1.1 长度和时间的测量（第1课时）（教学课件）物理新教材人教版八年级上册

该初中物理课件聚焦“长度和时间的测量”第1课时，核心涵盖长度单位、刻度尺使用、估测及特殊测量方法。课堂以视觉错觉问题导入，通过测量纠正“感觉可靠”的认知，引出测量必要性，再按单位（历史到国际单位制）、工具使用（刻度尺“三看五会”）、估测与特殊方法的脉络构建学习支架。 其亮点在于融合历史与现代（如“布指知寸”到国际单位制），通过视频辅助（国际单位制蜕变、测量方法等）直观教学。注重科学思维（测量本质是比较）和科学探究（实验活动、特殊测量实践），结合典例与分层练习，助学生形成严谨态度，教师可借系统资源提升教学效率。

物理八年级上册 •人教版 第一章 机械运动 第1节 长度和时间的测量（第1课时） 学习目标——物理学科素养 01 物理观念 通过测量、估测及阅读，了解物质世界的一些长度和时间的尺度，形成初步的时空观。 02 科学思维 在测量长度和时间的活动中，体会测量实际上是将一个待测的物理量与一个公认的标准量进行比较的过程 03 科学探究 通过长度和时间的测量活动，掌握刻度尺和秒表的正确使用方法，初步具备获取证据的能力。 04 科学态度与责任 通过经历测量的过程，体会收集证据的重要性，养成实事 求是的科学态度，学会如何与人合作。 教学重难点 教学难点 教学重点 1. 长度的测量。 2.能够正确使用刻度尺测量长度。 3.并会估测长度。 1.测量长度时读取估计值。 2.停表的读数。 课堂引入 人类祖先在劳动过程中逐渐形成依靠主观感受进行比较的习惯。 思考： 图（a）中哪条黄色线段更长？图（b）中哪个橙色圆面积更大？我们的感觉总是可靠的吗? 课堂引入 测量结果：用刻度尺测量后发现，两条线段一样长，两个圆的直径相同，面积也一样大。 说明我们的感觉并不可靠。 知识点1 长度的单位 知识点1：长度的单位 人类对长度和距离的测量历史源远流长，这一过程充满了传奇色彩。从远古的氏族时期开始，人们就尝试着测量各种事物。他们运用自己的双手、双脚和双眼来感知长短、大小和距离，并借助树枝、绳索等工具进行长度测量，甚至用步行的步数来丈量土地面积。 例如，《大戴礼记·王言》中提到的“布指知寸，布手知尺，舒肘知寻”，以及《孔丛子·小尔雅》中的“举足为跬，倍跬为步”，都是对早期长度测量方法的生动描绘。 知识点1：长度的单位 （1）物理量 长度、时间等可定性或定量描述的属性称为物理量。 （2）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。 1. 单位 知识点1：长度的单位 （1）为什么制定国际单位制 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。 （2）国际单位制 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。 2. 国际单位制 知识点1：长度的单位 （3）国际单位制的七个基本单位 在国际单位制的基本单位中，长度的单位是米，时间的单位是秒。 七个基本单位如表所示。 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。 物理量 物理量符号 单位 长度 l、s等 m 时间 t s 质量 m kg 电流 I A 热力学温度 T K 物质的量 n（V） mol 发光强度 l（lV） cd 知识点1：长度的单位 视频欣赏——《国际单位制的百年蜕变》 知识点1：长度的单位 （1）长度的国际单位：米（metre），符号是m。 ●课桌的高度 大约是0.75m ●成年人走两步的距离大约是1.5m 3. 长度的单位 知识点1：长度的单位 （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）长度的单位换算 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 知识点1：长度的单位 单位由大化小，乘以10的正幂 单位由小化大，乘以10的负幂 知识点1：长度的单位 （4）长度单位换算技巧 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。 