内容正文:
幻灯片 1:标题页
1.2 测量长度和时间
副标题:科学探究的基础技能
授课对象:初中学生
授课时长:45 分钟
核心目标:掌握长度和时间的测量工具与方法,理解单位换算,学会减小测量误差
幻灯片 2:导入 —— 为什么需要测量?
从定性到定量的跨越
生活中,我们常说 “这条路很长”“这杯水很烫”,但 “长” 和 “烫” 是模糊的描述。科学研究需要精确的定量数据,测量就是获取精确数据的基本方法。
古代人用 “步长” 测量距离,用 “日晷” 测量时间,而现代科技中,芯片的精度需要纳米级测量,航天发射需要毫秒级时间控制。
思考问题:如何才能准确测量物体的长度和时间?测量时需要注意哪些问题?
幻灯片 3:长度的单位及换算
国际单位制中的长度单位
基本单位
在国际单位制中,长度的基本单位是米(符号:m)。1 米的定义:光在真空中 1/299792458 秒内传播的距离。
常用单位及换算
千米(km):1km = 1000m = 10³m
分米(dm):1dm = 0.1m = 10⁻¹m
厘米(cm):1cm = 0.01m = 10⁻²m
毫米(mm):1mm = 0.001m = 10⁻³m
微米(μm):1μm = 0.000001m = 10⁻⁶m
纳米(nm):1nm = 0.000000001m = 10⁻⁹m
生活中的长度参考
成年人身高约 1.5~1.8m
课桌高度约 0.75m
铅笔长度约 18cm
一元硬币厚度约 2mm
头发直径约 50~100μm
幻灯片 4:长度的测量工具
从刻度尺到精密仪器
常用工具
刻度尺:最常用的测量工具,包括直尺、卷尺、三角尺等,分度值通常为 1mm(可精确到 0.1cm)。
游标卡尺:精度更高,分度值为 0.1mm、0.05mm 或 0.02mm,用于测量零件的内径、外径和深度。
螺旋测微器(千分尺):精度达 0.01mm,用于测量细丝直径、薄片厚度等微小长度。
工具选择原则
根据测量需求选择合适精度的工具:测量教室长度用卷尺即可,测量硬币厚度需用游标卡尺,测量头发直径可能需要螺旋测微器。
幻灯片 5:刻度尺的正确使用方法
四步规范测量法
选对刻度尺:根据被测物体长度和测量精度要求,选择量程和分度值合适的刻度尺(如测量课本长度,选量程 20cm、分度值 1mm 的直尺)。
放正对齐:
刻度尺要与被测物体边缘平行,不能歪斜。
让刻度尺的零刻度线(或某一清晰刻度线)与被测物体的起始端对齐,刻度线紧贴被测物体。
读数视线:读数时,视线要与刻度尺的刻度线垂直,不能斜视(避免读数偏大或偏小)。
估读记录:
读数要包含准确值和估读值:准确值是刻度尺分度值的整数倍,估读值要估读到分度值的下一位(如分度值 1mm 的刻度尺,需读到 0.1mm)。
记录结果要注明单位(如 “18.50cm”,其中 18.5cm 是准确值,0.00cm 是估读值)。
幻灯片 6:长度测量的实例与注意事项
避免常见错误
实例分析
测量某物体长度时,刻度尺分度值为 1mm,物体末端对齐 15.35cm 刻度线,则测量结果为 15.35cm(准确值 15.3cm,估读值 0.05cm)。
若刻度尺零刻度线磨损,可选择 1.00cm 刻度线作为起始点,物体末端对齐 16.35cm,则长度为 16.35cm - 1.00cm = 15.35cm。
常见错误
错误 1:刻度尺歪斜放置,导致测量值偏大。
错误 2:视线斜视,如从上方读数导致测量值偏小。
错误 3:未估读或估读位数错误(如分度值 1mm 的刻度尺,读数为 “5cm” 未估读,或 “5.234cm” 估读位数过多)。
幻灯片 7:时间的单位及换算
记录时间的标准
基本单位
在国际单位制中,时间的基本单位是秒(符号:s)。1 秒的定义:铯 - 133 原子基态的两个超精细能级之间跃迁所对应的辐射周期的 9192631770 倍的持续时间。
常用单位及换算
小时(h):1h = 60min = 3600s
分钟(min):1min = 60s
毫秒(ms):1ms = 0.001s = 10⁻³s
微秒(μs):1μs = 0.000001s = 10⁻⁶s
生活中的时间参考
一节课时长约 45min
人的脉搏跳动一次约 1s
百米赛跑世界纪录约 9.58s
光穿过地球大气层约 0.00005s(50μs)
