1.1长度和时间的测量

第一章机械运动

第1节长度和时间的测量

学习目标：

1、会使用适当的工具测量长度和时间。

2、知道测量有误差，了解误差和错误的区别。

3、能通过日常经验，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、难点：长度的测量。

学习难点：估测物体的长度。

知识点一、长度的单位

1.国际单位制

（1）单位：测量某个物理量时用来进行比较的标准量，如测量铅笔长度时，若将铅笔的一半作为标准量，则铅笔长为2个单位长。

（2）国际单位制：在国际上要进行交流应该有一个国际公认的测量标准作为比较的依据。这个公认的我们称之为国际单位的用SI表示，

2、国际单位制中，长度的主单位是m，常用单位有千米(km)，分米(dm)，厘米(cm)，毫米(mm)，

微米(μm)，纳米(nm)。

3、主单位与常用单位的换算关系：

（1）1 km=103m 1m=10dm 1dm=10cm 1cm=10mm 1mm=103μm

（2）各单位间关系：km m dm cm mmμm nm

（3）

4、长度估测：黑板的长度2.5m、课桌高0.75m、篮球直径24cm、指甲宽度1cm、铅笔芯的直径1mm 、

一只新铅笔长度1.75dm 、手掌宽度1dm 、墨水瓶高度6cm 中学生身高1.6m

一层楼高3m 、一张纸的厚度（头发丝的直径）100μm . 成人走两步的距离为1.5m

例题讲解：

例1、下列单位换算正确的是（）

A、4.5m＝4.5m×100cm＝450cm

B、456mm＝456×＝0.456m

C、36cm＝36÷100m＝0.36m

D、64dm＝64×m＝6.4m

解析：根据换算步骤可得：对于A选项4.5m＝4.5×100cm＝450cm 。对于B选项456mm＝456×m＝0.456m

对于C 选项36cm ＝36×

m ＝0.36m

答案：D 例2、小华在2010年学业考试体育测试中，身高的读数为160，小华的身高应记录为（ ）

A 、160m

B 、160cm

C 、160dm

D 、160 mm

解析：正常情况下小华的升高约为1.6m ，而1.6m ＝160cm 所以C 选项是正确的。

答案：C 跟踪练习： 1、一支未使用过的2B 铅笔的长度最接近于（

）

A 、10cm

B 、20cm

C 、30cm

D 、40cm

2、给下列各物体的长度填上合适的单位：

(1)中学生的身高1700 ； (2)一个墨水瓶的高为0.65 ；

(3)一课桌的高为0.72 ； (4)物理课本的宽为1.85 。

答案：1、B 2、（1）mm (2)dm (3)m (4)dm

知识点二、长度的测量：

(1)长度的测量是物理学最基本的测量，也是进行科学探究的基本技能。长度测量的常用的工具是刻度

尺。

（2）测量工具：常用工具：刻度尺，其他测量工具：卷尺、游标卡尺、螺旋测微器

（3）刻度尺的正确使用方法：

①测量前“三看”： a.零刻线 b.分度值 c.量程

量程是指一次所能测量的最大长度。如图所示的刻度尺的量程为10cm,分度值是指两相邻刻度线所表示的长度。如图所示的分度值为1mm （这种刻度尺又叫毫米刻度尺）

②测量时“五会”：

a.会选:选择合适量程的刻度尺。

b.会放：刻度尺的位置要放正，不能歪斜；刻度尺较厚时，刻度线应紧贴被测物体；零刻度线磨损的， 应以某一刻线为“零点”，读数时再减去零点前的数字；

c.会看：读数时，视线应与尺面垂直；

d.会读：除读出最小刻度以上各位数字外，还应估读到分度值的下一位数字；

e.会记：记录的测量数据，包括数字和单位。（没有单位的数值是毫无意义的）。

单位换算小窍门：大单位向小单位换算：指数加、右移点，右补零。

小单位向大单位换算：指数减、左移点，左补零。

如图所示的分度值是1mm我们在读数时应该估计到分度值的下一位即0.1mm.。方法是在头脑中把最小

