第二章 第二节 长度及其测量（讲解课件）-【优翼·学练优】2025-2026学年八年级物理上册同步备课（北师大版2024）

该初中物理课件聚焦“长度及其测量”，涵盖单位（历史演变、国际单位制及换算）、测量工具使用（刻度尺“五会”）、特殊测量方法和误差等核心知识点。通过错觉问题导入，从古代腕尺、步等测量工具过渡到现代国际单位制，以单位换算巧记法、步骤表等为学习支架。 其亮点是融合历史与现代标准（科学态度与责任），刻度尺“五会”结合测铅笔长度实例（准确值、估读值）培养科学探究能力，累积法测金属丝直径等特殊方法锻炼科学思维（模型建构）。含视频资源辅助教学，随堂训练巩固，助学生建立物理观念，教师可高效实施教学。

第二节 长度及其测量 第二章 机械运动 会用适当的工具测量长度。会根据生活经验估测长度。 2 了解我国古代测量长度的工具及其发展变化的过程。 3 学习目标 知道长度的单位及其换算，了解长度单位的历史演变。 1 图中的线是直的吗？ 中心圆大小一样吗？ 靠感觉器官去判断，很难精确，而且有时会出错。所以，要作出准确的判断，得到精确的数据，必须用测量仪器来测量。 只靠感官判断不准确。 情境问题 ②“步” 中国的唐太宗李世民以他的左右脚各走一步来订为长度单位，称为“步”。 ① “腕尺” 古埃及人用“腕尺”作为长度单位，但腕尺的标准常常是不一样的。 （1）长度单位的历史 ③“呎” 英国人把麦穗中较大的36 粒麦粒，头尾相接地排列起来，定为 1 呎的长度。 长度的单位 （2）国际单位制 长期以来，世界上不同地区（甚至同一地区的不同年代）选定的测量标准各不相同。如：我国使用尺来做长度单位，美洲国家用英尺来做单位。同一个长度用不同的标准来表示，结果不同，国际间交流不方便。人们逐渐认识到，确定测量标准时，应当选取自然界中比较稳定的世界各国人民都能接受的事物为标准。 ①单位的概念：测量要有标准，测量某个物理量时，用来进行比较的标准量叫做单位。 ②国际单位制：鉴于这种认识，国际计量组织制定了一套国际统一的单位，叫国际单位制（简称SI）。 ③我国法定单位用国际单位制。 长度的单位 （1）国际单位： 长度的单位是米（metre），符号是m。 成年人走两步的距离大约是1.5m 课桌的高度大约是0.75m 为防止新型冠状病毒的传染，公共场所应该保持约1m的距离。 长度的单位 （2） 常用单位： 毫米（mm） 千米（km） 厘米（cm） 分米（dm） 微米（μm） 纳米（nm） 1m的大小 1dm 1dm的大小 1cm 1cm的大小 1km＝1000m＝103m 1dm＝0.1m＝10-1m 1cm＝0.01m＝10-2m 1mm＝0.001m＝10-3m 1μm＝0.000001m＝10-6m 1nm＝0.000000001m＝10-9m （3）长度单位换算 长度的单位 千米（Km） 米（m） 分米（dm） 厘米（cm） 毫米（mm） 微米（μm） 纳米（nm） 103 103 103 103 101 101 101 巧记长度单位 之间的关系 1mm= nm 1nm= mm 106 10-6 长度的单位 视频讲解—《长度的单位》 长度的单位 长度单位换算的步骤 数值不变，乘原单位与目标单位之间的进率，将原单位改写为目标单位。可简记为“数不变，单位换，乘进率，进行算”。 如图所示： 是把25.68 cm换算为0.2568 m的过程。 25.68 cm 数值不变 原单位 目标单位 原单位与目标单位之间的进率 1cm=10-2m = 25.68 × 10-2 m = 0.2568 m 长度的单位 长度单位换算： 5.4km = m = nm 2.4nm = mm = km 1.5mm= μm = m 5.4×103 5.4×1012 2.4×10-6 2.4×10-12 1.5×103 1.5×10-3 1m=109nm 1nm=10-3μm =10-6mm 1mm=103μm 长度的单位 1、某同学的身高是1.67 ； 2、物理书的长度是2.56 ； 3、一支铅笔的长度是18 ； 4、一元硬币的厚度约为2 ； 5、头发丝直径约0.07 ； 6、一层楼房高约30 ； 7、地球半径约 6400 。 在下列数据后面填上适当的单位： m dm cm mm mm dm km 长度的单位 （1）常用测量工具 为了准确测量长度，人们设计、制造出了各种测量长度的工具，我们可以根据对测量结果的要求选择不同的测量工具。测量长度最常用的基本工具是刻度尺。 长度的测量 激光测距仪 长度的测量 游标卡尺 螺旋测微器 （2）比较精确的测量工具 （1）测量前：会认 认识刻度尺的“0”刻度线、量程、分度值. 量程 0～15cm 分度值1mm 量程：测量的范围。它决定着一次能测出的最大值。 单位 量程 分度值 零刻度线位置：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。 