如图所示： 是把25.68 cm换算为0.2568m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 简记为 数不变，单位换， 乘进率，进行算. 知识点1：长度的单位 视频讲解—《长度单位与换算》 典例分析 【例题1】我国自主研发的“手撕钢”薄如蝉翼，其厚度大约是物理课本一张纸厚度的五分之一（物理课本一张纸厚度约为80μm），则一张“手撕钢”的厚度最接近于（　　） A．1.6×10-1m B．1.6×10-3cm C．1.6×10-2dm D．1.6μm B 【解析】 单位换算 1m=10dm=100cm=103mm=1×106μm 物理课本一张纸厚度约为80μm，“手撕钢”厚度只有物理课本一张纸厚度的五分之一，则“手撕钢”厚度约为 d=80μm/5=16μm=1.6×10-3cm。故选B. 16μm= 16 μm =16 ×10-3mm = 1.6×10-2mm= 1.6×10-3cm 数值不变 单位换算：1μm=10-3mm 知识点2 长度的测量 知识点2：长度的测量 直尺 卷尺 三角尺 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。例如，卷尺、直尺、三角尺等。 知识点2：长度的测量 游标卡尺、螺旋测微器等常用于机械加工的精密测量，而激光测距仪通常用于远距离精确测量。 中山大学珠海校区南山天琴计划激光测距台站 螺旋测微器 游标卡尺 知识点2：长度的测量 （1）认识刻度尺的“0”刻度线、量程、分度值 使用任何一种测量工具时，都要首先了解它测量 的范围和分度值。仔细观察你自己的刻度尺，回答下面的问题。 ①它的零刻度线在哪里？ ②它能测量的范围是多少？ ③它的分度值是多少？ 1. 认识刻度尺 知识点2：长度的测量 （1）认识刻度尺的“0”刻度线、量程、分度值 ①零刻度线：刻度尺的起始刻度线。 ②测量的范围：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。 测量范围 0～15cm 分度值1mm 零刻度线 量程 分度值 0～15cm 0.1cm ③分度值：相邻两刻度线之间的长度，它决定测量的精确程度。不同的刻度尺测量范围与分度值可能不同。 知识点2：长度的测量 （2）刻度尺的选择 我们可以根据测量的要求选择不同的测量工具。例如， ①要测量家里门窗的长度或宽度，就可以选用卷尺来测量。而没有必要一定选用分度值是1mm的刻度尺。 ②安装窗户上的玻璃时要精确到mm，故要选用分度值为1mm的刻度尺测量。 ③如果要精确测量螺母的尺寸，就可以选用精确度比较高的测量工具进行测量，如游标卡尺等。 知识点2：长度的测量 一看零刻度线：看刻度尺的零刻度线是否磨损。如已磨损则应重选一个未磨损的刻度线作为测量的起点。 二看量程：测量长度时要求一次测量出物体的长度，如果测量范围小于物体的实际长度，则肯定要移动刻度尺测量若干次，这样会使测量的结果与物体的实际长度产生较大的偏差。 三看分度值：如图所示，分度值反映了刻度尺的精确程度。 刻度尺 分度值 测量值 A 1cm 3.4cm B 0.1cm 3.42cm 使用不同分度值的刻度尺进行测量，所达到的精确程度不同。 2. 刻度尺的使用 （1）使用前做到三看 知识点2：长度的测量 （2）使用时做到五会 ①会“选”：根据测量的要求选取分度值和量程适当的刻度尺。 ②会“放”： 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（图甲），不能歪斜（图乙）。 想一想： 如图所示的方法，哪种是正确的？ 知识点2：长度的测量 要使刻度尺有刻度的一侧紧贴被测物体，零刻度线磨损的，应另选某一刻度线为“零点”，与被测物体长度起始端对齐，读数时应注意要减去“零点”的数值。 物体的长度为 6.20cm-4.00cm=2.20cm 知识点2：长度的测量 ③会“看”：读数时，视线要正对刻度线。 测量值：2.13cm 2.1 3 cm 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，读出刻度尺上的精确值后，还要再估读到刻度尺分度值的下一位，其读数应为2.13 cm。