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第二章 机械运动
第2节 长度及其测量
1. 了解物体的空间尺度及其测量方法。
2. 掌握长度单位的换算和使用。
3. 理解误差及其对测量结果的影响。
1.列车在行驶过程中空间位置是否发生了变化？
【想一想】
2.我们该如何描述和比较物体的这种位置变化呢
知识点一：物质世界的空间尺度
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(length)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。
珠穆朗玛峰的海拔高度约为8 848 m
我国的长江大约长6 400 km
1. 长度的单位
（1）国际单位：长度的单位是米（metre），符号是m。
（2）常用单位
千米（km）、分米（dm）、厘米（cm）、毫米（mm）、微米（μm）、纳米（nm）等。
（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
（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。可简记为“数不变，单位换，乘进率，进行算”。
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
宇宙万物，从纷繁的星体到我们的地球，从莽莽大山到滔滔江河，从高大的建筑物到组成物质的分子、原子，都有一定的空间尺度。
地球的半径约为6400km
仙女座大星云直径约为16万光年距我们约为220万光年
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
上海中心大厦，高632m
科学技术的进步极大地拓宽了人类的视野。随着望远镜分辨率的逐步提升，人类能够看到越来越远的天体。随着显微镜和加速器的改进，人类能够看到越来越小的空间尺度，从细胞到组成物质的分子、原子……图给出了物质世界空间尺度的数量级。
物质世界空间尺度的数量级（单位：m）
在国际单位制中，面积的单位是 （ )
体积的单位是 （ ）。
2、描述空间尺度还需要用到其他物理量
例如：我们用面积(area)来描述物体的 大小，用符号 表示
表面
用体积(volume)来描述物体 的大小。用符号 表示
所占空间
S
V
平方米
m
立方米
m3
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
（1）常用测量工具
测量长度常用的工具有卷尺、刻度尺等，刻度尺是学习和生活中常用的测量长度的工具。
（a）刻度尺
（b）卷尺
知识点二：长度的测量
1.长度测量工具
精密测量工具
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。
螺旋测微器
游标卡尺
激光测距仪
（2）刻度尺的量程与分度值
①零刻度线：刻度尺的起始刻度线。
②量程：测量工具所能测量的范围叫
量程。它决定着一次能测出的最大值。
③分度值：测量工具的最小刻度值叫
分度值，它决定测量的精确程度。
量程 0～15cm
分度值1mm
零刻度线
量程 分度值
0～15cm
0.1cm
实验室中使用刻度尺测量物体的长度时，一般按照以下步骤进行。
2.刻度尺的使用
估计被测物体的长度，选择量程和分度值合适的刻度尺。
将刻度尺的零刻度线对准被测物体的一端，并将刻度紧靠被测物体，如图甲所示。
读数时，读出 和 。如图丙所示，5.2cm是 ，0.05cm是 。
观察测量结果时，视线正对被测长度的末端所对的刻度线，如图乙所示。
准确值
估计值
准确值
估计值
在记录数据时，要标明单位。图丙中的最终测量结果记录为 。
5.25cm
用刻度尺测量长度
先估测课桌的高度和物理课本的长度，再用刻度尺进行测量，将实验数据记录在表中。
测量方法 课桌的高度h/ cm 物理课本的长度l/cm
估测
用刻度尺测量
4、误差
① 跟 相比总会有些差异，这种差异叫作误差。
引起误差的原因有很多，如测量工具 ，测量方法 ，观察时受环境等不确定因素的影响等。
不够精确
不够完善
测量值
真实值
误差和错误不同， 是可以避免的， 是不可避免的
错误
误差
减小误差的办法:
A、多次测量取平均值。
B、使用精密的测量工具。
C、改进测量方法。
长度及其测量
物质世界的空间尺度
长度的测量
1.长度一般用符号L表示
2.长度的单位
3.长度单位换算方法
4.描述空间尺度还需要用到其他物理量
1.长度的测量工具
2.认识刻度尺
3.刻度尺的使用
4.误差
珠穆朗玛峰海拔为8.84886（ ）
1.给下列长度填上合适的单位：
某同学的身高是16.6（ ）
一支铅笔的长度是18（ ）
一枚一角的硬币的厚度是2.4（ ）
病毒的直径是20（ ）
头发的直径是0.09（ ）
地球的半径大约为106（ ）
三层楼教学楼高约 9（ ）
dm
cm
mm
nm
mm
m
m
km
2. 现今我国大部分地区的空气被严重污染，有害物质含量严重超标，其中PM2.5是天气阴霾的主要原因。PM2.5是指大气中直径小于或等于2.5 μm的颗粒物。下列关于PM2.5颗粒物直径的单位换算正确的是（ ）
A．2.5μm=2.5×10-6m B．2.5μm=2.5×10-5dm
C．2.5 μm=2.5×10-6cm D．2.5μm= 2.5×10-9m
A
3.用一把刻度尺测某一物体长度时，一般要测三次或更多次，这样做的目的是（　　）
A．减小观察刻度时，由于视线不垂直而产生的误差
B．减小由于刻度尺不精密而产生的误差
C．减小由于读数时，估计偏大或偏小而产生的误差
D．避免测量中可能出现的错误。
C
4.如图所示，用薄刻度尺测量某物体的长度，刻度尺的分度值是 ；所测物体的长度是 。
1mm
2.11cm
注意分度值和起始刻度

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