分度值：相邻两刻度线之间的长度，它决定测量的精确程度。 cm 0～15cm 0.1cm 零刻度线 单位：cm 刻度尺的使用方法 长度的测量 15 （2）测量时：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. 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. 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. 注意：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. 长度的测量 刻度尺的使用方法 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）。 √ 长度的测量 刻度尺的使用方法 ③会“看” 读数时，视线应该垂直于被测物体及刻度尺。 × × √ 0 cm 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 长度的测量 刻度尺的使用方法 18 ④会“读” 读数时，除读出分度值以上的准确值外，还要估读出分度值的下一位数值（估读值）。 如图所示的用刻度尺测量铅笔的长度： 单位为： ， 分度值： , 准确值： ， 估读值： , 铅笔长度为： 。 0.05cm（0.03～0.06均正确） 4.7cm 1mm cm 4.75cm 准确值 估读值 物体长度 4.7cm 0.05cm 4.75cm 长度的测量 刻度尺的使用方法 19 如图所示的刻度尺： 单位为： ， 分度值是： , 准确值为： ， 估读值为： , 铅笔长度为： 。 0.00cm 5.2cm 1mm cm 5.20cm 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。 刻度尺的使用 长度的测量 20 如图所示，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。 准确值 估读值 物体长度 6.0cm 0.00cm 6.00cm 长度的测量 刻度尺的使用方法 21 ⑤会“记” 记录的测量结果应由准确数值、估读数值和单位组成。 图中铅笔长度应该记录为52.0mm或5.20cm。 如果记录为52.0，就是错误的。因为没有单位，不清楚是52.0mm还是52.0cm或 52.0dm等等。只写数字，不带单位是毫无意义的。 测量值=准确数值+估读数值+单位 长度的测量 刻度尺的使用方法 视频演示—《用刻度尺测量长度》 长度的测量 测量对象 长度 宽度 课本 作业本 _____ _____ 18.40cm 25.94cm 实验：用分度值为1mm 的刻度尺测量物理课本和作业本的长度和宽度，将 测量结果记入下表 长度测量的特殊方法 = = a. 把铜丝紧密绕在铅笔上； b. 数出缠绕在铅笔杆上的圈数n； c. 用刻度尺量出n圈铜丝圈的长度L； d. 铜丝的直径 d= 。 累积法——测量细金属丝的直径： 长度L 圈数n 长度测量的特殊方法 长度测量的特殊方法 25 圆锥体的高度为8.2mm 平移法——测硬币直径、圆锥体高 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。 纪念币的直径为1.06cm 长度测量的特殊方法 长度测量的特殊方法 化曲为直法——测较短曲线的长度 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。 测量一段曲线AB的长度 测出京沪高铁两地间铁路线的长度 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） A B 长度测量的特殊方法 长度测量的特殊方法 滚轮法——测较长曲线的长度 当所测曲线长度较大，如测量跑道的长度，可用已知周长的滚轮，沿着跑道滚动，用滚轮周长乘以滚动周数即可计算出跑道的长度。 同学用测距轮测花坛的周长。已知测距轮的直径为D，测距轮绕花坛滚动的圈数为n，则可以得出花坛周长为L= 。 πDn 长度测量的特殊方法 长度测量的特殊方法 视频讲解—《长度测量的特殊方法》 长度测量的特殊方法 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。 甲同学 乙同学 分度值 准确值 估读值 物体长度 1cm 2cm 0.2cm 2.2cm 分度值 准确值 估读值 物体长度 1mm 2.2cm 0.07cm 2.27cm 测量时的误差 甲、乙两个测量值哪一次精确度高？为什么有差别？是否都是正确的？你能测量出物体的真实长度吗？ 甲、乙两个测量值中乙的精确到高，因为乙刻度尺的分度值小。 甲的精确度尽管没有乙的高，但是测量值也是正确的。 