幻灯片 8:时间的测量工具
从古代到现代的计时工具
传统工具
秒表(停表):实验室常用,分为机械秒表和电子秒表,精度可达 0.1s 或 0.01s,用于测量短时间间隔。
时钟:包括机械钟、石英钟、电子钟等,用于测量较长时间(如小时、天)。
精密计时工具
原子钟:精度极高,数万年误差不超过 1 秒,用于全球定位系统(GPS)、航天导航等领域。
打点计时器:物理实验中常用,通过打点记录时间,每隔 0.02s 打一个点(交流电频率 50Hz)。
幻灯片 9:秒表的正确使用方法
测量时间间隔的步骤
机械秒表
调零:按下复位按钮,使分针和秒针指向零刻度。
启动:按下启动按钮,秒表开始计时,指针转动。
停止:当被测事件结束时,按下停止按钮,指针停止转动。
读数:
分针读整数分钟,不足 1 分钟的部分读秒针示数(注意分针是否超过半分钟刻度,超过则秒针读 30~60s,未超过读 0~30s)。
例如:分针在 1min 和 2min 之间且超过半分钟,秒针指向 35s,则总时间为 1min35s = 95s。
电子秒表
操作更简单:按 “开始 / 停止” 键启动和停止,按 “复位” 键清零,直接读取数字显示的时间(如 “00:01:35.50” 表示 1min35.50s)。
幻灯片 10:误差与错误的区别
如何提高测量准确性
误差
定义:测量值与真实值之间的差异,是不可避免的(受测量工具精度、测量方法、环境因素等影响)。
减小误差的方法:
选用精度更高的测量工具。
改进测量方法(如多次测量求平均值)。
控制测量环境(如避免温度变化影响刻度尺长度)。
错误
定义:由于操作不当、读数错误等人为因素导致的测量结果偏差,是可以避免的。
常见错误:刻度尺放歪、读数视线不垂直、秒表未复位就开始测量等。
关键区别
误差不可避免,只能减小;错误可以通过规范操作避免。
幻灯片 11:实验活动 —— 测量物理课本的长度和脉搏跳动时间
动手实践测量技能
活动 1:测量物理课本的长度和宽度
器材:刻度尺(分度值 1mm)。
步骤:
将刻度尺零刻度线与课本长边起始端对齐,刻度线紧贴课本。
视线垂直刻度尺,读数并记录(估读到 0.1mm)。
重复测量 3 次,计算平均值(减小误差)。
记录表格:
测量次数
长度(cm)
宽度(cm)
1
2
3
平均值
活动 2:测量 1 分钟脉搏跳动次数
器材:秒表。
步骤:
用秒表计时 1 分钟,同时数脉搏跳动次数。
重复测量 3 次,计算平均每分钟跳动次数。
思考:如何测量脉搏跳动一次的时间?(用 1 分钟总次数计算平均值)
幻灯片 12:常见测量问题解析
解决实际测量难题
测量弯曲物体的长度
方法:用棉线与弯曲物体重合,标记棉线两端,将棉线拉直后用刻度尺测量棉线长度(化曲为直法)。
测量微小物体的长度(如细铜丝直径)
方法:将细铜丝紧密缠绕在铅笔上 n 圈,测量线圈总长度 L,则铜丝直径 d = L/n(累积法)。
测量时间间隔(如单摆周期)
方法:测量单摆摆动 30 次的总时间 t,则摆动一次的周期 T = t/30(累积法减小误差)。
幻灯片 13:课堂小结
核心知识点回顾
长度测量:基本单位是米(m),常用工具为刻度尺,需规范放正、对齐、读数和估读,记录结果带单位。
时间测量:基本单位是秒(s),常用工具为秒表,机械秒表读数需注意分针和秒针配合。
单位换算:掌握长度(m、cm、mm、μm)和时间(h、min、s、ms)的进率换算。
误差与错误:误差不可避免,可通过多次测量求平均值减小;错误可通过规范操作避免。
特殊测量方法:化曲为直法、累积法等用于解决复杂测量问题。
幻灯片 14:课后作业
填空题:
0.5km = ______m = ______cm;15min = ______s = ______h。
某物体长度测量结果为 25.43cm,刻度尺的分度值是______,准确值是______,估读值是______。
操作题:用家中的卷尺测量房间的长度和宽度,记录数据并计算房间面积(注意单位换算)。
探究题:为什么测量微小长度时要用累积法?请设计一个实验,用累积法测量一页纸的厚度。
幻灯片 15:结束页
测量是科学的起点
科学精神:精确测量是科学探究的基础,严谨的态度和规范的操作是获取可靠数据的保障。
生活应用:学会测量不仅能解决物理问题,还能在生活中合理规划空间、安排时间,让科学服务于生活!
