第1章 第2节 测量：实验探究的基础(课件PPT)-【指南针·课堂优化】2026-2027学年八年级上册物理（教科版·新教材）

初中物理 指南针课堂优化•八年级物理JK 第1章走进实验室 第2节 测量：实验探究的基础 第1课时 长度、时间的测量 课前自主导学 实验探究是科学研究的重要方法，测量是 实验探究的基础。通过长度测量和时间测量， 我们可以了解测量的初步知识，同时也能体会 实事求是的科学态度，养成良好的动手习惯。 知识点①) 从木工尺到米原器 1.测量基准的制定 (1)鲁班确定的木工尺标准。 (2)像鲁班那样，为了更好地进行科学、技 术、贸易的交流，1889年，科学家们制造了一个 国际通用的长度基准一米原器，作为各国测 量1米的基准。 (3)自2019年5月20日起，国际单位制中的 “米”采用以下定义：光在真空中于 299792458 秒内行进的距离，为1米。 2.长度的单位 (1)国际单位制中，长度的基本单位是米， 符号是m。 (2)常用的长度单位还有千米(km)、分米 (dm)、厘米(cm)、毫米(mm)、微米(um)、纳米 (nm)等。天文学上常用的长度单位是光年 (1.y.)。 (3)长度单位的换算 1km=1000m=103m 1dm=0.1m=10-1m 1cm=0.01m=10-2m 1mm=0.001m=10-3m 1m=0.001mm=10-6m 1nm=0.001um=10-9m 1光年=9.46073×1015m 3.补充：面积的单位及换算 (1)国际单位：平方米，符号是m。 (2)进率：长度进率的二次方。 4.补充：体积的单位及换算 (1)基本单位：立方米，符号是m3。 (2)进率：长度进率的三次方。 知识点② 测量长度 1.量程与分度值 (1)测量工具所能测量的范围叫作测量范 围，其值由测量工具最小测量值和最大测量值 决定 (2)测量工具的最小刻度值叫作分度值。 (3)分度值和测量范围是测量工具的主要 规格。 (4)读数时，一般要估读到分度值的下一 位，这种做法叫估读。 (5)初中阶段只有长度的测量（用刻度尺测量 长度)要求估读，其他测量，如温度、力、电流、电压 等都不要求估读。 2.正确使用刻度尺 刻度尺是最常用的测量工具，学会正确使 用刻度尺有助于学习使用其他测量仪器和了解 测量的初步知识。正确使用刻度尺应注意以下 四点： (1)零刻度线对准被测物体的一端，并紧靠 物体。 (2)读数时，视线正对被测物末端所对的刻 度线。 (3)读数时，读出准确值和估计值。 (4)记录的数值必须注明单位。 3.长度测量是最基本的测量 许多测量仪器的示数是以长度的示数为 基础的，用长度（直线或曲线）来反映某个量的 测量值，如弹簧测力计的刻度、温度计的刻度、 量筒的刻度等都是用直线长度来反映对应测量 值的；秒表、电流表、电压表，它们的表盘都是用 曲线长度来反映对应测量值的。 知识点③ 测量时间 1.测量工具 (1)我国古人发明了最原始的计时器“土 圭”（如图甲），后来陆续出现：日晷（如图乙）、沙 漏、水钟、机械钟、天文钟、石英钟、分子钟、原子 钟等。 兼 tǔgui 土圭 甲 乙 (2)在运动场和实验室，人们经常用秒表测 量时间。 2.时间单位 (1)在国际单位制中，时间的基本单位是 秒，符号是S。 (2)常用单位：小时(h)、分(min)、毫 秒(ms)、微秒(s)。 (3)进率：1h=60min1min=60s 1h=3600s 1min-0h1s 60 min1s=3600 h 3.认识秒表 机械秒表如图甲所示：它的量程是15分钟， 分度值是0.1秒。使用时按下转柄开始计时，再 按一下转柄停止计时，根据分针和秒针所指的 示数记录时间。按下复位键回零，可以进行下 一次测量。电子秒表如图乙所示：它的分度值 是0.01秒。 转柄 切换模式 复位键 读取计时 一开始/停止 8302 7 分针 0 0 10 秒针 甲 乙 课中学法指导 1.正确使用刻度尺测量物体长度 (1)使用刻度尺之前要“三观察”。 ①观察零刻度线的位置在哪里，是否磨损， 如果磨损可重新确定某一刻度线为起始刻 度线； ②观察测量范围是多少，实际情况中可根 据具体情况，选择测量范围合适的刻度尺； ③观察分度值是多大，根据不同情况和要 达到的精确度，选择分度值合适的刻度尺。 (2)使用刻度尺测量物体的长度要“三会”。 ①会放：刻度尺的零刻度线或重新确定的 起始刻度线要与被测物体的起始端对齐，刻度 尺有刻度线的一边要贴近被测物体且与被测边 长平行，不能倾斜； ②会读：读数时视线要正对刻度线，眼睛不 可倾斜，在精确测量时要估读到分度值的下 一位； ③会记：测量结果是由数字和单位组成的， 无单位的记录结果是毫无意义的。 【例1】 用厚刻度尺测量木块的边长，下图 中正确的是 WWW叮 1015 51015 A B mnpmmpmmm 51015 51015 C D 【答案】D 2.如何理解有效数字 测量结果一般都用有效数字表示，例如：测 量某长度时，测量值是2.34cm,由于所用的尺 子的分度值是1mm,上面数据中的2和3是从 尺子上准确读出来的，而4只能估计得出。这样 由准确数字和一位估计数字组成的数字，叫作 有效数字。有效数字的倒数第二位可表示刻度 尺的分度值，例如：根据正确记录测量值是 4.576m,可以判断所用的刻度尺的分度值是 lcm。 【例2】小明同学对一支铅笔的长度进行 了精确测量，记录结果为17.54cm,根据记录确 定他所用刻度尺的分度值是 ,准 确值是 ,估计值是 【答案】1mm17.5cm 0.04cm 课后巩固提升 【基础训练】 一、填空题 1.在国际单位制中，长度的单位是；测量 长度的基本工具是 2.物理实验中，使用刻度尺之前应对刻度尺进 行观察：(1)观察它的 在哪里， 是否磨损；(2)观察它的 ;(3)观 察它的 。长度的测量往往要求精 确些，读数时必须估读到 的下一 位。记录测量结果时，除了写出数字，还必须 写明 ,否则记录是无效的。 3.在下面的数字后面填上适当的单位： (1)一位同学的身高是1.58 (2)一张课桌的高度是80 (3)物理课本的宽度是185 (4)考试试卷的纸张厚度是70 4.完成下列单位换算： (1)12m2= cm2= mm2 (2)5000um= mm= mo 5.(2024·宿迁)如图所示测量7号干电池长度， 读数方法正确的是 (选填“A”或“B”), 长度为 cm。 ▣ - B 0cm 3 6.(2025·天津)刻度尺使用：图中，测量某木块 长度时，刻度尺放置正确的是 图；该木 块的长度为 cm。 >>>> 中T 0cm 3 甲 >> 乙 7.机械停表表盘上的长针是 针，短针是 针，在使用机械停表时应先读取 然后读取 ,最后将它们相加（前4空选 填“分”或“秒”)。如图所示，机械停表的示数 为 min s,即共 So 8 39 二、选择题 8.(2025·河南)从浩瀚宇宙到微观世界，物体空 间尺度大小各异。下列物体中尺度最小的是 A.太阳系 B.原子 C.地球 D.电子 9.(2025·山西)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1mm、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 10.(2025·济南)小贝学习成语“另辟蹊径”后查 阅了有关资料，得知“径”是指仅容人步行通 过的小路，马车无法通过。根据该资料的描 述，“径”的宽度最接近 A.0.05m B.0.5m C.5 m D.50m 11.为了使测量更准确，在实验中应该 A.尽量使每一次的测量结果完全一致 B.记录数据和计算时小数点后保留的位数 越多越好 C.发现测量数据相差太大可修改数据 D.按实验要求认真测量，并如实记录数据 12.下图是用木制的厚刻度尺测量铁块的长度， 其中测量方法正确的是 A B 13.(2024·辽宁)为保护视力，应认真做好眼保 健操，做一遍眼保健操的时间大约是() A.5 s B.5 min C.50 min D,5 h 【能力提高】 14.有些刻度尺有刻度的一侧会逐渐向边缘变 薄，从侧面看上去的形状如图所示，请从正 确使用刻度尺的角度来谈谈这样做的好处： 图中物体的长度为 cmo 有刻度的 12345cm6 一侧 第2课时 误差和长度测量的特殊方法 课前自 主 导 学 知识点① 误差 1.长度测量的准确程度是由刻度尺的最小 刻度（分度值）决定的。 2.误差的定义 测量中测得的数值和真实值之间存在的差 异叫作误差。 3.误差产生的原因 引起误差的原因有很多，最常见的有下列 三种： (1)测量仪器不够精密。 (2)测量方法不够完善。 (3)人的观察不够细致。 4.减小误差的方法 (1)采用更精密的测量仪器。 (2)改进测量方法。 (3)多次测量取平均值。 5.任何测量结果都有误差，可以减小误差， 但不能消灭误差 知识点2 长度测量的特殊方法 在不能直接测量长度或直接测量误差很大 时，根据实际情况，可选用一些特殊方法进行 测量。 