1.1 长度和时间的测量 课件-2026-2027学年人教版物理八年级上学期

该初中物理课件聚焦“长度和时间的测量”，涵盖物理量与单位、测量工具使用、误差与错误等核心知识点。课堂导入通过“小棒长短比较”“中心圆面积判断”等视觉错觉问题引发认知冲突，说明感觉不可靠，进而构建从测量必要性到单位统一、工具使用的知识支架。 其亮点在于以科学探究和科学思维为核心，如通过累积法测纸厚、平移法测直径等特殊测量培养探究能力，对比误差与错误表格训练科学推理，融入秦始皇统一度量衡等历史案例渗透科学态度。学生能提升测量技能与科学素养，教师可直接用于课堂实施，提高教学效率。

第一章 机械运动 第1节 长度和时间的测量 物理 八年级上册 1 课堂引入 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。 甲图 乙图 课堂引入 如下图所示，中心的两个圆，哪个圆的面积大？ 感觉上右边圆面积的大。 然而 实际上，两个圆的面积一样大。 从以上两个例子可以分析出 我们的感觉是不可靠的 课堂引入 为了正确认识周围的世界，准确把握事物的特点，人们发明了很多仪器和工具。这些仪器和工具帮助我们进行准确的测量。尺、钟表、温度计、秤等都是我们熟悉的测量仪器或工具。 知识点 1 物理量与单位 5 长度、时间等可定性或定量描述的属性称为物理量。 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。 测量任何物理量都必须首先规定它的单位（unit）。 物理量与单位 新知学习 新知学习 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。例如，测量长度时，我国过去采用的单位是“尺”（古代的“尺”与现代的“尺”也不一样），一些欧洲、美洲国家采用的单位是“英尺”。这样，同一个物体的长度用不同的单位来表示，国际交流就会很不方便。 人们逐渐认识到，应当选取自然界中比较稳定、世界各国都能接受的事物作为测量标准。鉴于这种认识，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(SI)，推荐各国使用。目前世界上大多数国家和地区已经采用国际单位制，我国的法定计量单位也是以国际单位制为基础制定的。 知识点 2 长度的测量 8 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出现！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C位，一米就是巴黎地球子午线的四千万分之一。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”！ 新知学习 长度的测量 新知学习 （1）国际单位： 长度的国际单位是 米（metre），符号是 m 。 （2） 常用单位： 毫米（mm） 千米（km） 厘米（cm） 分米（dm） 微米（μm） 纳米（nm） 长度的单位 长度的测量 新知学习 （3）单位换算： 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 长度的测量 新知学习 ________是测量长度的基本工具。 常用的长度测量工具有：卷尺、三角尺、游标卡尺、螺旋测微器等。 刻度尺 游标卡尺 螺旋测微器 精密测量工具 长度的测量工具 长度的测量 新知学习 （1）刻度尺的认识： 单位 零刻度线 测量范围（量程） 分度值 (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)测量范围：刻度尺能测量的长度范围。 【量程：有时用量程来表示测量工具测量的范围。量程是测量范围上限和下限的差。】 (3)分度值：刻度尺上相邻两刻度线之间的长度，它反映了刻度尺的精确程度。 刻度尺的认识与使用 长度的测量 新知学习 （2）刻度尺的使用： ① 选：根据测量对象、测量要求选择适当分度值和测量范围的刻度尺. 选测量范围(量程)：测量物体长度时，所选刻度尺的测量范围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. 【特别提示】实际测量时，并不是测量工具越精密越好，能够达到测量精度要求就可以. 长度的测量 新知学习 ② 放 ：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）。 【零刻度线磨损时也可选择清晰的整刻度线作为起始刻度】 乙 （2）刻度尺的使用： 甲 长度的测量 新知学习 （2）刻度尺的使用： ③ 读 ：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 新知学习 （2）刻度尺的使用： ④ 记 ：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。 刻度尺的读数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）。 如图所示的刻度尺： 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 测量值=准确数值+估读数值+单位 长度的测量 新知学习 （2）刻度尺的使用： 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： 。 读数时，如果物体的长度恰好对准整数刻度线，应填0补上估读位数 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。 0.00cm 5.2cm 1mm cm 5.20cm 长度的测量 新知学习 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 （2）刻度尺的使用： 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 长度的测量 新知学习 （3） 一些长度和距离 链球菌半径 ( 3 ~ 5 ) × 10-7 m 珠穆朗玛峰海拔高度 8848.86 m 人头发丝直径 约 7×10-5 m 地球半径 6.4×106 m 一张纸厚度 约 10-4 m 太阳半径 7×108 m 我国铁道标准轨距 1.435 m 日地平均距离 1.5×1011 m 长度的测量 新知学习 （4）一些常见物体的长度 ①普通初中生的身高约为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 长度的测量 新知学习 长度的测量 长度的特殊测量方法 圆锥体的高度为_____mm 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 （1）平移法 1.06 8.2 新知学习 长度的测量 长度的特殊测量方法 （2）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。