的下一位，或者估读不合理。 0. 记录结果时漏写单位。 典型例题（2023秋•鼓楼区校级期末）如图甲所示，是小明测量一枚纽扣的直径时刻度尺的读数，测得纽扣的直径为 　 　；小明又想测量钢丝的直径，如图乙所示，若钢丝线圈共有50匝，则钢丝的直径约为 　　。 【答案】1.20；1.0 【分析】（1）使用刻度尺时，先观察量程、分度值、单位，再观看物体是否从0刻度线开始测量，读数时估读到分度值的下一位； （2）先测出钢丝的总长度，用总长度除以缠绕的圈数，即可得钢丝的直径。 【解答】解：由图甲可知，纽扣下端与0刻度线对齐，上端与刻度线对齐，可得纽扣的直径为； 钢丝线圈的总长度 ，钢丝绕的圈数为50， 则钢丝的直径。 故答案为：1.20；1.0。 变式题 某同学用分度值为 1cm 的刻度尺测量一物体的长度，记录结果为 12.34cm，此结果（ ） A. 正确，符合测量要求 B. 不正确，最后一位 “4” 是无意义的 C. 不正确，结果没有估读值 D. 不正确，准确值应该是 12.3cm 解析：该刻度尺分度值为 1cm，测量结果应估读到 cm 的下一位，即 0.1cm，记录结果 12.34cm 中，准确值是 12.3cm，估读值是 0.04cm，符合测量要求。答案选 A。 （三）时间的单位及测量工具 1. 核心知识 国际单位制中，时间的基本单位是秒（s） ，常用单位小时（h）、分钟（min）之间的换算关系为 1h = 60min，1min = 60s 。生活中，人们常用钟表（如石英钟、电子表等）测量时间；在实验室和体育比赛中，常用停表（机械停表或电子停表）测量较短时间间隔，机械停表读数时，要分别读取分针和秒针的示数，然后相加，电子停表则可直接读取显示的时间数值。 停表的读数方法： a.先观察表盘：如图所示，小盘内示数的单位为分，指针转一圈的时间是15 min，分度值为0.5min，大盘内示数的单位为秒，指针转一圈的时间为30 s，分度值为0.1s; b.确定小盘的示数：小盘内指针刚好经过的刻度线所表示的时间即为小盘的示数; c.确定大盘的示数：若小盘内指针处于前0.5 min 内，则大盘内示数在0~30 s读数，若小盘内指针处于后0.5 min 内，则大盘内示数在30~60 s读数; d.读数：停表示数=小盘示数+大盘示数。 1. 常考易错点 0. 时间单位换算时容易出错，特别是涉及到小时、分钟和秒之间的换算。 0. 机械停表读数时，没有正确区分分针和秒针的量程和分度值，导致读数错误。 1. 经典例题 体育课上，小明用停表测量自己跑 400m 所用的时间，停表的示数如图所示，他所用的时间是______s。 （此处可插入一张机械停表示数图，分针在 0 和 1 之间靠近 0，秒针指在 32 处） 解析：由图可知，停表的分针在 0 和 1 之间，且靠近 0，说明分针示数为 0min；秒针在 32s 处，所以秒针示数为 32s，因此小明跑 400m 所用的时间是 32s。答案为：32。 1. 变式题 下列时间单位换算正确的是（ ） A. 30min = 30×60s = 1800s B. 30min = 30s×60 = 1800s C. 30min = 30÷60h = 0.5h D. 30min = 30h÷60 = 0.5h 解析：B 选项 “30s×60” 单位错误，应该是 “30×60s”；C 选项计算过程错误，应该是 30min = 30×\frac{1}{60}h = 0.5h；D 选项计算过程错误，应该是 30min = 30×\frac{1}{60}h = 0.5h 。A 选项换算过程和结果均正确。答案选 A。 （四）误差 1. 核心知识 误差是测量值和真实值之间的差异 。真实值是物体的实际长度或时间，由于测量工具的精度限制、测量方法不完善、测量者的估读差异等因素，误差不可避免，但可以通过改进测量方法、选用更精密的测量工具、多次测量求平均值等方法来减小误差 。