2024沪粤版物理八年级上册
授课教师: . 班 级: . 时 间: .
1.2测量长度和时间
第一章 走进物理世界
a
i
T
u
j
m
i
a
N
g
生活中我们常通过眼睛观察,直接判断物体的长短.仔细观察下面
两个图,先看,再用尺子量.
两图形中间的线段一样长吗?
横放和竖放的物块一样长吗?
2
用眼睛观察两图感觉两条线段和两个物块都不一样长,但用尺子量
左图中两条线段是一样长的,右图中两个物块也是一样长的.
生活中我们仅仅依靠眼睛、耳朵、鼻子等感觉器官去判断外界的事
物往往是不可靠的.为了正确地认识周围的世界,准确把握事物的
特点,人们发明了很多测量仪器和工具,这些仪器和工具可以帮助
我们准确测量,例如刻度尺、钟表、温度计等.
3
1.单位
(1)国际单位制
为了科学地进行测量,必须有一个公认的标准量作为比较的依据,
这个标准量叫做单位.为了便于各国间的科技、文化交流,国际上
规定了一套统一的单位,叫做国际单位制,简称 .
(2)长度的单位
在国际单位制中,长度的基本单位是米,符号是“ ”.其他常用单位
有千米、分米、厘米、毫米 ,更小的单位有微
米、纳米 等.
4
(3)常用的长度单位及其与米的换算关系
单位 符号 与米的换算关系
千米
分米
厘米
毫米
微米
纳米
5
(4)长度单位的换算示例
6
典例1 下列长度的单位换算正确的是( )
B
A.
B.
C.
D.
[解析] ,正确的算法是 ,正
确的算法是 ,正确的算法是
.
7
2.长度的测量
(1)测量长度的工具
刻度尺是测量长度的基本工具,常见的有直尺、三角板、皮尺、卷
尺等.如果需要对物体的长度进行精确测量,需选用精确度比较高
的测量工具,如游标卡尺、螺旋测微器等.
8
(2)刻度尺的使用方法
使用前 会认:认清刻度尺上标注的零刻度线、量程、分度值.
①零刻度线:刻度尺的起始刻度,使用时要看刻度尺的零
刻度线是否在尺端,是否磨损.
②量程:刻度尺的测量范围,也是尺上最小值和最大值
之间的差.量程决定着刻度尺一次能测出的最大长度.如
图所示刻度尺的量程是 .
9
使用前 ③分度值:刻度尺上相邻两条刻度线之间的距离表示的
测量值,它是测量精确程度的决定因素,分度值越小,
测量值越精确(并非越精密越好,符合要求即可).如图
所示刻度尺的分度值是
________________________________________________________________________________
10
使用中 会选:根据测量对象和测量要求选择合适量程和分度值
的刻度尺.
①选量程:根据被测物体的长度,首先考虑能一次完成测
量,若不能一次完成,则应选择较大量程的刻度尺测量.
