文档内容
第1节 长度和时间的测量 （导学案）
【学习目标】
1. 会使用适当的工具测量长度和时间，知道如何规范地测量长度和时间。
2. 知道测量有误差，了解误差和错误的区别。
3. 能通过日常现象、物品或自然现象粗略估测长度和时间，了解计量长度和时间的工具及其发展变化
的过程。
【学习重点】利用刻度尺测量物体的长度，正确记录测量结果。
【学习难点】测量长度时读取估计值；停表的读数。
【自主预习】阅读教材第1节《长度和时间的测量》的内容，并完成以下内容：
1．人的直觉有时不可靠，要对某些情况进行定量的描述，必须使用 。
2．国际单位制中，长度的主单位是 ，符号是 。常用单位有： 、 、
、 、 、 等。
3．常用的测量长度的工具是 ，更精密的测量工具有 、 等。
4. 在使用刻度尺前，我们应先观察它的 、 和 值 。观察它的零刻度线是否磨
损； 反映了它的测量范围， 决定了它的测量准确程度。
5. 如图1所示，读数时视线正确的是 (选填“A”或“B”)；使用的刻度尺的量程是 。刻度
尺的分度值是 mm ，物体的长度为 。图2所示圆柱体的直径为 cm。
图1 图2
6．在国际单位制中，时间的单位是 。常用的单位有 和 。 1h＝ min＝ s
7. 如图所示是某种机械停表的实物图，长针转一圈度量的时间是 ，分度值是 ，短针转一
圈测量的时间是 ，分度值 。图中记录的时间是 s。
8． 与 之间的差异叫误差。受测量工具等因素的影响，测量值和真实值之间 存在误
差(选填“一定”或“可能”)，误差 消除(选填“能”或“不能”)。物理实验中，常常采用
的方法减小误差。
【合作探究】探究一、长度的单位
生活中我们常通过眼睛直接判断物体的长短。图中的两根小棒哪个较长?先看看，再用尺子量一量。
我们的感觉总是可靠的吗?
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。为了正确认识周围的世界，准确把握事物的特点，人们发明了很多仪器或工具，
这些仪器和工具帮助我们进行准确的 。尺、钟表、秤等都是我们熟悉的测量仪器或工具。在众多
的测量中，最基本的测量，就是 和 的测量。
1. 长度测量的历史
（1）“腕尺”：古埃及人用“腕尺”作为长度单位，但腕尺的标准常常是不一样的。
（2）“步”：中国的唐太宗李世民以他的左右脚各走一步来订为长度单位，称为“步”。
（3）“呎”：英国人把麦穗中较大的36粒麦粒，头尾相接地排列起来，定为1呎的长度。
2. 国际单位制
（1）物理量：长度、时间等可定性或定量描述的属性称为物理量。
（2）单位：测量物理量的过程实际上是 的过程，就是将一个待测的物理量与一个公认的 进
行比较，这个标准量就是单位。
（3）国际单位制
长期以来，世界上不同地区（不同年代）选定的测量标准各不相同。同一个长度用不同的标准来表示，
结果不同，国际间交流很不方便。人们逐渐认识到，确定测量标准时，应当选取自然界中比较稳定的世界
各国人民都能接受的事物为标准。
国际单位制：鉴于这种认识，国际计量组织制定了一套国际统一的单位，叫 （简称SI）。我
国法定单位用国际单位制。
3．长度的单位
（1）在国际单位制中，长度的主单位是： ，符号是 。
（2）常用单位： （km）、 （dm）、 （cm）、 （mm）、 （μm）、
（nm）。
（3）常用单位的换算关系（用科学计数法表示）：物理量 单位 符号 换算关系
千米 km 1km= m
米 m ----
分米 dm 1dm= m
长度
厘米 cm 1cm= m
毫米 mm 1mm= m
微米 μm 1μm= m
纳米 nm 1nm= m
（4）长度单位进率记忆方法
记住：km、m、mm、μm、nm之间的进率为 ，m、dm、cm、mm之间的进率为 。
长度单位换算示意图：
（5）长度单位换算的步骤
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。
【例题1】下列单位换算中正确的是（ ）
A. 12.56 cm=12.56×10-2 m=0.1256 m
B. 12.56 cm=12.56 cm×10-2 m=0.1256m
C. 12.56 cm=12.56÷102 =0.1256 m
D. 12.56 cm=12.56×10-2 cm=0.1256m
【例题2】如图所示为某裤子吊牌上的截图；其标注号型是“（L号）175/80A”，数字分别表示人体
高度和腰围，则该裤子的身高或腰围的数据合理的是（ ）A．175mm B．1750mm C．80mm D．800m