其中2.1 cm为精确值，0.03 cm（或0.02 cm）为估读值，不能读为2.1cm或2.100 cm。 精确值 估读值 单位 知识点2：长度的测量 ●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。 分度值 准确值 估读值 测量值 1mm 5.2cm 0.00cm 5.20cm 测量值为 5.20cm 知识点2：长度的测量 ●如图所示，如果物体的长度恰好对准大刻度线（cm），此时应该特别注意，记录结果有两个0。例如，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。 分度值 准确值 估读值 测量值 1mm 6.0cm 0.00cm 6.00cm 测量值为 6.00cm 知识点2：长度的测量 ⑤会“记”：记录的测量结果应由精数值、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。 测量值=准确数值+估读数值+单位 知识点2：长度的测量 测量对象 长度 宽度 厚度 作业本 _____ _____ _____ 课本 _____ _____ _____ 测量作业本和课本的长度、宽度及厚度，将测量结果填入下表。 3. 实验：用刻度尺测量长度 知识点2：长度的测量 视频演示—《用刻度尺测量长度》 知识点2：长度的测量 珠穆朗玛峰 4. 一些距离或长度 知识点2：长度的测量 （1）利用人体的“尺”估测长度 生活中，我们常常采用一些粗略的方法来测量长度。人体的哪些部位可以作为“尺”用来估测长度？ 一庹约160cm 一步约60cm 一柞约15cm “一柞”（约15cm） “一步”（约60cm） “一庹”（约1.6m，成人两臂左右平伸时两手之间的距离）。 可以利用这些“尺”估测长度。 5. 长度的估测 知识点2：长度的测量 ①普通中学生的身高约为160～180cm. ②一层住宅楼高度约为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篮球直径约为24cm. ⑧物理课本一张纸厚度约为80μm. …… （2）一些常见物体的长度 知识点2：长度的测量 想一想： （1）如何测量一根细铜丝的直径？ （2）如何测量一枚硬币的直径？ （3）如何测量地图上两个城市之间铁路线的长度？ （4）如何测量操场一圈的长度？ 以上这些测量都无法直接用刻度尺测量，需要用一些特殊的方法进行测量。 6. 长度测量的特殊方法 知识点2：长度的测量 （1）累积法 适用于测量无法直接测量的某些微小量。可把数个相同的微小量加在一起测量，再将测量结果除以微小量的个数，就可得到一个微小量。 例如，测量一张纸的厚度、细铜丝的直径等。 长度L 测量细金属丝的直径的方法： 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计算出铜丝的直径：_________。 圈数n d= 知识点2：长度的测量 （2）辅助法 对于用刻度尺无法直接测出的物体长度，可用三角板等进行辅助测量，实质就是将被测长度平移至刻度尺上再进行测量。例如测量圆柱体的直径、圆锥体的高、硬币的直径、乒乓球的直径等。 圆柱体的直径 约_______ 纪念币的直径约为________ 1.06cm 1.67cm 知识点2：长度的测量 （3）化曲为直法 方法一：用不可伸长的细棉线和要测量的曲线重合，在起点和终点做好记号，拉直后用刻度尺测量出两标记之间的距离，有比例尺的利用比例尺可计算出实际长度。 测量圆柱体的周长、地图上铁路长度等可以用化曲为直法。 例如，在地图上测出大同与西安两地间铁路线长度的方法： 用棉线AB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= nsAB（n比例尺分母） 知识点2：长度的测量 方法二： ①将圆规两脚分开一小段距离，用毫米刻度尺测出圆规两脚间距离l，如图甲所示； ②曲线可以看成是由许多段小线段组成，记录用圆规量取小线段的数量n，如图乙所示。 曲线的总长度就是______。 