同學(xué)們：我們在日常生活、生產(chǎn)、貿(mào)易及科學(xué)研究中經(jīng)常要比較距離的遠(yuǎn)近、時間的長短、溫度的高低等等，人們經(jīng)常用眼睛、耳朵、鼻子等感覺器官去感知外界的情況。
離下課還有5分鐘吧？你估計的時間準(zhǔn)確嗎？
如圖所示，中心的兩個圓，哪個圓的面積大？
感覺好像是右面的大。實際上，兩個圓的面積一樣大。
視覺現(xiàn)象：大中顯小、小中顯大
為了正確認(rèn)識周圍的世界，準(zhǔn)確把握事物的特點，人們發(fā)明了很多儀器和工具。這些儀器和工具幫助我們進(jìn)行準(zhǔn)確的測量。尺、鐘表、溫度計、秤等都是我們熟悉的測量儀器或工具。
今天我們學(xué)習(xí)長度和時間的測量
1. 目測課桌的長、寬、高，并比較它們的長度（比眼力）。
2. （比技巧）不用尺，你如何證實自己目測的結(jié)果？寫出你的做法。
做法很多，例如：①取一根線，使其與課桌的寬等長，以此作為標(biāo)準(zhǔn)與課桌的長、高進(jìn)行比較；②用一拃或課本的寬度作為標(biāo)準(zhǔn)，測出課桌的長、寬、高各是選定標(biāo)準(zhǔn)的多少倍，等等。
想一想，上述方法有什么缺點？
大家選取的標(biāo)準(zhǔn)五花八門，難以對不同的課桌進(jìn)行比較。要比較物體的長短需要制定一個標(biāo)準(zhǔn)；而要與他人交流測量結(jié)果，則需要進(jìn)一步找到公認(rèn)的標(biāo)準(zhǔn)——單位。
測量就是將待測的量與一個公認(rèn)的標(biāo)準(zhǔn)量進(jìn)行比較。這個公認(rèn)的標(biāo)準(zhǔn)量叫做單位。
1. 長度測量的歷史
測量任何物理量都必須首先規(guī)定它的單位。
長期以來，世界上不同地區(qū)（甚至同一地區(qū)的不同年代）選定的測量標(biāo)準(zhǔn)各不相同。如：我國使用尺來做長度單位，美洲國家用英尺來做單位。 同一個長度用不同的單位來表示，國際間交流不方便。人們逐漸認(rèn)識到，確定測量標(biāo)準(zhǔn)時，應(yīng)當(dāng)選取自然界中比較穩(wěn)定的世界各國人民都能接受的事物為標(biāo)準(zhǔn)。 鑒于這種認(rèn)識，國際計量組織制定了一套國際統(tǒng)一的單位，叫國際單位制（簡稱SI）。我國法定單位用國際單位制。
2. 國際單位制（簡稱SI）
長度的單位是米（metre），符號是m。
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 長度單位換算記憶方法
注意：km、m、mm、 μm、nm從大到小進(jìn)率為103
m、dm、 cm、mm 從大到小進(jìn)率為10
⑤ 自然界中一些物體的長度
視頻講解—《長度的單位》
①小明同學(xué)的身高是1.67 ；②物理書的長度是2.56 ；③一支鉛筆的長度是18 ；④一元硬幣的厚度約為2 。
【例題1】 試一試你對長度單位的掌握情況，在下列數(shù)據(jù)后面填上適當(dāng)?shù)膯挝唬?