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.如安装门窗玻璃时,测量精确度要求高,可选用分
度值为 的米尺
使用中 会放:将刻度尺的零刻度线对准被测物体的一端,有刻度
的一边紧靠被测物体,与被测边保持平行,不能歪斜.刻度尺较厚时,刻度线应紧靠被测物体,如图甲所示;零刻度线磨损时,可以从其他刻度线量起(一般从某一整数刻度线开始测量),如图乙所示
________________________________________________________________________________
12
使用中 会看:读数时,视线要正对刻度线,不能斜视
_______________________________________________________________________________
13
使用中 会读:读出准确值,并估读到分度值的下一位.如图所
示,该物体长度的准确值为,估计值为 ,单位是
,该物体长度为 .
______________________ 估计值是“0”时不能省略
___________________________________________
会记:记录测量结果时,不但要记录数字,还必须注明
单位.没有单位的记录是无意义的
14
典例2 (六盘水中考)如图所示,读数时视
线正确的是___(选填“”或“ ”),物体
的长度为______________________ .
3.45(或,或)
[解析] 读数时视线应正对刻度线, 正确.物体左侧与零刻度线对
齐,该物体长度准确值为,估计值为(或,或 ),
单位是,所以物体的长度为(或,或 ).
15
教材深挖
测量结果的最后一位数字是估读数字,即一个正确的长度测量结果,
从右边数第二位数字对应所使用刻度尺的分度值.如测量某物体的
长度时,测量结果是,所用刻度尺的分度值是 ;测量
结果是,所用刻度尺的分度值是 .
16
1.误差的概念
在进行测量时,受测量人、测量仪器和测量方法的限制,测量值与
真实值之间总存在差异.物理学中,把测量值与真实值之间的差异叫
做测量误差.(任何测量都存在误差)
17
2.分析误差产生的原因
(1)测量环境、人员等造成测量误差
用同一刻度尺测量物理课本的长度,共测三次,测得的数据分别为
、、 .我们发现测量数据有差别,也就是
说测量存在误差.
(2)测量工具的分度值不同造成测量误差
用分度值分别为、、 的刻度尺测量物理课本的长度,
结果分别为、、 .也就是说选取的刻度尺不
同,测量结果也会不同,即测量存在误差.
18
3.误差与错误的区别
误差 错误
产生原因 ①与测量人的估读有
关;②与测量工具的
精确度有关;③与测
量方法有关;④受环
境等因素影响 ①不遵循测量仪器的使用规
则;②读数方法错误、记录数
据时粗心
能否避免 不可避免,只能减小 采用正确的方法测量、读数,记
录数据时认真,就可以避免
19
4.减小误差的方法
计算平均值时,所得结果无论是否能除尽,都要将小数位数保留成
与测量值相同的位数
(1)选用精确度更高的测量工具.(2)改进测量方法.(3)多次测
量求平均值.(计算平均值时,所得结果无论是否能除尽,都要将
小数位数保留成与测量值相同的位数)
20
教材深挖
从误差角度分析读数
有的同学认为物体的末端恰好对着刻度线时,不估读也可以.这种
想法是错误的,因为任何刻度尺的刻度线都存在一定的宽度,“恰
好对着刻度线”也是估计的,只不过估计值是零.由此可见,测量中
存在误差是不可避免的.
21
典例3 (广州期中)下列说法中正确的是( )
B
A.测量时出现误差,则说明一定是出了差错
B.正确测得某一本书的长为 ,测量时所用刻度尺的分度值
是
C.用被拉伸了的皮尺去测量某物体的长度,则测量结果偏大
D.只要测量仪器足够精密,就可以避免误差
22
[解析] 误差就是在正确测量的情况下,测量值与真实值之间存在
的差异,因此不是差错,故A错误;用被拉伸了的皮尺去测量某物
体的长度,每个小格的长度变大,则测量结果偏小,故C错误;选
用更精密的测量仪器,改进实验方法,多次测量取平均值,熟练实
验技能等都可以减小误差,但不能避免误差,故D错误.
23
1.时间的单位
(1)在国际单位制中,时间的基本单位是秒,符号是“ ”.常用的时
间单位还有时、分,比秒小的单位有毫秒、微秒 、
纳秒 等.
(2)时间单位的换算关系: ,
,, ,
.
24
教材深挖
时间与时刻的区分
时间是指两个时刻间的间隔;时刻为某一时间点.例如:某同学周
末从8:30开始做作业, 完成作业,这里的8:30和9:40就
是时刻,所花费的时间由末时刻与初时刻的差值求得,为 .