评估： 由图乙可知，圆规两脚之间的距离略小于两脚之间曲线的长度，所以这种方法的测量结果是______。 甲 乙 L=nl 偏小 知识点2：长度的测量 （4）化直为曲法 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。一些汽车、火车的里程表也是利用了这种原理。 如图中测出轮子的周长L，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： S=nL 知识点2：长度的测量 （5）化暗为明法 有些待测长度不是明显地露在外面，而是隐含在物体的内部，刻度尺不能直接测量。我们可以选择大小合适的钢针插入孔内，在管口处给钢针做上记号，然后再测出钢针尖端到记号处的长度即可。 例如，测量玻璃管内径的长度，工件的裂缝深度等可以用此方法。如图所示，工件的裂缝深度为： l=3.85cm 知识点2：长度的测量 （6）化整为零法 若被测物体的长度远远超过了刻度尺的量程（如测一卷铜丝的长度），或不便于用刻度尺直接测量时，可先选取物体的一小部分，用刻度尺测量其长度，然后设法测出整个物体与这一小部分的倍数关系，最后根据这一倍数关系求出整个物体的长度。 例如长为L0的细铜丝质量为m，铜丝卷的总质量为M，则可以计算出铜丝卷总长： 知识点2：长度的测量 视频讲解—《长度测量的特殊方法——累积法》 视频讲解—《长度测量的特殊方法——配合法》 知识点2：长度的测量 【例题2】陈寿在其著作《三国志·诸葛亮传》中描述诸葛亮“身长八尺，容貌甚伟，时人异焉”。这里的“八尺”是对诸葛亮身高的一种描述，显示出他的身形在当时被认为非常出众。不过，古代的“尺”作为一个长度单位，其标准与今天有所不同。你认为三国时期“一尺”相当于今天长度约是（　　） A．2.4m B．2.4dm C．2.4cm D．2.4mm B 【解析】 成年人的身高约1.8m。由题意：他的身形在当时被认为非常出众。则其身高高于常人，约为1.9m。八尺=1.9m，则一尺的长度约为 1.9m /8≈0.24m=2.4dm=24cm=240mm 故B符合题意，ACD不符合题意。故选B。 知识点2：长度的测量 【例题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 【解析】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 知识点2：长度的测量 【例题4】古代曾用张开的大拇指与中指间的距离作为长度单位，称为“拃”。如图所示是利用刻度尺测量某同学“一拃”的长度。下列说法正确的是（　　） D 【解析】 A．由图知，即此刻度尺的分度值为1cm，故A错误； B．读数时，视线应与刻度尺垂直，并正对要读的刻度线，视线甲没有与刻度尺的刻度线垂直，视线乙与刻度尺的刻度线垂直且正对刻度线，视线应从乙方向观察，故B错误； C．读数时估读到分度值的下一位，图中“一拃”的长度应读作19.0cm，故C错误； D．如果0刻度线磨损，可以与其它整刻度线对齐，测量结果要减去前面的数值，也能进行“一拃”的长度的测量，故D正确。故选D。 A．该刻度尺的分度值是1mm B．读数时，视线应从甲方向观察 C．图中“一拃”的长度应读作19cm D．若该刻度尺零刻度线磨损，也能进行“一拃”的长度的测量 课堂小结 课堂小结 ①物理量：长度、时间等可定性或定量描述的属性称为物理量. ②单位：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. ①国际单位：m. 其他单位：km、dm、cm、mm、μm、nm. ②换算关系：1 km=1 000 m 1 m=10 dm=102 cm=103 mm=106μm=109nm ①使用前“三看”：看量程、看分度值、看零刻度. ②使用时“五会”：会选、会放、会看、会读、会记. ③测量结果：包括数值（准确值和一位估读值）、单位. ①累积法. ②辅助法. ③化曲为直法等. 长度 单位 长度和时间的测量 特殊法测长度 物理量与单位 刻度尺的使用 课堂练习 课堂练习 1. 茶饼的起源可以追溯到两晋南北朝时期，下图中与物理书并排摆放的茶饼直径接近的是（ ） A．1.5cm B．