分度值（1mm）分成10份，看一下现在物体的边缘所对应的约是多少，如上图：准确值是4.8cm，估计值是0.05cm，单位是cm。如图读数应该是4.85cm

（4）注意事项：a.尺边对齐被测物体，放正重合不歪斜；

b. 视线与尺面垂直，看清大格小格数；

c. 估读到分度值的下一位，多次测量取平均值

（5）长度测量的特殊方法：

①累积法：把数个相同的微小量放在一起进行测量，再将测量结果

除以被测量的个数就得到一个微小量的长度。

②化曲为直法：用线或细绳沿着曲线绕上一周，作好两端的记号或

割除多余部分，然后轻轻地拉直，放在刻度尺上量出线或细绳的长度，即为所测曲线的长度。

③滚轮法：用一轮子沿曲线或直线滚动，记下轮子滚动圈数，测出轮子直径算出周长，用轮子周长乘以圈

数就得到这一曲线或直线的长度。

④辅助工具法：用直角三角板

例题讲解:

例1、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，尺精密些，就使用方法而言，不正确。

解析：刻度尺的精密程度跟刻度尺的分度值有关，分度值越小越精

密，刻度尺A比B的分度值小，A尺精密些，B尺没有将有刻

度一边贴近待测物体，方法不正确。

答案：A B

例2、要测量一个瓶子的直径，下列几种方法中正确的是（）

解析：用刻度尺测量物体的长度时，一般应从零刻度线或某一整刻线开始测量，A、D选项中的测量方法会

使测量值偏小，不符合题意；B选项直接用刻度尺来测量到瓶子的准确直径,一般测量值会偏小，不符合题意；C选项所示的方法为“辅助工具法”，三角板的直角边所对应的示数即为瓶子直径的大小．

答案：C．

跟踪练习:

1、长度测量是物理学中最基本的测量之一，图中的四种工具不属于测量长度的是（）

2、要测量面值为一元的硬币的直径，下列测量方法中最好的是( )

A、用刻度尺直接多测几次硬币的直径，算出平均值

B、将硬币放在直尺上直接读出硬币的直径

C、用细线绕硬币一周，测出硬币的周长再算出直径

D、用直尺和两块三角板配合进行测量

3、测量球体的直径,常采用如图所示的方法,转动球体的不同方向在毫米刻度尺的不同部位测得球的直径的

示数如下:

该刻度尺的分度值是_________;

该球的直径应取_________;

本次测量采取_________方法减小误差的.

答案：1、A 2、D 3、1mm 1.90cm 多次测量取平均值

知识点三、时间的测量

1、时间的单位：国际单位：秒（s），常用单位：时(h)、分（min）

各单位间关系：时(h) 分（min）秒（s）

2、测量工具：

（1）古代:日晷、沙漏、滴漏、脉搏等

（2）常用工具：停表，其他测量工具：机械表、电子表、石英表等。

在生活中测量时间的工具是表，同学们，也要象刻度尺的使用一样，认读它的量程和分度值如：秒针转一周的时间为60s,分针转一周的时间为1h，时针转一周的时间为12h

（3)停表的使用方法：校零、启动，停止，读数、回表。

D1 D2 D3 D4

1.90cm 1.91cm 1.89cm 1.90cm

正确使用刻度尺小窍门：

尺子选对、刻度贴近、位置放正、视线垂直、估读到位、别忘单位。

长度测量时要估读到分度值的下一位，若该数位上无数，最后结果要补零。

①使用前先校正零点，弄清大圆周和小圆周每大格、每小格表示的时间。

②大拇指第一次按下时，表针开始转动（启动），计时开始，随即放手让按钮自行弹回。

③第二次按下时，表针停止转动（停止），停表指示的是两次按按钮之间的时间，等于分针和秒针之和（读

数）。

④第三次按下时，秒针和分针都弹回零点（回表）。

注意：a.大圈每圈为0.5分钟，每一大格为1秒；小圈每圈为15分钟，每一小格为0.5分钟。读数

时应得小圈与大圈示数之和。b.对于具有重复性的运动，可算出每次运动经历的时间，例测出脉搏跳动100次的时间，即可算出跳动一次所用的时间。 例题讲解： 例1、如图所示，停表的读数是