①同學(xué)身高是1.67 m； ②物理書的長度是2.56 dm=25.6cm；③一支鉛筆的長度是18 cm； ④一元硬幣的厚度約為2mm。
【例題2】進(jìn)行單位換算： 5.4km= m = nm 2.4nm = mm = km 1.5mm= μm = m
② 2.4nm=2.4×1nm=2.4×10-6mm =2.4×10-12km
① 5.4km= 5.4×1km =5.4×103m = 5.4×103×1m = 5.4×1012 nm
③ 1.5mm=1.5×1mm=1.5×103μm=1.5×10-3m
1nm=10-3μm =10-6mm
【例題3】下列單位換算中正確的是（ ）
A. 12.5 cm=12.5×10-2 cm=0.125mB. 12.5 cm=12.5 cm×10-2 m=0.125mC. 12.5 cm=12.5÷102 =0.125 m D. 12.5 cm=12.5×10-2 m=0.125 m
進(jìn)行單位換算時，注意數(shù)值保持不變，然后乘以單位之間的進(jìn)率，最后用科學(xué)記數(shù)法表示結(jié)果。具體過程分析如下：
12.5 cm= 12.5 × 1cm
=12.5×10-2 m
取出你的刻度尺，仔細(xì)觀察：它的量程是_________________；它的分度值是_______________。
圖中展示了一些常用的測量長度的工具，你使用過嗎？寫出你所知道的測量長度的工具名稱，并與同學(xué)交流。
1. 刻度尺的“0”刻度線、量程、分度值
①會“認(rèn)” 在使用刻度尺以前，要認(rèn)清刻度尺的單位、量程、分度值，找到零刻度線的位置。
觀察如圖所示的刻度尺，找出單位、量程、分度值、零刻度線的位置。
②會“放” 刻度尺要放正并使有刻度線的一側(cè)緊貼被測物體。 零刻度線對準(zhǔn)被測物體的一端，有刻度線的一邊緊靠被測物體且與被測邊平行（甲圖），不能歪斜（乙圖）。
③會“看” 讀數(shù)時，視線應(yīng)該垂直于被測物體及刻度尺。
④會“讀” 讀數(shù)時，除讀出分度值以上的準(zhǔn)確值外，還要估讀出分度值的下一位數(shù)值（估讀值）。
如圖所示的刻度尺：單位為： ，分度值是： ,準(zhǔn)確值為： ，估讀值為： ，此物體長度為： 。
0.05cm（0.03～0.06）
如圖所示，小明記錄此物體長度為5.2cm；小華記錄此物體長度為5.20cm，這兩個記錄誰的正確？
想一想：讀數(shù)時，如果物體的長度恰好對準(zhǔn)整數(shù)刻度線，應(yīng)該怎樣記錄呢？
圖中鉛筆長度應(yīng)該記錄為52.0mm或5.20cm，小華的正確。如果記錄為：52mm或5.2cm，是錯誤的。因為沒有估讀值，體現(xiàn)不出刻度尺的分度值是多少。
若測量物體末端與某一刻度線對齊，需添0充當(dāng)估計值。
在測量長度時，刻度尺的分度值決定了測量結(jié)果的位數(shù)，而測量結(jié)果又反過來反映了刻度尺的精確程度。例如：測量結(jié)果是5.20cm，其中倒數(shù)第二位2所在單位是mm，說明該次測量所用刻度尺的分度值是1mm。若測量結(jié)果是5.2cm，其中倒數(shù)第二位5所在單位是cm，說明該次測量所用刻度尺的分度值是1cm。由此也就得出測量結(jié)果5.20cm和5.2cm的意義是不同的。若測量物體末端與某一刻度線對齊，需添0充當(dāng)估計值。
⑤會“記” 記錄的測量結(jié)果應(yīng)由準(zhǔn)確數(shù)值、估讀數(shù)值和單位組成。
圖中鉛筆長度應(yīng)該記錄為52.0mm或5.20cm。如果記錄為52.0，就是錯誤的。因為沒有單位，不清楚是52.0mm還是52.0cm或 52.0dm等等。
測量值=準(zhǔn)確數(shù)值+估讀數(shù)值+單位
【例題4】讀出鉛筆的長度。
物體的長度為2.63cm（或26.3mm）
0. 1cm（或1mm）
②準(zhǔn)確值為2.6cm，估讀到分度值的下一位：0.3mm。
視頻演示—《用刻度尺測量長度》
如何測量一張紙的厚度？與同學(xué)交流，確定自己的方案。