1.测曲线的长度时用“化曲为直法”或“滚 轮法”。 2.测球的直径或圆锥的高时用刻度尺和三 角板组合的“平移法”。 3.测一张纸的厚度或细金属丝的直径时用 累积法”。 “ 4.测圆柱体圆周的长度时用“贴纸法”。 课中学法指导 1.正确计算“多次测量的平均值” 多次测量求平均值是减小误差的有效方 法，最后的计算结果的位数不是越多越好，所取 位数应与测量值的位数相同，才可以作为测量 结果；计算平均值的结果时要算到与测量值相 同位数的下一位，然后四舍五入保留到与测量 值相同的位数。 【例1】某同学用同一刻度尺测量了四次 物理课本的长度，测得的数据分别为25.79cm、 25.81cm、25.80cm、25.82cm,则他的测量结 果应写为 ( A.25.8cm B.25.80cm C.25.805cm D.25.81cm 【答案】D 2.正确区别误差与错误 虽然错误和误差都是测量中测得的数值和 真实值的差异，但产生差异的原因不同。错误 是由于不遵守实验规则或测量时粗心大意造成 的；而误差是由于测量仪器不够精密或测量的 人估计不准及环境因素等造成的。错误是可以 而且应该避免的；而误差是不可能避免的，任何 测量都存在误差，但我们可以想办法减小误差。 【例2】下列关于误差与错误的说法中，正 确的是 A.读数时多估计几位数字，可以减小误差 B.错误是完全可以避免的，误差跟错误一 样可以避免 C.只要测量时态度认真仔细，工具精密，就 不会有误差 D.测量时误差是不可避免的 【答案】D 3.如何利用长度测量的特殊方法减小测量 误差 (1)“化曲为直法” 在测量比较短的曲线的长度时，可以用一 根弹性不大的柔软棉线来测量：先让棉线与曲 线完全重合，标出起点和终点，然后把棉线拉 直，用刻度尺量出两标记点间的距离即为曲线 的长度。 (2)“滚轮法” 测量比较长的曲线的长度时，用一个轮子 沿曲线滚动，然后用滚轮的周长乘以滚动的圈 数，即可测出曲线的长度。例如：要测出学校操 场跑道一圈的长度，找一辆自行车，在前轮轮胎 上扎上细绳作为标记，然后在沙地上推车，使前 轮转动一圈，通过测沙地上车痕的长度来求出 前轮周长C,然后推自行车，沿跑道慢行，集中注 意力数前轮转动的圈数n,则跑道长度L=nC。 (3)“平移法” 对一些形状不平直的物体，测量某部分长 度时很不方便，例如：测硬币的直径、球体的直 径、圆锥体的高等。这时可以采用两块三角板 与刻度尺组合起来将所测的长度“平移”到刻度 尺上进行测量，如图所示。 6 7cm (4)“累积法” 在待测物体的长度很小，而测量用的刻度 尺精确度不够时，可以先测出若干个相同量的 总值，然后用总值除以这个量的个数，得出这个 量的值。例如：测细铜丝的直径时，将细铜丝在 圆铅笔上紧密排绕若干圈，测出线圈的总长度L 并数出所绕匝数，则细铜丝的直径d=上，如图 所示。 cm 再如：测一本厚书中一张纸的厚度，用分度 值为毫米的刻度尺测出书的厚度L,除以总张数 n,即得一张纸的厚度d= (5)“贴纸法” 用贴纸法测圆柱体圆周的长度时，取一张 白纸条，紧贴圆柱卷紧，用针在卷纸重叠处扎一 个透眼。然后将纸条展开，测出两孔之间的距 离即为该圆柱体圆周的长度。 【例3】测一枚硬币的直径，可采用哪些方 法？试说明你的做法。 【答案】方法一：利用两块三角板和一把刻 度尺组合测量，如下图甲所示，两三角板的直角 边所对应的刻度值的差，就是硬币的直径。（或 用图乙所示方法) _m -N m叮 36 789cm 甲 乙 方法二：把硬币放在纸上，贴着边缘用笔画 一圈，再剪下对折，然后用刻度尺测量出对折线 的长度，即为硬币的直径，如下图所示。 对折 w3 6 8L9 方法三：在硬币某一位置作上记号，从记号 开始在纸上沿直线滚动n圈，测出直线长度s, 求出一圈长度C=氵，再由C=πd,求出硬币直 径d= nπ 课后巩固提升 【基础训练】 一、填空题 1.测量时，虽然严格遵守了实验规则，且认真仔 细。但是，由于客观或主观因素的影响，测量 值和真实值之间总是有差异的，这种差异称 为 。为了尽可能地减小差异，我们 经常采用的办法是 ● 2.有六名同学，使用同一刻度尺测量同一作 业本的长度，六次测量记录是L1=18.82cm, L2=18.83cm,L3=19.82cm,L4=18.81cm, L5=18.80cm,L6=18.820cm。