探究二、长度的测量
1. 常用测量工具
为了准确测量长度，人们设计、制造出了各种测量长度的工具，例如直尺、三角板、卷尺等，我们可
以根据对测量结果的要求选择不同的测量工具。
（1）常用测量工具
测量长度最常用的基本工具是 。例如，卷尺、直尺、三角尺等。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。
（2）认识刻度尺的“0”刻度线、测量范围、分度值
①“0”刻度线：刻度尺的 刻度线。
②测量范围（量程）：是测量范围上限和下限的 。
③分度值：相邻两刻度线之间的长度，它决定测量的精确程度。不同的刻度尺测量范围与分度值可能
不同。如图所示，刻度尺的量程是 ，分度值是 。
（3）刻度尺的选择
我们可以根据测量的 选择不同的测量工具。例如，如果我们要测量家里门窗的长度或宽度，就
可以选用 来测量；如果要精确测量螺母的尺寸，就可以选用精确度比较高的测量工具进行测量，如游
标卡尺等。测人的身高，准确到 就可以了，可选用分度值是1cm的卷尺或皮尺，而没有必要选用
分度值是1mm的刻度尺，并且刻度尺的量程应大于人的身高。2. 刻度尺的使用方法
（1）使用前做到三看
一看零刻度线：看刻度尺的 是否磨损。如已磨损，则应重选一个未磨损的刻度线作为测量的
起点。
二看量程：测量长度时要求一次测量出物体的长度，如果测量范围小于物体的实际长度，则肯定要移
动刻度尺测量若干次，这样会使测量的结果与物体的长度产生较大的偏差。
三看分度值：分度值反映了刻度尺的 。使用不同分度值的刻度尺进行测量，所达到的精确程
度不同。
（2）测量时：使用时做到五会。
①会“选”：根据测量的要求选取 和 适当的刻度尺。
②会“放”：刻度尺要放正，即刻度尺与被测长度平行，而且要使刻度尺有刻度的一侧紧贴被测物体，
零刻度线磨损的，应另选某一刻度线为“零点”，与被测物体长度起始端对齐，读数时应注意要减去“零
点”的数值。如图所示，物体的长度为 cm.
③会“看”：读数时，视线应该 于被测物体及刻度尺。
④会“读”：读数时，先读出准确值，再进行 （一位）。如图甲所示，刻度尺的分度值为
1mm，读出准确值是 cm，估读值是 mm（0.3～0.6 mm均正确），所以该物体的长度为
cm。
甲 乙
读数时，如果物体的长度恰好对准整数刻度线，应该用 补上。图乙中铅笔长度应该记录为
mm 或 cm。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。丙
如图丙所示，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 个
0。图中物体的长度记为 cm，其中6.0cm是准确值，最后面的0是 值。
⑤会“记”：记录的测量结果应由准确值、估读值和单位组成。
测量值=准确数值+估读数值+单位
3. 进行实验
①测量物理课本的长度长度和宽度；②测量作业本的长度和宽度。
实验中，注意刻度尺的正确使用方法，测量数据记录的要求。
测量对象 长度 宽度
课本 _____ _____
作业本 _____ _____
4. 小资料——《一些长度和距离》
阅读课文第16页中的小资料——《一些长度和距离》，了解一些长度和距离。
5. 长度的估测
（1）利用人体的“尺”估测长度
可以利用“一柞”、“一步”、“一庹”这些“尺”估测长度。
【总结】伸开手掌，从大拇指到中指指尖的距离，称为“一柞”，大约 cm；人步行时，平均
“一步”的长度大约 cm；“一庹”即成人两臂左右平伸时两手之间的距离，约 m，大约
等于身高；手掌的宽度约 0cm；人的头长和脚长相同，身高等于9.5倍头长；人握住拳头的大小和
心脏一样大；在通常情况下，人站立时身高大约是脚长的 倍。
（2）一些常见物体的长度
①普通高中生的身高约为160 ；②一层楼高度约为 m；③一只新铅笔的长度约为
18cm；④铅笔芯的直径约为1mm；⑤乒乓球的直径约为 cm；⑥黑板的长度约为2.5m；⑦课桌高
约为0.7m；⑧篮球直径约为 cm等等。
6. 长度测量的特殊方法
【想一想】怎样测量物理课本一张纸的厚度？一枚硬币的直径？细金属丝的直径？
阅读并完成以下实验。
（1）累积法
适用于测量无法直接测量的某些微小量。可把数个相同的微小量加在一起测量，再将测量结果除以微
小量的个数，就可得到一个微小量。例如，测量一张纸的厚度、细铜丝的直径、塑料胶带的厚度等。
例如，测量细金属丝的直径的方法：
把铜丝紧密绕在铅笔上；数出缠绕在铅笔杆上的圈数n；用刻度尺量出n圈铜丝圈的长度L；铜丝的直径d= .