物体有一个真实长度，但测量不出来，测量值和长度的真实值总是有差别。 甲 乙 测量时的误差 分度值 准确值 估读值 物体长度 1cm 2cm 0.2cm 2.2cm 分度值 准确值 估读值 物体长度 1mm 2.2cm 0.07cm 2.27cm 1、误差：测量值和真实值之间的差异叫做误差。 ①测量值：用测量仪器测量出的值。 ②真实值：任何一个物理量都有它的客观大小，这个客观值称为真实值。 2、误差的产生 ①跟测量工具的精确程度有关； ②跟测量的人读取的估计值不同有关； ③受环境等因素影响。 测量时的误差 3、减小误差的办法： ①多次测量取平均值； ②使用精密的测量工具； ③改进测量方法。 4、误差与错误 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，可以避免。 误差是客观存在的，不能避免；而错误可以避免 。 测量时的误差 视频欣赏——误差 测量时的误差 ①国际单位： m（米） 常用单位：千米（km）、分米（dm）、厘米（cm）、 毫米（mm）、微米（μm）、纳米（nm） ②单位换算：1km＝103m 1dm＝10-1m 1cm＝10-2m 1mm＝10-3m 1μm＝10-6m 1nm＝10-9m ①使用刻度尺前“三看”：看量程、看分度值、看零刻度。 ②使用刻度尺时“五会”：会选、会放、会看、会读、会记。 ③测量结果：包括数值（准确值和一位估计值）、单位。 ④比较精密的测量工具：游标卡尺、螺旋测微器等。 ⑤长度测量的特殊方法：累积法、平移法、化曲为直法、滚轮法等。 长度的 单位 长度的 测量 长度的测量 课题总结 课题总结 ①概念：测量值与真实值之间的差异。 ②产生原因：测量工具、 环境影响、测量者因素。 ③减小方法：多次测量取平均值、使用精密测量工具、改进测量方法。 ④误差与错误：错误可避免、误差不可避免。 误差 1、刻度尺的分度值是 ，铅笔的长度是 cm。 ①明确分度值：0. 1cm（或1mm） ②准确值为2.6cm，估读到分度值的下一位：0.3mm 物体的长度为2.63cm（或2.62cm、 2.64cm ） 0 1 2 3 4 cm 1mm 2.63 随堂训练 2、小明和小华用刻度尺测量了同一个物体的长度，记录的结果分别是8.4cm和8.40cm，请你想一想，这两个测量数值表示的意义是否相同？ 随堂训练 8.4cm和8.40cm表示的意义是不同的。其不同之处就是所选刻度尺的分度值不同，我们根据所记录的数值判断所用刻度尺的分度值的方法： 首先将所记录的数值转化成小数点后只有一位，此时的单位就是所用刻度尺的分度值。如：8.4cm，小数点后只有一位，单位为cm，所以它的分度值就是1cm；8.40cm＝84.0mm，所以它的分度值就是1mm。 3、小明用刻度尺和三角板按如图测一枚纽扣的直径和金属丝的直径，该刻度尺的分度值是_____mm，纽扣的直径是_______ cm；绕在铅笔上23圈的金属丝的总长度为_______cm，直径是________mm。 1 1.10 1.80 0.78 随堂训练 此刻度尺的分度值为1mm，左侧三角板与2.00cm对齐，右侧三角板与3.10cm对齐，所以纽扣的直径为 d=3.10cm-2.00cm=1.10cm 绕在铅笔上的金属丝的总长度为 L=10.80cm-9.00cm=1.80cm 缠绕的圈数n=23，金属丝的直径是 d= =0.78mm 4、某同学用刻度尺测量一支铅笔的长度，如图所示。请指出他的测量有哪些错误。如果改正了这些错误，是不是就没有误差了?为什么? 随堂训练 其操作方法存在的错误有： （1）铅笔的最左端未与刻度尺的0刻度线对齐； （2）视线未与刻度尺以及鼻尖垂直。 误差是在测量值和真实值之间的差距，只可以减小，不可以避免。 5、四位同学在用较厚的木质刻度尺测量物块长度时，他们的操作情况如图所示，其中操作正确的是(    )。 A B C D 随堂训练 D 6、请给下列测量结果填上适当的数据或单位。 (1)教室中窗户的宽度约为 m。 (2)教室天花板到地面的距离约为3 。 (3)某一中学生伸平双臂后，左手中指尖到右手中指尖间的长度约为 170        。 随堂训练 1.2 m cm 7、小明用一把分度值是1 mm 的刻度尺测量物理课本的长度，5次测量的结果分别L1= 26.02cm,L2=26.0 cm, L3=26.01cm,L₄=28.01cm, L5=26.02 cm。 (1)这些测量结果中哪些是错误的?说出你判断的理由。 (2)根据以上正确的测量结果可知，物理课本长度的测量值应记作多少? 随堂训练 （1）这些测量结果中L2、L5是错的，其中L2没有估读，L5与其他数据差距过大。 （2）根据以上正确的测量结果可知，物理课本长度的测量值应记作26.01cm Lavf59.27.100 Lavf58.45.100 Lavf58.45.100 $