___min____s 。

解析：由图中停表大圈得44s,小圈读得4min,所以停表读数为4min+44s=4min44s 。

答案：4min44s 。

例2、1583年，伽利略发现了摆振动的等周期性，即来回摆动一次的时间相等。以

此为基础，荷兰物理学

家惠更斯于1656年发明了摆钟。小明用细绳拴住一块小石块，制作了一个摆。他想测它来回摆动一次所需要的时间，请你来帮助他。

解析：摆来回摆动一次的时间非常短，直接测量摆动一个来回所用的时间误差较大，我们可以用“累积法”

测多个周期，同时记住周期数，从而求出摆动一个来回的时间，使结果更准确。

答案：用秒表测出小石块来回摆动30次所用的时间t ，则来回摆动一次的时间为t/30。

跟踪练习：

1、如图甲图中的时间是 ；乙图中的时间是 。如图所示，丙图秒表的读数为 s 。

2、下列各过程经历的时间最接近于1 s 的是（ ）

A 、眼睛迅速一眨

B 、人正常呼吸一次

C 、人打个哈欠

D 、人体心脏跳动一次

答案：1、10min 58s 50 、 10S 、 337.5s ；2、人的心脏一分钟约跳动72次，四个选项中只有D 选项

符合要求。D

知识点四、误差

停表的读数技巧：小表盘的分度值一般是分，大表盘的分度值一般是秒。

即“大盘小，小盘大，先读小再读大”。

（1）概念：测量值与真实值之间的差别就是误差。

（2）产生原因：a.仪器的精密度不高 b.环境的变化对器材的影响 c.测量者估读

（3）减小误差的方法：a. 多次测量求平均值 b.选用精密的测量工具 c.改进测量方法

（4）如何正确区分误差和错误：误差是在正确操作的基础上，造成测量值与真实值之间的差别，任何测量都会有误差，误差不能消除不能避免，只能尽量减小；错误是由于测量者不遵守测量仪器的使用规则，读数时粗心造成的，是可以避免的。

例题讲解：

例1、一名同学先后三次用同一把刻度尺测量一本物理课本的长度，测得的数值分别为18.03cm，18 .02 cm，

17.99 cm，为了减小误差，测量结果应取（）

A、8.03 cm

B、18.00 cm

C、18.01 cm

D、18.013 cm

解析：该同学三次的测量结果不同，这是误差造成的。为减小误差，应采用求三次测量的平均值的方法，且最后测量结果的有效数字的位数要与每次测量结果保持一致,这样才能体现出所用的刻度尺的最小分度值。