（2）辅助法
对于用刻度尺无法直接测出的物体长度，可用三角板等进行辅助测量，实质就是将被测长度平移至刻
度尺上再进行测量。例如测量圆锥体的高、硬币的直径、乒乓球的直径等。如图所示，纪念币的直径约为
cm。
（3）化曲为直法
用不可伸长的细棉线和要测量的曲线重合，在起点和终点做好记号，拉直后用刻度尺测量出两标记之
间的距离，有比例尺的利用比例尺可计算出实际长度。测量圆柱体的周长、地图上铁路长度等可以用化曲
为直法。
例如，用地图测出武汉与广州两地间铁路线长度的方法：用棉线AB与地图上两地间铁路线完全重合，
测出棉线AB的长度，根据地图的比例尺n即可求出铁路线的长度s= .
（4）化直为曲法
用已知周长的滚轮在待测的较长的直线或曲线上滚动，记下滚动的圈数，则被测线的长度等于圈数乘
以滚轮周长。例如，测量操场的长度，汽车、火车的里程表。
如图中测出轮子的周长L，再让轮子沿操场滚一周，记录车轮滚动的圈数n，则操场周长为 。
（5）化暗为明法
有些待测长度不是明显地露在外面，而是隐含在物体的内部，刻度尺不能直接测量，可以选择大小合
适的钢针插入孔内，在管口处给钢针做上记号，然后再测出钢针尖端到记号处的长度即可。测量玻璃管的
内径，工件的裂缝深度等，如图所示。
【例题3】小明用刻度尺和三角板按如图测一枚纽扣的直径和金属丝的直径，该刻度尺的分度值是
____mm，纽扣的直径是_____ cm；绕在铅笔上23圈的金属丝的总长度为_____cm，直径是____mm。【例题4】估测物理量的大小是学好物理的基本技能之一，下列物体的长度接近20cm的是（ ）
A．乒乓球的直径 B．一根头发的直径
C．一支新铅笔的长度 D．物理课本的厚度
探究三、时间的测量
1 . 时间的单位
（1）国际单位制中：时间的基本单位是 （second），符号是 .
（2）常用单位： （h）、 （min）等.
（3）单位换算：1h= min 1min= s
2. 测量时间的工具
（1）古代的测量工具
在古代，人们用圭表、日晷、沙漏等计时仪器来测量时间。
（2）现代生活中测量时间的工具
在现代生活中，我们通常使用钟、表来测量时间；在运动场和实验室，经常用 来测量时间。随着
科学技术的发展，人们还制造出了更精确的计时仪器，如铯原子钟。
3. 机械秒表的使用
机械停表的主要组成部分： 表盘、 表盘、分针、 针、启动暂停键等（下图甲所示）。
（1）机械秒表的使用
一按：实验开始，需要计时时，用大拇指迅速按下启动暂停键，指针转动，开始计时。
二停：当需要停止计时时，再迅速按一下同一按钮，指针停止走动，停止计时。
三读：停止计时后，先读出小表盘指针指示的“分”，再读出大表盘指针指示的“秒”，将两个时间
相加即是所测的时间间隔。
四归零：测量结束后，按一下复位键将指针归零后存放入盒中。甲 机械停表的主要组成 乙 机械秒表的读数
（2）机械秒表的读数
示数=小盘读数（min）+大盘读数（s）
在读数时，先读出小表盘上指针所通过的分钟数（按整数读）；再观察小表盘上的指针是否超过两数
字之间的半分钟刻度线，若不超过，则大表盘按照 s读数，若超过，则大表盘按照 s读数。如上图
乙所示，机械秒表的读数= s.