測出物理課本中一張紙的厚度，把測量結(jié)果填入下表中。
注意：為了測量準(zhǔn)確，可以把封面、封底“去掉”； 測量時盡量壓緊課本。
圓錐體的高度為8.2mm
1. 配合法（平移法）
借助于一些簡單的輔助器材把不可直接測量的長度“平移”到刻度尺上，從而可直接測出該長度。適用于測圓、圓柱體的直徑和圓錐體的高等。
紀(jì)念幣的直徑為1.06cm
二、長度測量的特殊方法
2. 累積法（測多算少法）
把多個相同的微小物體放在一起測量，再將測量結(jié)果除以被測量的個數(shù)就得到一個微小物體的長度。
例如測量細(xì)金屬絲的直徑：
地圖上標(biāo)示的公路、鐵路線是彎彎曲曲的，你能想個辦法測出北京至南京兩地間的鐵路線的長度嗎？
①設(shè)法把這條曲線的軌跡（如圖）拓印下來，然后轉(zhuǎn)換為直線進(jìn)行測量。
②讓一條細(xì)線與曲線重合，在細(xì)線上標(biāo)出曲線的起點和終點（圖中紅線）。
④計算方法：根據(jù)地圖的比例尺即可求出鐵路線的長度S： S= SAB/n（n比例尺）
③然后把細(xì)線展直，用刻度尺量出它的長度，就是這條曲線的長度。
4. 滾輪法 用滾動圓輪的方法測一些曲線的長度，例如花壇的周長。
視頻講解—《長度測量的特殊方法》
用皮尺分別測量你拳頭的周長度和腳的長度，你會發(fā)現(xiàn)這兩個尺寸很接近。所以買襪子的時候，只要把襪底在自己的拳頭上繞一下，就可以知道襪子的大小是否合適。量一量你父母的腳長和身高，你會發(fā)現(xiàn)身高大約是腳長的7倍。一般情況下高個子穿大號鞋，矮個子穿小號鞋，就是這個道理。你還可以測量人的身高與頭長，看一看，它們之間有什么關(guān)系？
該金屬絲的直徑為：40.0mm/25=1.6mm注意刻度尺的分度值為1mm，結(jié)果要有一位估讀值。
【例題5】如圖所示，在測量金屬細(xì)絲直徑的實驗中，讀數(shù)正確的是____。已知金屬細(xì)絲在鉛筆上緊密地繞了25圈，然后用毫米刻度尺測得其寬度如圖所示，請你計算出金屬絲的直徑為_____mm。
讀數(shù)時，視線與尺面垂直，正確的是B。
①國際單位： m（米） 常用單位：千米（km）、分米（dm）、厘米（cm）、 毫米（mm）、微米（μm）、納米（nm）
①使用刻度尺前“三看”：看量程、看分度值、看零刻度。
③測量結(jié)果：準(zhǔn)確值+估計值+單位。
②單位換算：1km＝103m 1dm＝10-1m 1cm＝10-2m 1mm＝10-3m 1μm＝10-6m 1nm＝10-9m
②使用刻度尺時“五會”：會選、會放、會看、會讀、會記。
④長度測量的特殊方法：積少成多、化曲為直、平移法等。
WHAT ? WHY ? WOW
1. 測量出你正常步行時一步走過的距離，這樣你就有了隨身攜帶的“尺”。請用這樣的尺估測從校門口到教室的距離。
（1）用刻度尺測出沿直線步行10步的距離， 除以10即得步距S1。（2）數(shù)出從校門口到教室的步數(shù)n， 則距離：S＝n S1
2. 調(diào)查市場上出售的成品服裝和鞋子尺碼的國際標(biāo)準(zhǔn)。通過對自己身體相應(yīng)部位的測量，了解自己應(yīng)購買哪種規(guī)格的上衣、褲子和鞋。
3. 利用中國地圖，測量南京與北京之間鐵路線的長度。你的測量結(jié)果與火車時刻表上標(biāo)注的路程一致嗎？
可采用化曲為直的方法，即用細(xì)線在中國地圖上描出，從南京到北京的鐵路線，細(xì)線的頭尾分別對應(yīng)于南京和北京，然后將細(xì)線拉直，用刻度尺測出細(xì)線的長度，再除以地圖上標(biāo)注的比例，即可求得南京到北京的鐵路線的長度?；疖嚂r刻表上標(biāo)注的南京到北京到北京里程數(shù)為1160km。
4. 上網(wǎng)查閱有關(guān)“單位制”的資料，了解關(guān)于“米”的定義的歷史變遷。你可在搜索引擎中輸入關(guān)鍵詞“單位制”或“米”等進(jìn)行搜索。
