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1.1 长度和时间的测量
第一章 机械运动
人教（2024版）物理八年级上册
1. 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横空出世！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明星，一米就是巴黎地球子午线的四千万分之一哦！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”！
长度的单位
2. 国际单位制
长度、时间等可定性或定量描述的属性称为物理量，测量任何物理量都必须首先规定它的单位。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。
为了方便国际交流，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(简称SI)。
【注意】我国法定单位用国际单位制。
3. 长度的单位
（1）国际单位：
长度的单位是米（metre），符号是m。
2018年，第26届国际计量大会通过如下定义：当真空中光速以m/s为单位表示时，将其固定数值取为 299 792 458 来定义米。
（2） 常用单位：
毫米（mm）
千米（km）
厘米（cm）
分米（dm）
微米（μm）
纳米（nm）
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
（3） 单位换算
注意：
(1)km、m、mm、 μm、nm从大到小进率为103
(2)m、dm、 cm、mm 从大到小进率为10
（4）长度单位换算的步骤
如图所示： 是把25.67 cm换算为0.2567m的过程。
25.67 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
= 25.67 × 10-2 m
= 0.2567 m
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。可简记为“数不变，单位换，乘进率，进行算”。
归纳总结
卷尺
刻度尺　
三角尺
皮尺
常用的
游标卡尺
螺旋测微器
比较精确的
长度的测量
1. 认识刻度尺
物理实验数据的处理技巧包括将物理知识编成记忆口诀。如密度、压强等基本概念。将数学工具应用于物理分析，建立物理模型简化问题，特别是凸透镜成像规律。保持好奇心是学习的动力源泉。理解基本公式的物理意义，收集错题并分析错误原因。物理公式的灵活运用需要将知识应用于生活才是真掌握。建立错题本分析常见错误，物理现象的跨学科联系通过辩论澄清物理概念，物理规律的美在于其普适性。
0
1
2
3
4
5
6
7
8
cm
三看：零刻度线、量程、分度值。
量程
分度值
零刻度线
注：1.量程是一个范围
2.分度值表示刻度尺的最小精确度
它的零刻度线在哪里？
它的量程是 ；
它的分度值是 。
0~8cm
1mm
刻度尺最左侧
①会选：根据测量对象、测量要求选择适当分度值和量程的刻度尺.
①选量程：测量物体长度时，所选刻度尺的量程应尽量大于被测物体的长度，保证一次就能完成测量.
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。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，只要达到测量精度要求就可以.
2. 正确使用刻度尺：“五会”
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，不能歪。
②会放：
0 cm 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
0 cm 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
0 cm 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
×
√
×
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”：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10.41 cm。其中10.4 cm为精确值，0.01 cm（或0.02 cm）为估读值，不能读为10.4cm或10.410 cm。
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。
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。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。
测量值为5.20cm
测量值为6.00cm
⑤会记：记录测量结果时，除了正确记下所读出的数字外，还要标明 ，只写数字而未标明单位的记录是没有意义的。
单位
两种特殊估读情况下数字的含义
（1）被测物体的末端恰好落在刻度尺某条刻度线上
如图所示，此时估读到分度值的下一位应为0，图中物体的长度为2.50 cm，其中最后一位“0”为估读，不能省。
（2）被测物体的末端恰好落在某条整数刻度线上
如图所示，图中物体的长度记为3.00 cm，其中前面的“0”是准确值，后面的“0”是估读值。两个“0”都不能省
使用刻度尺测量长度
实验：使用刻度尺测量作业本和课本的长度、宽度和厚度。
测量对象 长度 宽度 厚度
课 本
作业本
思考：怎样测量以下物体？
一张纸的厚度
一根细铜丝的直径
硬币的直径
一些长度和距离：
人头发丝直径 约7×10－5 m 我国铁道标准轨距 1.435 m
一张纸的厚度 约10－4 m 中学生身高 约1.6 m
成年人一步 约0.6 m 珠穆朗玛峰海拔 8 848.86 m
课桌高度 约0.75 m 地球半径 6.4×106 m
小资料
刻度尺的分度值是 _______，
木块A的长度是__________。
1cm
2.4cm
例题
长度的特殊测量方法
思考：如何测量铁丝的直径，一张纸的厚度？
累积法
思考：如何测量硬币的直径？圆锥的高度
辅助工具法
思考：如何测量不规则的曲线长度？如何测量
化曲为直法
【例】 测量球体的直径，常采用如图所示的方法，该刻度尺的分度值为　　　，转动球体的不同方向，在不同部位测得球的直径D的示数如下，则球的直径应取___________cm。
1mm
1.81
时间的单位
思考：你学习过哪些时间的单位？
时
分
秒
60
60
毫秒
10
1.时间的单位：
国际单位：秒，符号：s
常用单位：时（h）、分（min）等
2.时间的单位换算：
1 h=60 min
1 min=60 s
飞秒-fs（femtosecond）是一个时间单位，1fs等于1s的一千万亿分之一，具体来说，1fs= S。
飞秒时间非常短，以至于在许多科学实验和工业应用中，飞秒技术被用来研究和控制极其快速的过程。
飞秒技术在物理学、化学、生物学以及材料科学等领域都有重要应用。例如，在超快光谱学中，飞秒激光可以用来探测分子和原子内部的动态过程。在眼科手术中，飞秒激光被用来进行精确的角膜切割，以改善视力。此外，飞秒激光还被用于精密加工，如半导体芯片的制造。
1x10-15
0.5h
= 0.5×3600s
= 1800s
例：0.5h等于多少s
先“换” 后“算”
石英钟
测量时间的工具：
　　钟、表；在运动场和实验室经常用停表.