（3）实验：用秒表测量时间
①练习使用秒表。按动秒表上的按钮，观察指针（或数字）的变化，了解秒表的使用方法。
②使用秒表测量。你脉搏每跳动10次所用的时间是_____s；正常行走时，你每迈一步所用的时间是
_______s。
【总结】中学生的脉搏1min内大约跳动 次，跳动一次的时间大约 s；正常呼吸一次的时间是
3~4s；人眨眼一次所用时间约为0.1s。
有时可利用脉搏的跳动次数和呼吸次数来估测时间。
【例题5】如图所示，秒表的读数为_______ s。
【例题6】下列数据中最接近生活实际的是（ ）
A．人眨眼一次的时间约5s B．正常人脉搏每秒跳动70次
C．一根头发丝的直径约为6×10-5m D．拇指指甲的宽度约为15cm
探究四、误差
【做一做】测量同一本物理课本的长度，如下图所示，完成表格中的填写。。分度值 准确值 估读值 测量结果
甲刻度尺
乙刻度尺
【想想议议】同一个物体，用不同的刻度尺测量，测量值为什么会有差别？物体的真实长度你能测量
出来吗？
被测物体存在着一个真实的长度，而我们测同一个物体的测量结果可能不同，说明测量值和真实值之
间是有差别的。
【交流讨论，完成填写】
1. 误差
测量总是人利用工具进行的，测量工具自身就会造成误差；另外温度、湿度等外部因素也会影响测量
工具的精密度；测量时人还要估计，也会出现一些误差。
值和 值之间的差别叫做误差。[
2. 产生原因
跟测量工具的 有关；跟测量的人读取的 值不同有关；受 等因素影响。
3. 减小误差的方法
；使用精密的测量工具；改进测量方法。
4. 误差和错误的区别
（1）误差：在正确测量的前提下，所测得的数值和真实值之间的差异，因人的眼睛不能准确地估读，
所以误差是存在且不可避免的。
（2）错误：是由于不遵守测量仪器的使用规则，或读取、记录测量结果时粗心等原因造成的。错误
是可以避免的。
【例题7】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【精讲点拨】
1. 长度测量结果要估读一位且只能估读一位，若被测长度的终端恰好对准某一刻度线，应在分度值的
下一位加“0”。
2. 进行长度单位换算时，注意数字不变，乘以目标单位与原单位之间的进率，将原单位改写为目标单
位即可。如图所示：
3. 零刻度磨损的刻度尺，可任选一整数刻度线为“测量零点”。
4. 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（即也要体现出估读分度值下一位的要求）。
5. 错误是可以而且必须避免的，误差不能消除，只能减小。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；
6. 停表记录的结果是：小表盘的分钟数+大表盘的秒数。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。
【归纳整理】
【课堂练习】1．2024年初中体育测试选考项目为足球、篮球、排球、乒乓球、羽毛球、网球、游泳，考生从7个
项目中自选一个，许多同学会选择球类项目进行测试，下列球类中直径最接近40mm的是（ ）
A．篮球 B．足球 C．排球 D．乒乓球
2．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．5.7cm B．5.65cm C．3.65cm D．3.6cm
3. 为了准确测量心率下列方法最恰当的是（ ）
A．用停表测量1分钟内心跳的次数
B．连续测量3分钟内心跳的次数，再计算出1分钟内心跳的次数
C．用停表测量半分钟内心跳的次数再乘以2，求出1分钟内心跳的次数
D．分别用停表测量安静时和运动后1分钟内心跳的次数，再求出平均值
4．如图所示，用A、B两刻度尺测同一木块的边长，就分度值而言，____刻度尺精密些；就使用方法
而言，____ 刻度尺正确，就该尺读数，物体的长度为________ cm；如图所示，秒表的读数为_______s。
5. 如图中测量物体长度的做法错误的是（ ）
6. 如图所示：
（1）在测物体的长度时，两种方式中正确的是_____图，铅笔的长度应为_____。
（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、26.02cm、26.03cm、26.03cm，其中错误的数据是________，该物理课本的长
度应为____。（3）有一把刻度尺是用金属材料做的，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_______（填“偏大”、“偏小”或“不变”）。