而错误是由于不遵守测量仪器的使用规则，或读取、记录测量结果时粗心等原因造成的，错误是可以避免的。 1. 常考易错点 0. 混淆误差和错误的概念，认为误差也可以像错误一样完全消除。 0. 对减小误差的方法理解不透彻，不能根据具体情况选择合适的方法。 1. 经典例题 关于误差，下列说法正确的是（ ） A. 误差就是测量中产生的错误 B. 选用精密的测量仪器可以消除误差 C. 实验中认真仔细地进行测量可以避免误差 D. 采用多次测量取平均值的方法，可以减小误差 解析：误差不是错误，A 错误；选用精密仪器只能减小误差，不能消除误差，B 错误；认真测量也不能避免误差，C 错误；多次测量取平均值可以减小误差，D 正确。答案选 D。 1. 变式题 为了减小测量误差，下列做法正确的是（ ） A. 多次测量取平均值 B. 尽量选择分度值大的测量工具 C. 测量时多估计几位数字 D. 测量时只要细心认真，就可以避免误差 解析：多次测量取平均值可以减小误差，A 正确；应选择分度值小的测量工具来提高测量精度，减小误差，B 错误；估读时应估读到分度值的下一位，不是多估计几位数字，C 错误；误差不可避免，细心认真只能减小错误，D 错误。答案选 A。 五、效果检测（判断正误） 1. 测量长度时，只要选用精密的测量工具就可以避免误差。（ ） 1. 用刻度尺测量物体长度时，必须从刻度尺的零刻度线开始测量。（ ） 1. 时间的基本单位是小时，符号是 h。（ ） 1. 记录测量结果时，只要记录数字就可以，单位可有可无。（ ） 1. 多次测量求平均值可以减小误差，也可以避免错误。（ ） 六、思维导图 七、归纳总结 1. 长度和时间测量是物理实验和日常生活中的基本技能，要牢记长度单位米（m）、时间单位秒（s）及其常用单位的换算关系。 1. 刻度尺使用需做到 “三观察、一放正、二垂直、三估读、四带单位”；停表使用要掌握机械停表和电子停表的读数方法。 1. 误差是不可避免的，而错误是可以避免的。减小误差的方法主要有改进测量方法、选用更精密的测量工具、多次测量取平均值等。在实际测量中，要规范操作，准确读数和记录，提高测量的准确性。 8、 课后作业 一、单选题 1．如图是亚冬会越野滑雪女子个人赛中金牌获得者李磊，她手拿金牌和吉祥物“妮妮”向观众们致意。请估测李磊右手中的吉祥物“妮妮”的高度约为（   ） A．28cm B．10cm C．28mm D．10dm 2．在我们的生活中，下列物体的长度最接近20m的是（   ） A．一辆自行车 B．一艘航母 C．一节动车车厢 D．一头牛 3．为了增强体魄，我们要坚持锻炼身体。中学生50m短跑的成绩可能是（　　） A．0.8s B．8s C．8min D．0.8h 4．图是长征二号F遥二十运载火箭发射升空的场景。从地面到发射塔架上的避雷针顶端可达105m，下列对火箭长度的估测最接近实际的是（　　） A．10m B．30m C．60m D．100m 5．如图，是小明手握茶杯的照片。根据图中信息估测，该茶杯的高度约为（　　） A．10mm B．10cm C．10dm D．10m 6．如图所示，老师在完成教学设计后，将物理课本放置在桌面上，请根据课本的宽度，估算此桌面的宽度大约为（　　） A．20cm B．40cm C．60cm D．80cm 二、填空题 7．在长度和时间测量的学习中，同学们进行了如下实验活动：    如图1所示：在测量物体的长度时，两种方式中正确的是 图，铅笔的长度应为 cm； 如图2所示，机械停表的示数是 s。 8．用普通刻度尺规范测量物体长度的基本规则：    分度值 ，准确值   ，估读值 ，读数： 。 分度值 ，准确值   ，估读值 ， 读数： 。 9．物理量的测量是物理实验的基本操作，以下测量工具请正确读数 甲图物体长度为 cm，乙图机械秒表读数为5min s。 10．如图所示，所测铅笔长度为 cm。 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 九、答案与解析 （一）自主预习填空答案 1. 