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第二章 机械运动
第二节 长度及其测量
高铁已经成为我国的一张亮丽的名片，极大地方便了人们的出行，也为社会的发展注入了活力。
列车从一个车站行驶到另一个车站的过程中，它的空间位置发生了变化，我们该如何描述和比较物体的这种位置变化呢
情景导入
1.你知道教室的门有多高？
2.太阳离我们有多远？
3.世界上最高的山峰有多高？
4.中国的长江有多长？
5.你看到过的最小的物体有多小？
你知道吗？
新课探究
生活中我们经常用长度、宽度、高度、厚度、直径、半径、距离、路程等来描述空间的尺度，在物理学中将长度作为描述空间尺度的基本物理量，长度一般用符号L（l）表示。
1.长度的单位
长度的国际单位：米（m）
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）
光年也是长度单位
光在1年中的行程。约为9.46×1015m。
1983年国际计量大会通过如下定
义：1米是在1/299 792 458秒内，光在
真空中传播的距离。
单位之间的换算关系
1千米=1000米（103米）
1m=10-3km
1米=10分米
1dm=10-1m
1分米=10厘米
1cm=10-2m
1厘米=10毫米
1mm=10-3m
1毫米=1000微米（103微米）
1μm=10-6m
1微米=1000纳米（103纳米）
1nm=10-9m
方法归纳
m
mm
μm
nm
每下一级乘103
m
dm
cm
mm
每下一级乘10
大 小
乘倍数
除以倍数
km
仙女座大星云是离我们最近的旋涡星系，它的直径约为16万光年，距离我们约为220万光年。
宇宙万物，从纷繁的星体到我们生活的地球，从莽莽群山到滔滔江河，从高大的建筑物到微小的分子、原子，都有一定的空间尺度。
上海金茂大厦共88层，高420.5米。
人眼能分辨出的沙粒、头发等微小物体的直径大约为 10_4 m。
我国的长江大约长6300 km。
珠穆朗玛峰的海拔高度约为8848.86m。
组成物质的分子、原子的直径约为10-10m。
103泰山
100人类
1027宇宙
1010
物质世界空间尺度的数量级
科学窗
光年和天文单位
除了长度之外，描述空间尺度还需要用到其他物理量，
面积的国际单位：平方米 （m2）
面积是描述物体的表面大小的物理量，
一般用符号 S 表示。
体积的国际单位：立方米 （m3）
体积是描述物体所占空间大小的物理量，
一般用符号 V 表示。
交流讨论
实际应用中，面积和体积还有哪些单位？它们和国际单位之间有怎样的换算关系？
与平方米（m2）的换算关系：
1 km2=106 m2，1 dm2 =10-2 m2，
1 cm2 =10-4 m2，1 mm2 =10-6 m2.
面积常用单位：平方千米（km2）、平方分米 （dm2）、平方厘米（cm2）、平方毫米（mm2）
交流讨论
实际应用中，面积和体积还有哪些单位？它们和国际单位之间有怎样的换算关系？
与立方米（m3）的换算关系：
1 dm3=1 L=10-3 m3；
1 cm3=1 mL= 10-6 m3.
体积常用单位：立方分米 （dm3）、立方厘米（cm3）、升（L）、毫升（mL）
紫色的线弯了吗？
橙色的线哪段长？
我们的感觉可靠吗？
AB长还是CD长？
中心的两个圆哪个面积大？
测量长度的工具——刻度尺
使用前估计被测物体的长度，选择量程和分度值合适的刻度尺。
（1）会认：
单位
零刻度线
量程
分度值
刻度尺要放正；有刻度的一边要紧靠被测物体，与所测长度平行，不能倾斜。
（2）会放：
（3）会看：
读数时，视线与刻度尺尺面垂直。
0 cm 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
×
×
√
（4）会读：
2.78 cm
读数时，要估读到分度值的下一位。
数字： 准确值 + 估读值
由分度值决定
有且仅有一位
（5）会记：
记录的测量结果应由准确值、估读值和单位组成。
准确值：_______ 估读值：_______ 单位：_____
2.7
cm
0.08
此时物体长度为：_________。
2.78 cm
科学窗
测量结果一般都用有效数字表示。
被测长度的末端对准2.3cm与2.4cm刻度线之间
刻度尺的分度值是1mm
被测长度的末端刚好对准了2.3cm刻度线
估计出毫米的下一位，读数为0
测量结果记录
为2.30cm
这种由准确数字和一位估计数字组成的数字，叫作有效数字。
估计出毫米的下一位，读数为4
测量结果记录
为2.34cm
误差：是测量值和真实值之间的差异。
误差的来源：
1.测量时，估读值出现的差异。
2.仪器不够精确。
3.受环境影响。
减小误差的方法：
多次测量取平均值、使用更精密的测量工具、改进测量方法。
误差与错误的区别：
误差 错误
产生原因 (1)测量工具不够精确
(2)测量方法不够完善
(3)跟测量者的估读有关
(4)受环境等因素影响 (1)不遵守测量仪器的使用规则
(2)读数、记录结果时粗心
能否避免 不能避免，只能尽量减小 可以避免,如遵守测量仪器的使用规则,读数、记录时耐心规范
课堂小结
长度
长度的测量
误差
单位及其换算
物质世界的空间尺度
刻度尺的使用
人体自带的“尺”
长度及其测量
自我检测
1.关于下列物体的大致尺度按照从小到大的顺序排列，正确的是（ ）。
A. 原子、沙粒、长城、太阳系、银河系
B. 原子、沙粒、长城、银河系、太阳系
C. 沙粒、原子、长城、太阳系、银河系
D. 沙粒、原子、长城、银河系、太阳系
A
2.四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（ ）
D
A
B
C
D
3.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_______=_______m。
1.5
m
cm
1.7
4.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次测量的结果分别为：L1=26.02 cm，L2=26.0 cm，L3=26.01 cm，L4=28.01 cm，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）物理课本长度的测量值应记作多少？
（1）L2=26.0 cm 和 L4=28.01 cm 是错误的，
因为L2没有估读至分度值的下一位，L4
与其他数据相差较大。
（2）物理课本长度的测量值

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