25
2.测量时间的工具
(1)古代测量工具:日晷、沙漏、滴漏等.
(2)现代测量工具:机械秒表、机械表、电子钟、电子秒表等.在
实验室和运动场上经常用秒表来测量时间.
26
3.机械秒表及其使用方法
(1)认识秒表
有两个表盘,一个长秒针和一个短分针.常见的型号有两种.
27
(2)使用方法(一启动,二按停,三读数,四归零)
①第一次按下转柄时,表针开始转动;
②第二次按下转柄时,表针停止转动,即可读数;
③最后按下归零键时,表针弹回零点.
28
(3)秒表读数
①“ ”型:先读出小表盘上的分钟数(按整数读);再观察分
针是否超过两数字之间的半分钟刻度线,如果不超过,则大表盘按
照读数,如果超过,则大表盘按照 读数.
②“ ”型:直接读数即可.
记录数据后,按下归零键,使指针归零,准备下一次计时.
29
典例4 如图甲所示,秒表的示数是__________;如图乙所示秒表的
示数是__________.
30
[解析] 两个图中秒针指示的位置相同,关键是看小表盘的分针指
示的位置.
31
4.电子秒表及其使用方法
电子秒表一般是液晶显示的,它有一个表盘和三个按键.一般的电
子秒表的分度值为 .使用方法如图所示.
如图所示的电子秒表的读数为“4分11秒52”,也记为“ ”.
32
知识点1 用刻度尺测量长度
1. 母题 教材P10活动1 要准确测量长度,需要选择合适的测
量工具。下列仪器不能用来测量长度的是( )
A
A. 日晷
B. 卷尺
C. 游标卡尺
D. 螺旋测微器
【点拨】日晷是一种古老的计时器,是用来测量时间的;卷
尺、游标卡尺、螺旋测微器都是用来测量长度的。
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中考考法
33
2.在下面的空格中填上长度的单位或数字。
(1)合肥到南昌的距离约为430______________ ;
(2)指甲宽度约为1_________ ;
(3)一个甲型流感病毒的直径约为 ____
__________________ 。
0.01
90
返回
中考考法
34
3.[2025·深圳模拟]如图所示的是使用刻度尺测量铅笔的长度。
先观察:
(1)使用前要注意观察刻度尺的______和________。
量程
分度值
中考考法
35
后使用:
(2)放置刻度尺时,__________对准铅笔的一端,有刻度
线的一边要紧靠铅笔且与被测长度保持______,不能歪斜;