米；m；1000；10；100；1000；1000；1000 1. 刻度尺 1. 零刻度线；量程；分度值；平行；分度值；数字；单位 1. 秒；s；60；60 1. 钟表；停表 1. 测量值；真实值；不可；改进测量方法；选用更精密的测量工具；多次测量求平均值 （二）效果检测答案及解析 1. ×。选用精密测量工具只能减小误差，不能避免误差，误差不可避免。 1. ×。若零刻度线磨损，可以选择其他清晰刻度线作为起点进行测量。 1. ×。时间的基本单位是秒，符号是 s，小时（h）是常用单位。 1. ×。记录测量结果时，数字和单位都必须有，缺一不可。 1. ×。多次测量求平均值可以减小误差，但不能避免错误，错误可以通过正确操作避免。 （3） 课后作业答案及解析 1．A 【详解】一般人的手掌长度约左右，从图中看，吉祥物“妮妮”的高度比手掌长度略长，10cm太短，28mm = 2.8cm过短，10dm = 100cm过长，故 A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 2．C 【详解】A．一辆自行车的长度大约在2米左右，远小于20米，故A不符合题意； B．一艘航母的长度非常长，通常在几百米左右，远远大于20米，故B不符合题意； C．一节动车车厢的长度大约在20米左右，故C符合题意； D．一头牛的长度大约在2米左右，远小于20米，故D不符合题意。 故选C。 3．B 【详解】50米短跑的世界纪录约为5.5s，中学生50m短跑的成绩约为，故B符合题意，ACD不符合题意。 故选B。 4．C 【详解】由图可知，火箭的长度大约为地面到避雷针顶端长度的一半，故ABD不符合题意，C符合题意。 故选C。 5．B 【详解】手掌的宽度为10cm，由图可知，该茶杯的高度约为10cm。故B符合题意，ACD不符合题意。 故选B。 6．B 【详解】课本的宽度约为20cm，桌面宽度约为两本课本的宽度，约为40cm，故B符合题意，ACD不符合题意。 故选B。 7． 甲 3.40 337.5 【详解】[1]使用刻度尺测量物体的长度，读数时视线应与刻度尺垂直，因此图甲正确。 [2]由甲图可知，刻度尺的分度值为1mm，铅笔的左侧对齐零刻度线，则铅笔的长度应为3.40cm。 [3]停表的小盘的分度值是0.5min，指针在5min和6min之间，读作5min，指针偏过中线，则大盘读数大于30s；大盘的分度值是0.1s，读数为37.5s，因此停表的读数为5min+37.5s=337.5s 8． 1mm 2.8cm 0.8mm 2.88cm 1cm 2cm 0.6cm 2.6cm 【详解】[1][2][3][4]由上图可知，刻度尺两条相邻刻度线之间的距离为1mm，则分度值为1mm，物体左端对准零刻度线，右端在2.8cm与2.9cm之间，则准确值为2.8cm，估计值为0.8mm，所以物体长度为2.88cm。 [5][6][7][8]由下图可知，刻度尺两条相邻刻度线之间的距离为1cm，则分度值为1cm，物体左端对准零刻度线，右端在2cm与3cm之间，则准确值为2cm，估计值为0.6cm，所以物体长度为2.6cm。 9． 1.70 37.6 【详解】[1]刻度尺上1cm之间有10个小格，一个小格代表的长度是0.1cm=1mm；物体左端与0.00cm对齐，所以物体的长度为L=1.70cm。 [2]秒表的小刻盘单位为分钟，分度值是0.5min，读数为5min，且指针超过5~6min中间的半刻线；秒表的大表盘单位为秒，分度值是0.1s，读数为37.6s，则秒表的读数为。 10．5.40 【详解】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；物体左侧与2.00cm对齐，右侧与7.40cm对齐，物体的长度为L=7.60cm-2.00cm=5.40cm $$