“米”的定義起源于法國。1米的長度最初定義為通過巴黎的子午線上從地球赤道到北極點的距離的千萬分之一，并與隨后確定了國際米原器。1688年，英國哲學(xué)家提出需要一個十進(jìn)制的標(biāo)準(zhǔn)的長度單位系統(tǒng)。1675年，意大利科學(xué)家提托·李維歐·布拉提尼首次在論文中使用了metr cattlic這個詞，意為"一種通用測量單位"。1983年起，米的長度被定義為“光在真空中于1/299 792 458秒內(nèi)行進(jìn)的距離”。20世紀(jì)70年代，光速的測定已非常精確。1983年國際度量衡大會（CGPM）重新制定米的定義，“光在真空中行進(jìn)1/299 792 458秒的距離”為1標(biāo)準(zhǔn)米。
5. 利用你身邊的工具測量一元硬幣的直徑，想一想，怎樣才能測的更準(zhǔn)確？
一元硬幣的直徑為2.5cm
1. 新冠肺炎病毒顆粒的直徑小于0.1μm，但新型冠狀病毒是承載在飛沫上傳播的，而飛沫的直徑是5μm，我們常用的醫(yī)用口罩可以過濾小至4μm，PM2.5口罩可以過濾小到2.5μm，N95口罩可以過濾小到1μm，這些都是有用的。 5μm＝___________mm=________m。
5μm＝5×1μm=5×10-3mm =5×10-6m
1μm＝10-3mm=10-6m
2. 下列對一些具體事例的估測中，你認(rèn)為錯誤的是 （ ） A．中學(xué)生拳頭的寬度約為10cm B．一般情況下，籃球直徑約是25厘米， C．教室中門的高度大約為2m D．一本物理書的寬度約為10cm
A．中學(xué)生拳頭的寬度約為10cm，估測正確； B．標(biāo)準(zhǔn)的籃球直徑是24.6厘米，而籃圈直徑是45厘米；估測正確。 C．教室中門的高度大約為2m，估測正確； D．一本物理書的寬度約為18cm，估測錯誤。 由以上分析可知，選項ABC正確，不符合題意，D錯誤，故選D.
3. 使用刻度尺測長度時，下面做法不正確的是（ ）A. 放置刻度尺時，刻度尺應(yīng)沿所測長度放置，并必須從0刻度線量起B(yǎng). 看刻度尺時，視線要與尺面垂直，并要正對刻度線C. 讀數(shù)時，要估讀刻度尺分度值的下一位D. 記錄時，要記下測量的數(shù)字和單位
A. 放置刻度尺時，刻度尺應(yīng)沿所測長度放置，不一定從0刻度線量起，若0刻度線磨損，可以從其它刻度線測量，所以該選項是不正確的；B. 看刻度尺時，視線要與尺面垂直，并要正對刻度線，該選項正確；C. 讀數(shù)時，要估讀刻度尺分度值的下一位，該選項正確；D. 記錄時，要記下測量的數(shù)字和單位，該選項正確。 所以選A。
A、B圖刻度尺“0”刻度線沒有對準(zhǔn)物體的始端，故錯誤；C圖刻度尺的刻度一邊沒有貼近物體，故錯誤；D圖正確。所以選D。
4．下列關(guān)于刻度尺的使用方法中正確的是(　　)
5. 如圖所示，甲圖刻度尺所測物體的長度應(yīng)為______cm。乙圖刻度尺所測物體的長度應(yīng)為______cm，乙圖數(shù)據(jù)中的準(zhǔn)確值是_________，估計值是___________。
甲圖刻度尺分度值為1cm，所測物體的準(zhǔn)確值為2.0cm，估讀值為0.6cm，物體長度應(yīng)為2.6cm。乙圖刻度尺分度值為1mm，所測物體的準(zhǔn)確值為2.4cm，估讀值為0.08cm，物體長度應(yīng)為2.48cm。
6. 如圖所示，是用刻度尺測長度的實驗，所記錄的測量結(jié)果正確的是（　　）
圖中刻度尺的分度值為1mm，記錄測量結(jié)果時，要估讀到0.1mm。從圖中直接讀數(shù)為8.30cm， 因為不是用零刻度線對準(zhǔn)被測物體，故物體的長度8.30cm-5.50cm=2.80cm故A、B、D不符合題意，C選項符合題意。故選C。
A．8.30cm B．2.8cmC．2.80cm D．8.3cm

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5.1 長度和時間的測量

版本： 蘇科版

年級： 八年級上冊

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