如果因零刻度线磨损而取另一整刻度线作为零刻度线时,切
莫忘记最后读数中______所取代零刻度线的刻度值。
零刻度线
平行
减掉
中考考法
36
(3)读数时,视线应与尺面______。
垂直
(4)记录数据要由______和______组成,没有单位的记录
是毫无意义的;并要估读到分度值的________,图中铅笔的
长度为______ 。
数值
单位
下一位
14.40
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中考考法
37
4. 四名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___。
B
A. B. C. D.
【点拨】刻度尺的零刻度线与被测物体的边缘对齐,且有刻度
线的一侧紧贴被测物体,故B正确。
返回
中考考法
38
知识点2 误差与错误
5. 下列关于测量错误与误差的说法正确的是( )
C
A. 错误是由于不遵守仪器的使用规则产生的,是不可避免的
B. 测量时认真遵守仪器的使用规则,可以避免误差
C. 选用精密仪器测量可以减小误差
D. 处理数据时,多次测量取平均值可以消除误差
中考考法
39
【点拨】错误是由于不遵守仪器的使用规则、读数时粗心等
造成的,是可以避免的,故A错误;认真测量,遵守仪器的
使用规则可以减小误差,但不能避免误差,故B错误;选用
精密仪器测量可以减小误差,但不能避免误差,故C正确;
为了减小误差,可以多次测量求平均值,但是不能消除误差,
故D错误。
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中考考法
40
6.夏天时使用塑料刻度尺测量物体的长度要比冬天测量的结
果______(填“偏大”“偏小”或“不变”),原因可能是_______
____________________________________________________。
(假设物体的长度不随温度变化)
偏小
由于塑料的热胀冷缩,会导致夏天时塑料刻度尺的刻度间隔变大
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中考考法
41
知识点3 测量时间
(第7题)
7.物理是一门注重实验的自然科学。实验
室中常用测量时间的工具是______,小红
同学利用工具测出 跑步所用的时间,
如图所示,应记为________ ______
。
秒表
3
41.9
221.9
中考考法
42
(第7题)
【点拨】实验室中常用测量时间的工具是
秒表,图中秒表小盘中每小格是 ,指
针在和之间,偏向 一侧;
大盘的分度值是,大盘指针在 ,
因此秒表读数为 。
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中考考法
43
(第8题)
8. 如图所示的是一款
实验用电子秒表。它的上部除了正中央的
“ ”功能选择键外,左右各设置了一
个按键,要将数据清零复位,应该按____
(填“左”“中”或“右”)键。当功能调整为
可读到 时,图中所示此次计时读数
为____________。
左
中考考法
44
(第8题)
【点拨】题图中左键为重置复位键,中间
为功能选择键,右键为开始停止键,要将
数据清零复位应该按左键。电子秒表显示
器显示的时间分为三部分:分、秒、0.01
秒,此次计时读数为 。
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中考考法
45
纠易错 求平均值的数据处理
9. 小明在观看了联合国粮农组织的
《梯田守望者》纪录片后,他想知道一粒长粒米的长度,于
是用刻度尺测量了多次并得到了以下数据: 、
、、、 ,由数据可知,小
明使用的刻度尺的分度值为___ ,被测长粒米的长度应记
为_____ 。
1
10.5
中考考法
46
在求测量数据的平均值时,不要忘记先去掉错误数
据,然后再求其他测量数据的平均值,且在单位不变的情况
下,平均值小数点后的位数应与测量值小数点后的位数相同。
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中考考法
47
10. 单位的正确换算是学好物理的基础。下列单位换算中正
确的是( )
D
A.
B.
C.
D.
中考考法
48
【点拨】将换算成以 为单位的过程是
,故A错误;将换算成以 为
单位的过程是,故B错误;将 换算
成以 为单位的过程是
,故C错误;将
换算成以为单位的过程是 ,故D
正确。
返回
中考考法
49
11. 某同学用饮料瓶和自制刻度尺制作了一个简易量雨器,
并用该量雨器测得某暴雨日一小时的降雨量为 。下
列说法正确的是( )
C
A. 该测量结果不存在误差
B. 测量记录结果中的“8”是准确值
C. 该结果是用分度值为 的刻度尺测量的
D. 使用刻度尺测量,记录结果时,估读的位数越多越精确
中考考法
50
【点拨】误差是测量过程中测量值与真实值之间的差异,测
量过程中的误差不可避免,故A错误;使用刻度尺进行测量
时,记录结果包含准确值、估读值和单位,测量结果中的“8”
是估读值,故B错误;使用刻度尺测量时,结果要估读到分
度值的下一位,即记录结果的倒数第二位为分度值位,测量
结果为,倒数第二位为 位,所以使用的刻度尺的
分度值为 ,故C正确;使用刻度尺测量,记录结果时,
估读到分度值的下一位即可,估读多位毫无意义,故D错误。
返回
中考考法
51
12. 正确写字姿势的“三个一”:眼离书本一尺远,
胸离书桌一拳远,手离笔尖一寸远,如图所示。关
于“眼离书本一尺远”的估算最合理的是( )
B
A. 约 B. 约
C. 约 D. 约
【点拨】1米等于3尺,则1尺约等于 ,眼离书
本约 ,故B正确。
返回
中考考法
52
13. [2024·烟台]五一前夕,某学校举行了春季运动会,下
列数据中你认为符合实际的是( )
C
A. 男子立定跳远的成绩为
B. 女子跳绳的成绩为每分钟360个
C. 男子的成绩为
D. 女子铅球的成绩为
中考考法
53
14.如图用两把刻度尺和测同一物体的长度,其中刻度尺
的分度值是______,用此刻度尺测出物体的长度为_____ 。
用刻度尺___(填“”或“ ”)测出的结果更精确。
3.25
返回
中考考法
54
55
必做作业:从教材习题中选取;
选做作业:完成练习册本课时的习题.
作业
谢谢观看!
$