【同步讲义】人教版物理八年级上册-课时1.1长度和时间的测量 讲义

课时1.1 长度与时间的测量

【学习目标】

1.了解物质世界的尺度；

2.知道长度的单位，以及国际单位与常用单位之间的换算关系；

3.知道时间的单位，以及国际单位与常用单位的换算关系；

4.会使用刻度尺进行长度的测量；

5.了解秒表使用与读数；

6.初步了解误差的概念；

7.能根据日常生活经验估测长度和时间。

【知识导图】

【基础知识】

知识点一、长度与长度的单位

1.测量的意义

（1）测量的意义

仔细观察下面各图，先用眼睛根据直觉判断长短，再用尺子测量一下，就会发现看起来不一样的的线条和物体，实际长度一样。

中间的线段一样长吗？  中间的小圆与右侧的圆直径一样吗？     正方体的边长与小圆的直径一样吗？

生活中，我们常常依靠眼睛、耳朵、鼻子等感觉器官去判断外界的事物。但是仅凭感觉去判断，不一定正确，更谈不上准确。

为此，人们发明了很多测量仪器和工具。生活中常见的尺子、钟表等，都是我们熟悉的测量仪器和工具。

（2）国际单位制

测量的本质是比较的过程，，测量某个物理量时用来进行比较的标准量叫单位。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，叫做国际单位制（简称为SI）。

2.长度的单位及其换算关系

（1）在国际单位制中，长度单位是米，符号是m。

（2）常用长度单位及其换算关系

单位换算是学习物理重要的基本功之一，下列单位换算过程正确的是（　　）。

A.；

B.；

C.；

D.

方法点拨：进行单位换算的步骤

数值不变，乘以原单位与目标单位之间的进率，将原单位改写为目标单位。

知识点二、长度的测量

1.长度的测量工具

长度的测量工具有直尺、卷尺、三角尺、游标卡尺、螺旋测微器等，刻度尺是学习和生活中常用的测量长度的工具。

2.认识刻度尺

刻度尺的零刻度线、量程、分度值如图所示：

（1）零刻度线：刻度尺的起始刻度，使用时要注意刻度尺的零刻度线是否在端，是否磨损。

（2）量程：即测量范围，是指刻度尺一次能测出的最大长度。

（3）分度值：相邻两条刻度线之间的长度，它决定测量的精确程度。

3.刻度尺的使用

正确使用刻度尺测量物体的长度，应做到“五会”：“会选”、“会放”、“会看”、“会读”、“会记”。

（1）会选：根据测量对象和测量要求选择适当的测量工具（适当量程和分度值）。

①选量程：测量物体长度时，所选取的刻度尺的量程应尽量大于被测物体的长度，这样可以保证测量能一次完成，与分段多次测量相比可使测量结果更准确。

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。如安装玻璃时，偏差在“mm”级别不影响安装，选用分度值为1mm刻度尺即可。

特别提醒

实际测量时，并不是测量工具越精密越好，只要能达到测量精度要求就可以了。

（2）会放：将刻度尺的零刻度线对准被测物体的一端，有刻度线的一侧要紧靠被测物体，与被测边保持平行，不能歪斜，如图甲是正确放置刻度尺情况，乙图即为错误放置情况。若刻度尺的零刻度线已经磨损，可使其整数刻度线对齐物体的一端，读出长度后再减去这一整数刻度值，就可以得到物体的长度，如图丙所示。

（3）会看：读数时，视线要正对刻度线，即视线与刻度尺垂直，不能斜视，图中，A为错误的视线，B为正确的视线。

（4）会读：读数时，要注意区分大格和小格的数目，读出准确值，并估读到分度值的下一位。如图所示准确值是2.7cm，估读值是0.07cm，所以该物体的长度为2.77cm。

特别提醒

对刻度尺读数时，应估读到分度值的下一位，估读值是“0”时不能省略，如读数时3.50cm，小数点后的“0”是估读的，不能省略。

（5）会记：记录数据时，不但要记录数字，还必须注明测量量的单位。没有单位的记录是毫无意义的。

从读数判断测量的精确度

1.使用分度值不同的刻度尺进行测量时所达到的精确程度不同，如图所示，上面的刻度尺能精确到毫米（mm），可以读为2.50cm，其中2.5cm是准确值，0.00cm是估读值；下面的刻度尺只能精确到cm，可以读为2.4cm（也可以读为2.5cm或2.3cm），其中，2cm是准确值，0.4cm（0.5cm或0.3cm）是估读值，显然没有上面的刻度尺精确。