适用于测微小长度。 测一张纸的厚度 ①. 选取 n（例如右图为100张纸）张纸作为一个整体； ②. 测出n张纸的总厚度 d ； ③. 用总厚度 d 除以纸的张数 n，从而得出一张纸的厚度 h＝ = = 0.0091cm = 91μm 新知学习 长度的测量 长度的特殊测量方法 （2）累积法 ①. 把铜丝紧密绕在铅笔上； ②. 数出缠绕在铅笔杆上的圈数 n ； ③. 用刻度尺量出n圈铜丝圈的长度 L ； ④. 铜丝的直径 d= 。 测量细金属丝的直径 = ≈ 长度 L = 2.00cm 圈数n = 22 A 测出京沪高铁北京和上海两地间铁路线的长度 新知学习 长度的测量 长度的特殊测量方法 （3）化曲为直法 适用于测较短的曲线长度，例如一段曲线长、地图册上的铁路线长。 测量如图所示曲线AB的长度 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。 B 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为比例尺） 新知学习 长度的测量 长度的特殊测量方法 （4）滚轮法 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= 。 nπD 手推式滚轮测距仪 知识点 3 时间的测量 27 新知学习 （1）国际单位： 时间的国际单位是 秒 ，符号是 s （2） 常用单位： 时（h） 时间的单位 分（min） 毫秒（ms） 微秒（μs） （3） 单位换算： 时间的测量 新知学习 时间的测量工具 （1）我国古代的测量工具 日晷 漏壶 依据圭表正午时表影长度的变化，能推算出二十四节气，依据表影长短的周期性变化，能确定一回归年的天数。 日暑由晷盘和晷针组成，有太阳照射时，人们可以通过晷针影子的长度、方向，以及晷针影子在晷盘上的位置来确定时间。 漏壶是利用水的恒定流量来计量时间的。 圭表 时间的测量 新知学习 时间的测量工具 （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，经常用停表（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。 石英钟 机械停表 智能手表 手机秒表 时间的测量 新知学习 机械停表的认识与使用 （1）机械停表的认识： 启动暂停键 回零键 小表盘：测量范围 0~15min 大表盘：测量范围 0~30s 15’/ 30”型停表 启动暂停键 回零键 小表盘：测量范围 0~30min 大表盘：测量范围 0~60s 30’/ 60”型停表 时间的测量 新知学习 （2）机械停表的读数： 15’/ 30”型停表 读数方法： 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 大表盘 的示数 停表的读数 5min 37.3s 5min37.3s 示数=小盘读数（min）+大盘读数（s） 时间的测量 新知学习 （2）机械停表的读数： 30’/ 60”型停表 读数方法： 在读数时，先读出小表盘上指针所通过的分钟数(按整数读)； 再观察大表盘上的指针直接读出对应示数 示数=小盘读数（min）+大盘读数（s） 小表盘 的示数 大表盘 的示数 停表的读数 1min 22s 1min22s 时间的测量 新知学习 （3）机械停表的使用： 一按：按动停表启动/暂停按钮开始计时。 二停：计时结束时，要按动停表启动/暂停按钮，这时停表会停在最后计时处。 三读：停表上分针和秒针所对应的时间值相加即为测量值。 四回零：按下回零按钮，使指针指在“0”处。 启动暂停键 回零键 启动暂停键 回零键 时间的测量 新知学习 （4）一些常见的时间估测 时间的测量 ① 中学生的脉搏1min内大约跳动70次，一次大约用时0.86s ② 正常呼吸一次的时间大约是3~4s ③ 正常书写汉字，1min大约可写25个，每个用时约2.4s ④ 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 ] 知识点 4 误差与错误 36 新知学习 误差 （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。 注意：任何测量都是存在误差的，误差是不可避免的。 新知学习 【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。 甲同学 分度值 准确值 估读值 物体长度 分度值 准确值 估读值 物体长度 乙同学 1cm 2cm 0.7cm 2.7cm 1mm 2.7cm 0.05cm 2.75cm 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？我们能测量出物体的真实长度吗？ 误差 新知学习 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？我们能测量出物体的真实长度吗？ ① 乙刻度尺的分度值小，故乙的精确度高。因为精度不同，读数有差别。 ② 甲的精确度尽管没有乙的高，但是测量值都是正确的。 ③ 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。 甲同学 乙同学 物体长度：2.7cm 物体长度：2.75cm 误差 新知学习 （2）误差与错误： 误差 错误 产生原因 能否消除 ① 与测量水平或方法有关 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 不能消除，只能减小 采用正确的测量方法，可以避免 误差 新知学习 误差 （3）减小误差的方法： ① 改进测量方法 ② 选用精密的测量工具 ③ 多次测量取平均值 课堂总结 长度单位、长度的单位换算、刻度尺的使用、长度的特殊测量方法、常见长度 时间的单位、时间的单位换算、停表的使用、一些时间的估测 误差与错误 认识误差、误差与错误、减小误差的方法 时间的测量 长度的测量 物理量与单位 物理量、单位、国际单位制 $