150mm C．15dm D．0.015m 【解析】 物理书的长约为26cm，茶饼的直径约为书长的一半，约13cm，接近15cm=150mm=1.5dm=0.15m 故B符合题意，ACD不符合题意。故选B。 B 课堂练习 2. 关于长度的单位换算，下列四个算式中正确的是（　） A．1.2m=1.2×100=120cm B．1.2m=1.2m×100=120cm C．1.2m=1.2m×100cm=120cm D．1.2m=1.2×100cm=120cm 【解析】 长度的单位换算关系：1m=10dm=100cm=1000mm， 进行换算时，将数值看做倍数，然后依据单位之间的关系进行换算。将1.2m换算为以cm做单位的过程应是1.2m=12×100cm=120cm 故D正确，ABC错误。故选D。 D 课堂练习 3. 如图所示，小明家装修新房时想为落地窗安装一整块玻璃，需测量窗户的高度和宽度。下列是小明准备的四种测量工具，从测量的需要和操作简便性考虑，其中最合适的是（ ） A．分度值为2mm、测量范围为3m的钢卷尺 B．分度值为1cm、测量范围为50cm的三角尺 C．分度值为1mm、测量范围为15cm的钢直尺 D．分度值为1cm、测量范围为1.5m的软尺 【解析】 落地窗的高度小于3m，宽度为2米左右，窗户对精准度要求较高，则测量窗户的高、宽，应用分度值为1mm 、测量范围为 3m的钢卷尺，故A符合题意，BCD不符合题意。故选A。 A 课堂练习 4. 在使用刻度尺前应先观察刻度尺的分度值， 如图中刻度尺的分度值为______；若零刻度线 磨损，则从其他刻度线量起，读数时视线应与尺面______ ，并要估读到_______的下一位，如图所示物体的长度为________cm。 【解析】刻度尺一大格为1cm，1大格包含10个小格，故分度值为0.1cm；若零刻度线磨损，则从其他刻度线量起，读数时视线应与尺面垂直，不能歪斜，并要估读到分度值的下一位，物体左侧对应的刻度值为3.00cm，右侧对应的刻度值为5.80 cm，则木块的长度是 l=5.80cm-3.00cm=2.80cm 2.80 0.1cm 垂直 分度值 课堂练习 5. 小霞用如图所示的方法测量一根细铜丝的直径，测量时细铜丝紧密缠绕，图中L=______cm，该细铜丝的直径是______ cm（结果保留两位小数）。 【解析】 由图知，刻度尺的分度值为1mm，铜丝左侧对应刻度为10.00cm，右侧对应刻度为15.00cm，铜丝长度为 L=15.00cm-10.00cm=5.00cm 图中铜丝一共缠绕26圈，该细铜丝的直径是 d=L/26=5.00cm /26≈0.19cm 0.19 5.00 课堂练习 ②曲线可以看成是由许多段小线段组成，记录用圆规量取小线段的数量，如图2所示。 （1）步骤①中测得每段小线段的长度为 cm； （2）步骤②中得到曲线的小线段数恰好为15段，则曲线长度为 cm； （3）此方法测出的曲线长度比实际长度偏 （选填“大”或“小”）。 6. 如图所示，这是一种测量曲线长度的方法，测量步骤如下： ①将圆规两脚分开一小段距离，用毫米刻度尺测出圆规两脚间距离，如图1所示； 1.00 小 15.00 课堂练习 【解析】 （1）由图1可知，刻度尺的1cm之间有10小格，分度值为1mm，读数时估读到分度值的下一位。圆规左脚与3.00cm对齐，右脚与4.00cm对齐，圆规测出的1小段的长度为 4.00cm-3.00cm=1.00cm （2）步骤②中得到曲线的小线段数恰好为15段，则曲线长度为 L=15×1.00cm=15.00cm （3）因为圆规两脚之间的距离小于每段曲线的长度，因此此方法测出的曲线长度比实际长度偏小。 课后作业 作业 内容 同步作业 完成课后作业：“练习与应用” 自主安排 配套同步分层作业 谢谢聆听 谢谢聆听 Lavf59.27.100 Lavf59.27.100 Lavf59.27.100 Packed by Bilibili XCoder v2.0.2 Lavf59.27.100 Packed by Bilibili XCoder v2.0.2 Lavf59.27.100 Packed by Bilibili XCoder v2.0.2 $