2.一个准确地长度测量结果，其最后一位数字是估读数字，从右边数第二位数字所在的位数反映了所用刻度尺的分度值。如测量某物体的长度，当测量结果是1.52m时，可知“1”和“5”是从刻度尺上直接读出来的，是准确数字，“2”是估读出来的，是估读数字，进而可推知该次测量所用刻度尺的分度值是1dm。

（2022·湖南常德）图中的物块长度为______cm。

4.长度的估测

在日常生活和生产中，需要对一些常见物体的长度进行估测，或采用一些简便的方法粗略测量物体的长度，这就要求我们了解一些常见物体的尺度以便于进行估测。例如，一只铅笔的尺度大约是17.5cm，一层住宅楼的高度大约是3m，课桌的高度大约是0.8m等。

（2022·山西省）小明来到武乡八路军总部纪念馆，参加“丹心向党·红色研学”活动。如图所示，是他在体验活动中，身着八路军军服庄严地吹响“冲锋号”的情景。根据图片信息，请你估测“冲锋号”的长度约为（   ）。

A. 20cm B. 50cm C. 120cm D. 150cm

5.长度测量的特殊方法

在测量物体长度过程中，经常会遇到一些不易直接测量的问题，这时就需要我们使用特殊的方法测量物体的长度。

（1）积累法：当被测物体的长度太小，不能直接用刻度尺测量时，可把n个相同的长度叠合起来，测出总长度后除以n就可以算出物体的长度。下图就是利用此方法测量一张纸的厚度的示意图。利用此方法还可以测量细铜丝的直径等。

（2）平移法：当待测物体的长度（如球的直径、圆锥的高度等）隐藏在物体内部时，可将其等效平移到物体外部，再用刻度尺测量。如图甲、乙所示，是分别测量硬币直径和圆锥高度的示意图，其中硬币直径为3.10cm-2.00cm=1.10cm。

（3）化曲为直法：测量如图所示曲线长度时，可以用一端易弯曲的但不可伸长的丝线与曲线重合，标号两端的记号，然后轻轻把细线拉直，用刻度尺测量出两记号的长度，这就是曲线的长度。

（4）滚轮法：当所测曲线长度较大，如测量跑道的长度，可用已知周长的滚轮，沿着跑道滚动，用滚轮周长乘以滚动周数即可计算出跑道的长度。

（5）化整为零法：若被测物体的长度远远超过了刻度尺的量程（如测一卷铁丝的长度），或不便于用刻度尺直接测量时，可先选取物体的一小部分，用刻度尺测量其长度，然后设法测出整个物体与这一小部分的倍数关系，最后根据这一倍数关系求出整个物体的长度。

如图所示测量硬币直径的做法中，正确的是（　　）。

A. B.C. D.

知识点三、时间的测量

1.时间的单位

（1）在国际单位制中，时间的单位是秒，符号是s。

（2）常用的时间单位及其换算关系

特别提醒：时间与时刻的区别

时刻为某一时间点，时间表示两个时刻之间的间隔长短。例如：某同学周末从8:30开始做作业，9:40完成作业，这里的8:30、9:40就是时刻，所花费的70min为时间。

2.时间的测量工具

（1）古代测量工具：沙漏、日晷、滴漏等。

（2）现代测量工具：机械停表、机械钟、石英钟、电子停表等。

3.机械停表

（1）认识机械停表

机械停表是测量时间的仪器。它有两个表盘，一个是长针（秒针）和一个短针（分针），常见的型号有两种，15ˊ/30"型（小表盘量程15min，大表盘量程30s）和30ˊ/60"（小表盘量程30min，大表盘量程60s）。如图：

（2）读数方法

读数时，先读出小盘上指针所走的分钟数（按整数读）；再观察小表盘上的指针有没有超过两数字之间的半分钟刻度线，如果不超过，则大盘按照0-30s读数，如果超过，则大盘按照30s-60s读数。即读数=小盘分钟数+大盘的秒数。

特别提醒：使用机械停表注意事项

（1）使用机械停表前先上紧发条，但不易过紧，以免损坏发条；

（2）实验室中切勿摔碰停表，以免损坏；

（3）机械停表不用时应及时将其放回盒内，并让其继续走动，以放松发条。

如图所示停表外圈示数的单位为_______，分度值为_______，外圈的读数为________。

知识点四、误差

1.误差

进行测量时，由于受所用仪器和测量方法的限制，测量值与真实值之间总会差别，这就是误差。任何测量都存在误差，所用误差是不可避免的。

2.误差与错误的区别

3.减小误差的方法

（1）多次测量求平均值；

（2）选用精密的测量工具；

（3）改进测量方法。

如图所示：

（1）在测物体的长度时，两种使用方式中正确的是______图；

（2）用刻度尺测物理课本的长度需要多次测量，多次测量的目的是______；若用毫米刻度尺测量，四次读数分别为 25.98cm、26.00cm、26.02cm、26.42cm。其中错误的数据是______，该物理课本的长度应为______；