则其中一位 同学测量结果错误的是 cm,其中一 位同学测量结果不合理的是 cm, 这本作业本的长度是 cm。 3.小明用刻度尺和三角板按如图所示方法测一枚 5角硬币的直径，测得的直径是 cm。 其中准确值是 ,估读值是 WU JIAC )1234cm 4.在古代通常使用木尺进行测量，但木尺会因 受潮而膨胀。使用受潮后的木尺测量物体的 长度时（被测物体自身形变不计），测量值将 比真实值 (选填“偏大”或“偏小”)， 这是一种 (选填“误差”或“错误”)， (选填“能”或“不能”)避免。 二、选择题 5.下列关于误差的说法中，正确的是 () A.误差就是测量中产生的错误 B.只要测量时态度认真仔细，工具精密，就可 消除误差 C.读数时多估读几位数，可以减小误差 D.测量时误差不可避免，可多次测量取平均 值减小误差 6.用一把尺子测量某物体的长度，一般要测量 三次或更多次。这样做的目的是 () A.减小由于观察时视线倾斜而产生的误差 B.减小由于刻度尺不精密而产生的误差 C.避免测量中可能出现的错误 D.减小由于估测而产生的误差 7.(2024·长沙)为给课桌裁剪一块合适的课桌 垫，小明用卷尺对课桌长度进行了三次测量， 记录的数据分别为66.8cm、67.0cm、67.5cm。 则课桌长度的测量结果应为 A.66.8cm B.67.0cm C.67.1cm D.67.5cm 8.如图所示，测量硬币直径的做法中，正确的是 01234cm 234cm A B 0寸 20 0 123456cm C 9.自行车的车轮半径为34.0cm,骑着自行车测 某操场跑道的长度时，车轮共转了140圈，则 跑道长度大约为 () A.4×104cm B.3×104cm C.2×104cm D.1×104cm 10.(2024·天津)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，则一张“手撕钢”的厚度最接近于 A.2 dm B.2 cm C.2 mm D.0.02mm 三、简答题 11.你能想出多少种测量硬币的周长的方法？ 请至少写出两种具体的测量方法。 线端点处，并在硬币与端点重合处做一个记号 A,让硬币沿射线滚动一周，记下记号再次与射线 重合的位置B,用刻度尺量出AB的长度就是硬 币的周长。 (3)配合法与公式法相结合：先用刻度尺和三角 尺测出硬币的直径，然后根据圆的周长公式进 行计算，求出硬币的周长。 ①用卷尺测出 ②算出车轮的 ③用红布条在自行车车轮上做一个记号（或 用气门芯做记号)，让记号与跑道的起点重 合，推着自行车沿跑道移动一圈，记下 ④跑道长度的表达式为： (用测 量的物理量符号表示)。 13.某同学想要测量物理课本内页中每张纸的 厚度，他设计的测量方案如下： ①将课本内第1~10页的纸合拢； ②用刻度尺量出这叠纸的厚度L; ③算出每张纸的厚度d= 该同学设计的方案中存在两处不妥或错误， 请你指出： 四、实验探究题 12.常见的自行车有“28”“26”和“24”等型号，这些 型号是按车轮直径的尺寸命名的，如“26”自 行车车轮的直径是26英寸，1英寸=2.54cm。 (1)“26”型号车轮的直径是 m,周长 是 m。(结果保留2位小数) (2)给你一把量程为0~2m的卷尺和一辆自 行车，设计一个简单的方案测量学校跑道的 长度，请你写出测量步骤，并用适当的符号 表示你测得的物理量。 (1) (2) 【能力提高】 14.一条纸带厚薄均匀，小明把纸带紧密地环绕 在圆柱形铅笔上，直至恰好能套进一个圆环 内，如图所示，纸带环绕了n圈，则纸带厚度 是 圆环 铅笔 D 15.某同学想测量一根细铜丝的直径，他的实验 步骤如下： 9cm1011121314151617 A.将细铜丝拉直，用 测出细铜丝 的长度； B.如图所示，将细铜丝紧密排绕在粗细均匀 的圆铅笔上，并数出 C.用刻度尺测出 D.计算细铜丝的直径d。 (1)以上步骤中，没有必要的步骤是 (选填字母)； (2)铜丝的直径d= (用所测量物理量 的符号表示)； (3)若铜丝缠绕松散，测得的铜丝直径比真 实值 (选填“偏大”或“偏小”)。 【拓展应用】 16.一把金属刻度尺受热膨胀变长，用这把尺子 测量长度时，所测得数据比标准刻度尺测得 的数据 () A.小一些 B.大一些 C.相同 D.不能确定 17.甲、乙两卷粗细不同的细铜线，甲卷铜线标 签上注明直径是0.8mm,乙卷铜线的标签 已经模糊不清了。不用刻度尺，你可以用什 么简易办法求出乙卷铜线的直径？