答案：C

例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

解析：多次测量取平均值就是为了减小误差，符合题意A选项正确；误差和错误产生的原因不同，B选项不符合题意；误差是不可以避免的所以C和D选项不正确。

答案：A

跟踪练习：

1、下列说法中错误的是（）

A、测量需要达到的准确度，跟测量的要求有关，跟测量的人和工具无关

B、在记录测量结果时，只写数字不写单位是毫无意义的

C、在记录测量结果时，小数点后面数字的位数越多，说明测量结果越准确

D、在记录测量结果时，数值的大小与所用的单位有关系

2、下列说法中正确的是（）

A、测量物体的长度时，测量工具越精密，测量结果越准确

B、用分度值不同的两把刻度尺测量同一个物体的长度时，测量的结果是相同的

C、测量长度的准确值只与刻度尺的分度值有关，与刻度尺的长短无关

D、测量长度要估读数字，估计的数字越多越准确

答案：1、C 2、C

小窍门：平均值的小数位数要和测量值的小数位数一致。不是位数越多越精确。

课后练习：

1、填出下列数据的单位：

①一个学生的身高是170 ；②一张报纸的厚度约8×10-4；

③一枚壹圆硬币的厚度约2×103；；④圆珠笔的长度是0.135 ；

2、单位换算：

①一根头发丝的直径约8.2微米，合米；②万里长城约6700千米，合厘米

③一张纸的厚度为71微米，合毫米，④小时等于秒

3、如图，甲、乙、丙三个图，中木块的长度分别为：甲 cm;乙 cm;丙。

4、在国际单位制中，长度的主单位是，常用的测量工具是；时间的主单位是，

在现代生活中，我们通常用和来测量时间；在运动场和实验室里，经常用来测量时间；

5、“纳米”是一种长度单位，1nm=10-9m，纳米技术是以0．l～100nm这样的长度为研究对象的前沿科学．目

前我国在对纳米技术的研究方面已跻身世界前列，1.76×109nm可能是（）

A、个人的身高

B、物理课本的长度

C、一座山的高度

D、一个篮球场的长度

6、下列数据中最接近初中物理课本长度的是（）

A、20nm

B、10dm

C、1m

D、26cm

7、下列各项记录是一名同学对一些物体长度的估测，你认为其中错误的是（）

A、教室门高约2 m

B、课桌高约7.5dm

C、一枚一元硬币的厚度为1.9 cm

D、一支新铅笔的长度为175mm

8、在投掷铅球的比赛中，测量距离时应选用（）

A、三角板

B、300cm长的钢卷尺

C、米尺

D、15m长的皮尺

9、现在通用的鞋的号码数是指人的脚跟到趾尖的距离的cm数，一位同学想请人在外地给他买一双合适的

球鞋，他利用手头仅有的一把受潮膨胀的木尺测出自己的脚长是24 cm，则他应该买下面列出的那个号的鞋最合适（）

A、23号的

B、24号的

C、24号半的

D、23号半的

10、关于误差和错误的说法正确的是（）

A、读数时多估计几位数字，可以减小误差

B、错误是完全可以避免的，误差跟错误一样可以避免

C、只要测量时态度认真仔细，工具精密，就不会有误差

D、测量时误差不可避免

11、测量是科学研究的基础和前提，测量的真实性和精确程度直接决定了研究的成败。在下列关于测量

的几种说法中，选出你认为最优的一项（）

A、测量前要观察测量工具的量程，以选择合适的测量工具

B、测量前要观察测量工具的分度值，以满足测量精度的要求

C、测量前要观察零刻度，以确定有零误差uj

D、测量前上述三种做法都是必要的

12、用刻度尺测物体的长度时，下列要求错误的是（）

A、测量时，刻度尺不要放歪斜

B、测量时，必须从刻度尺的零刻度线量起

C、读数时，视线要与刻度尺尺面垂直

D、记录测量结果时，必须在数字后面写上单位。

13、某学生为测量语文书的纸张厚度，采取如下步骤：

A、量出一叠纸的厚度h

B、选用学生用三角尺，检查零刻度线是否磨损

C、计算每张纸的厚度d=

D、取语文书内100页叠齐，压紧

上述步骤的正确排列顺序为_____________（填字母）

14、（2014?广东）如图所示，两种不同规格的刻度尺测量同一只铅笔的长度，图1中铅笔的长度是cm，

图2中铅笔的长度是cm , 图3中机械秒表的示数是.

15、小明同学用分度值是1mm的刻度尺，测量一个保温水瓶的高度，下面的记录正确的是（）

A、0.244m

B、2.44dm C. 24.45cm D. 244mm

16、某同学用毫米刻度尺测量物理课本的宽度，共测量4次，其结果分别为17.49cm 、 17.30cm 、 17.48cm、

17.49cm，则物理课本的实际宽度应记为（）

A、17.45cm

B、17.49cm C.17.445c D.17.487cm

17、夏天人们常用点燃蚊香来驱赶蚊虫。由于蚊香燃烧缓慢，往往一盘蚊香才燃烧一小段，你已经进入梦

乡了，很少有人知道一盘蚊香燃烧完具体的时间值，你能否设计一个方案，测量蚊香烧完所用的时间。（1）写出测量步骤

（2）并写出蚊香完全燃烧完所用的时间表达式

课后练习答案1、① cm；② dm；③μm；④ m．2、①8.2×10-6米；②6.7×108厘米；③0.71毫米；④3600秒 3、甲1.2cm 乙1.40cm 丙1.70cm 4、 m 刻度尺 s 钟表停表 5、A． 6、D 7、C 8、D 9、C 10、D 11、D 12、B 13、BDAC 14、4.7 4.70 32S 15、C 16、B 17.（1）①用细线沿蚊香的纹理放置，使之完全重合，用刻度尺测出细线的长度即蚊香的长度L；②先测出长度为（一小段）L1的蚊香燃烧的时间t1，那么蚊香燃烧的速度为v= ；③根据速度公式t=算出一盘蚊香燃烧所用时间t．（2）

一盘蚊香的燃烧时间为t=.