电子手表
机械停表
电子停表
日晷
思考：古代人是如何测量时间的？
沙漏
铜壶滴漏
【实验】用秒表测量时间
1.时间测量基本工具：
归零按钮
启动、暂停按钮
小盘分针
大盘秒针
停表
大圈1整圈是30s，1大格是1s，
所以每一小格是0.1s。
小圈1整圈是15min，1大格是1min，
所以每一小格是0.5min。
先读小圈，再读大圈。
结果=小圈的分钟数+大圈的秒读数。
此时的读数为：1min18.8s
用停表测量时间
①大表盘一周量度的时间是＿＿＿，分度值是＿＿＿。
②小表盘一周量度的时间是＿＿＿，分度值是＿＿＿。
30s
0.1s
15min
1min
一按；　二停；
三读
①弄清分、秒针的分度值；
②根据指针位置读数。
四归零
(1)请你仔细观察图示停表：
(2)停表的使用方法：
2.使用秒表测量时间
平静地坐下来，测出你脉搏跳动10次的时间，这样你就有了一个随身携带的“生物钟”。
a.练习使用停表。按动停表上的按钮，观察指针（或数字）的变化，了解停表的使用方法。
b.用停表测量，你脉搏跳动10次所用时间是_____s，1min内你脉搏跳动的次数是_______次。
约8
约75
例 如图，秒表的读数是________s。
268.7
误差
1.定义：测量值与真实值之间的差异。
2.误差与错误区别：误差不可避免，只能减小。
　　　　　　　　　错误可以避免，不该发生。
3.减小方法：多次测量求平均值。
　　　　　　选用更精密工具。
　　　　　　改进测量方法。
例 ：在使用刻度尺测量物体长度时，下列说法中正确的是( )
A．若刻度尺的零刻度线磨损，则不能测出准确结果
B．读数时，估读的位数越多越准确
C．用多次测量求平均值的方法能够减小误差
D．只要方法正确，认真测量，误差是可以避免的
C
如图为小组同学学习长度测量后讨论交流的情景，下列关于误差的说法正确的是（　　）
A．估读可以减小误差，整刻度时不需要估读
B．用皮尺测量时不能拽太紧，否则会使测量结果偏大
C．测铅笔长度时通过多次测量求平均值的方法可以减小误差
D．测量时多估读几位数可以减小误差
C
D．测量时，应估读到分度值的下一位，多估读几位没有意义，故D错误。
例
1.如图，秒表的读数是________s。
268.7
课堂练习
2.下列有关误差的说法中，正确的是（ ）。
A. 多次测量取平均值可以减小误差
B. 误差就是测量中产生的错误
C. 只要认真测量，就可以避免误差
D. 选用精密的测量仪器可以消除误差
A
3.在测量物体长度时，由于下列原因造成测量结果有 差异，其中属于误差的是（ ）。
A. 刻度尺没有沿着被测物体的长度放置
B. 测量者在读数时，其视线与刻度尺成 20°角
C. 测量者对分度值的下一位估读时偏大
D. 刻度尺未紧贴被测物体
C
知识结构
测量
长度 的测量
单位　
时间的测量：单位、测量工具 、 停表使用
测量工具　
刻度尺的使用　
测量误差　
观察　
放对　
看对　
读记对　
｛｝
误差及减少误差的方法

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