（3）若有一把刻度尺是用金属材料做成的，且这种金属材料受温度变化很明显，那么在严冬季节用它测量物体的长度时，其测量结果将______（选填“偏大”“偏小”或“不变”）。

【方法帮】

题型一：长度和时间的估测

估测其实并不难

提高估测能力应注意以下几点：

（1）认识标准：多经历、多体会1cm、1m等长度的概念，奠定估测基础；

（2）积累参照物：估测一般需要根据相关参照物进行，参照物越丰富，估测能力越强，所以平时应多熟悉生活中常见物体的尺度。

【典例】（2022·四川自贡）目前，自贡九年级物理课本厚度最接近（　　）。

A. 1cm B. 10cm C. 20cm D. 50cm

题型二：刻度尺的使用方法

【角度1】刻度尺的选择

测量长度若分段测量，然后再将每段长度相加也可测得结果，但误差较大，所以一般情况下，测量物体长度时，在满足测量精度要求的前提下，刻度尺的量程应大于待测物体的长度，以保证可一次完成测量。

【典例】冬冬为了给教室窗子配上一块玻璃，在以下的测量工具中，测量窗框尺寸最合理的是（　　）。

A.分度值是1mm，长度是20cm的学生尺；

B.分度值是1cm，长度是15m的皮卷尺；

C.分度值是1mm，长度是5m的钢卷尺；

D.以上刻度尺均可测量

【角度2】刻度尺的放置

★易错警示

放置刻度尺时，零刻度线要对准被测物体的一端，有刻度的一侧要紧贴被测物体，与被测物体保持平行，不能歪斜。

【典例】如图是用厚刻尺测量木块的长度，其中正确的测量图是（　　）。

A.  B.  C.  D.

【角度3】刻度尺的读数（易错）

★易错警示

读取准确值后要估读到分度值的下一位；若所测物体的末端刚好对准某个刻度线，那么估读数为“0”，且不能省略。

【典例】如图所示，用刻度尺测量物体的长度中，刻度尺的分度值是______cm，该物体的长度是______cm。

【角度4】刻度尺的分度值（易错）

从测量值推断刻度尺的分度值时应注意，测量值倒数第二位所对应的长度单位就是该刻度尺的分度值。

【典例】聪聪同学用同一把刻度尺测量同一木块的长度，记录的数据分别是4.49cm、4.47cm、4.48cm、4.07cm，则聪聪同学所用刻度尺的分度值是______，这块木块的长度为______。

题型三：长度测量特殊方法

使用积累法测量细铜丝直径或纸张厚度时，应注意两点：

（1）细铜丝和纸张间一定要紧密，如果细铜丝有空隙或纸张没有压实，相对于增大了细铜丝的直径和纸张厚度，会使测量结果偏大；

（2）用积累法测量时，总数尽可能多些。如果细铜丝的圈数太少或纸张张数太少，误差会较大。

【典例】某同学要测一根细铜丝的直径，他的实验步骤如下：

A.将细铜丝拉直，用刻度尺测出细铜丝的总长度l1；

B.用刻度尺测出在铅笔杆上细铜丝绕圈的总长度l2；

C.用细铜丝的总长度除以细铜丝的圈数，即得细铜丝的直径为 ；

D.将细铜丝紧密缠绕在铅笔杆上；

E.数出缠绕在铅笔杆上细铜丝的圈数n。

(1)以上实验步骤中，没有必要的步骤是______（填写步骤字母）；有错误的步骤应改正为：______。

(2)改正错误后，实验步骤合理的顺序应是______。

(3)该同学在绕细铜丝时，匝与匝之间有间隙，则测量值会偏______。

题型四：时间的测量

停表记录的结果是小表盘的分钟数+大表盘的秒数。

★易错警示

用停表进行读数时，应注意观察分针所指的位置，根据分针所指的位置确定大表盘的读数。

【典例】允哲学会了停表和刻度尺的使用，并利用这两个测量工具进行了测量，如图所示，秒表的读数为______，物体的长度为______cm。

考点五：误差和错误的辨析（易错）

（1）从测量数据来看，错误数据一般与其他数据相差较大，而存在误差的数据之间一般相差不大；

（2）在运用多次测量取平均值来减小误差时，首先应舍弃错误和不合理的数据，其次平均值的保留的有效数字位数应跟测量值得位数相同。

【典例】小明使用分度值为1mm的刻度尺正确测量了八年级物理课本的宽度，应为（　　）。

A.18.4mm B.18.40cm C.18.4cm D.184mm

【中考帮】

考点一：长度与时间的估测

【典例】（2022·湖南岳阳）我们所用的物理教科书的长度约为（   ）。

A. 25mm B. 25cm C. 25dm D. 25m

解决估测问题，一般应选择相应的参照物作为参考，参照物越丰富，估测能力越强，所以在日常生活中要注意熟悉并积累对常见物品尺度的认识。

考点二：长度测量

【典例】（2022·湖南常德）图中的物块长度为______cm。

读数时，一定要注意被测物体的一端是否与刻度尺的零刻度线对齐（此题不是从零刻度线开始的），否则读数后要减去被测物体对齐的刻度线对应的值。

考点三：时间测量

【典例】（2022·湖北十堰）甲图中铅笔的长度是 _____cm，乙图中停表秒针盘的分度值是 _____s，停表读数是 _____s。

读数时，小表盘读数单位是“分”，不估读，只读整数部分；大表盘读数单位是“秒”。无论哪种停表，时间的读数方法都是：小表盘读数+大表盘读数。

【作业帮】

一、基础练（知识巩固）

1.如图是用刻度尺测长度的实验，所记录的测量结果正确的是（ ）。

A.5.3cm B.5.25cm C.3.25cm D.3.3cm

2.测量一木板的长度，在如图所示的各种情况中正确的是（　　）。

A. B.  C. D.

3．小红参观博物馆时看到了祝融号模型，发现祝融号和一个初三的女学生一样高，请问这个祝融号有多高（　　）。

A．0.9m B．1.8m C．3.6m D．7.2m

4.同学用刻度尺正确测的某物体长2.745dm，则该同学所选的刻度尺是（　　）。

A．米刻度尺 B．分米刻度尺 C．厘米刻度尺 D．毫米刻度尺

5.小明测得一物体长度为1.578dm，则所用刻度尺的分度值是（　　）。

A．1mm B．1cm C．1dm D．1m

6.下列单位换算正确的是（　　）。

A．3.5km=7×103m       B．5mm=5×10-6m      C．2.5h=25min      D．120s=2min

7．如图所示，铅笔长为______cm。

8.小明用下图刻度尺测出铅笔的长度是______cm，该次测量结果准确到______。

9.下列有关误差的说法中，正确的是（　　）。

A.只要认真测量，就可以避免误差 B.多次测量取平均值可以减小误差

C.误差就是测量中产生的错误     D.选用精密的测量仪器可以消除误差

二、综合练（能力提升）

10.下列测量方法合理的是（　　）。

甲．用两块三角尺和一把直尺按图示辅助测量硬币的直径；

乙．硬币沿直尺边滚动一圈，硬币通过的距离，即为硬币的直径；

丙．用直尺测出铅笔上紧密缠绕的n圈铜丝的总长度L，除以n，得到铜丝的直径；

丁．测出书的总厚度（除开封面、封底），除以总页数（除开封面、封底），得到一页纸的厚度

A．甲、乙、丙、丁    B．甲、乙、丙    C．甲、丙    D．甲、丁

11．如图是某单位组织党日活动时的合影，根据照片信息可判断出他们所用党旗的规格是（　　）。

A．长96cm，宽64cm B．长144cm，宽96cm

C．长192cm，宽128cm D．长288cm，宽192cm

12.某学生用刻度尺测得某一物体长度，四次结果如下：，，，，其长度应记为（　　）。

A． B． C． D．

13.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消除误差；

B．误差是不遵守仪器的使用规则产生的；

C．只要认真测量，就可以避免误差；

D．选用精密仪器测量可以减小误差

三、培优练（挑战自我）

14.下列测量长度的方法，错误的是（　　）。

A.测一张纸的厚度可以用刻度尺先测出几十张纸的厚度，然后再除以纸的总张数，即得出一张纸的厚度；

B.测细金属丝的直径，可以把金属线无间隙地密绕在一根铅笔上若干圈，测出密绕部分的长度L和圈数N，则直径D=；

C.测自行车通过的路程，可先记下车轮转过的圈数N，再乘以车轮的周长L；

D.只使用一个刻度尺不用其他工具就可以准确测出乒乓球的直径

15.蚊香生产者为了节约原料和用户使用方便，要根据蚊香的燃烧速度生产规格不同的各种蚊香。有一种蚊香如图所示，请你设计一个实验，测出该蚊香正常燃烧的速度（假设蚊香燃烧的快慢是相同的）。要求：

（1）你实验中所用的器材有________；

（2）实验步骤：________；

（3）请设计一张表格记录实验需要测量的数据_________。