第一章：机械运动
第 1 讲长度和时间的测量
一、知识点
【学习目标】
1．认识时间和长度的测量工具及国际单位；
2. 会正确使用相关测量工具进行测量，并正确记录测量结果；
3．知道测量长度的几种特殊方法；
4. 知道误差与错误的区别。
【要点梳理】
要点一、长度的测量
人的直觉并不可靠，要得到准确的长度需要用工具进行测量。
要点诠释：
1．长度的单位及其换算关系
①国际单位：米常用单位：千米、分米、厘米、毫米、微米、纳米
②单位符号及换算
千米(km) 米(m) 分米(dm) 厘米(cm) 毫米(mm) 微米(μm) 纳米(nm)
1km=1000m=103m 1m=10dm=100cm=1000mm=103mm
1mm=103μm 1μm ==103nm
2．测量工具：
①刻度尺(最常用)；
②精密仪器：游标卡尺螺旋测微器，激光测距仪。
3．刻度尺的正确使用
①看：看清刻度尺零刻度线是否磨损；看清测量范围(量程)；看清分度值(决定了测量的精确程度)。
②选：根据测量要求选择适当分度值和量程的刻度尺；
③放：刻度尺的刻度线紧靠被测长度且与被测长度平行，刻度尺的零刻度线或某一整数刻度线与被测长度起始端对齐；
④读：读数时视线要正对刻度尺且与尺面垂直；要估读到分度值的下一位；
⑤记：记录结果应包括数字和单位，一个正确的测量结果包括三部分，准确值、估计值和单位。
要点二、测量长度的几种特殊方法
对于无法直接测量的长度，需要采用特殊方法。
要点诠释：
1．化曲为直线法(棉线法)
测量曲线长度时，可让无伸缩性的棉线与曲线完全重合，作好两端的记号，然后把线轻轻拉直，用刻度尺测量出长度，就等于曲线的长度。
（测量一个不规则的树）
2．累积法：
对于无法直接测量的微小量的长度，可以把数个相同的微小量叠放在一起测量，再将测量结果除以被测量的个数，就可得到一个微小量的长度。
（测量一个硬币的厚度）
3．滚轮法：
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，则被测路段的长度等于圈数乘以周长，例如测量池塘的周长，某段道路的长度等。
（平整的路）
4．截取法(化整为零)：
被测物体的长度很大时，可先测出其中一小段，然后找出它们之间的倍数关系，从而算出物体的总长度。
（测量一个很长可以弯曲的物体时，绳子）
5．替代法：
当一个物体的长度无法直接测量时，可用与它长度相等的物体来代替。
(河的深度，可以用木棍代替软尺，在测量木棍的长)
要点三、时间的单位和测量工具
在古代人们就学会了利用自然界的某些有规律的变化作为测量时间的单位，比如昼夜的交替、季节的变化、月圆月缺等等。
随着科技的发展人们确定了更加稳定并让世界各国人民都能够接受的标准，并有了更加先进的测量工具。
要点诠释：
1．时间的单位：国际单位是秒(s)，常用的时间单位还有时(h) 分(min) 毫秒(ms)，
它们之间的换算关系是，1h=60min，1min=60s，1h=3600s，1s=1000ms。
2.时间的测量工具
(1)在物理实验中常用停表来计时，停表与普通表不同之处：普通表的时针、分针和秒针是在不停地走动，而停表指针可走可停，在使用停表之前要观察一下秒针的走动情况，使用停表先按动启动按钮，停表开始计时，再按停止按钮停表即停止，显示时间间隔。
(2)古代有日晷、沙漏、水钟等。
近代有机械钟、石英钟，现在有电子表、光电计时器。
要点四、误差与错误
测量值和真实值之间的差异叫做误差。
要点诠释：
1．误差：测量方法、测量工具、测量环境和测量者的不同，都会影响测量结果，所以误差是不可避免的。
减小误差的方法：可以通过选用精密仪器，改进测量方法来减小误差，而多次测量求平均值是我们实验室做实验时采用的减小误差的方法。
2．错误：因不遵守测量仪器的使用规则，测量方法错误。
错误是不该发生的，采用正确的测量方法便可以避免；错误不叫误差，误差也不是错误。
二、例题讲解
【典型例题】
类型一、长度的测量
1、身高160cm的小明，利用自己的身体特征进行了以下估测，接近真实值的是（）A．教室宽5臂展，约8m（臂展：两臂左右平伸时，两手中指尖之间的距离）
B．教室长10步幅，约30m（步幅：走路时，两脚尖之间的距离）
C．课桌长4拃，约2.8m（拃：张开手，拇指尖到中指尖之间的距离）
D．物理课本厚1指宽，约10cm
举一反三：
【变式】在下面各题中填上合适的单位
1、教室门的高度约20（）
2、课桌的高度约750（）
3、常用圆珠笔的长度约1.5（）
4、物理课本中一张纸的厚度约70（）
5、教室每层楼高约33 （）
6、一位中学生的身高约16.5 （）
7、练习册的长度约为0 .22 （）
2、（2016•湘潭中考）图中，物体的长度为 cm。
举一反三：
【变式】下图是测量圆的直径的一种方法，如果刻度尺的分度值是1mm，则该圆的直径d大约是 cm，其中你的估计值是 cm。
类型二、时间的测量
3、在下列四个事件中，经历时间最接近一秒钟的是（）
A、人眨一下眼
B、人在安静时呼吸一次
C、人打一个哈欠
D、人心脏跳动一次
4、（2014•沾益县模拟）如图所示，秒表的读数为s。
类型三、误差
5、判断下列说法的正确与错误：
（1）不遵守测量的操作规则会造成误差（）
（2）零刻线磨损的尺也可以使用（）
（3）测量中，误差和错误都是不允许的（）
（4）求平均值时，小数点后保留的位数越多越好（）
举一反三：
【变式】（2015•阿城区一模）小明用刻度尺正确操作，测得某物体的长为12.3cm，关于该测量结果，下列说法中正确的是（多选）（）
A．该结果是用最小刻度为1mm的刻度尺测量的
B．该结果是用最小刻度为1cm的刻度尺测量的
C．该结果中的“3”是估读的
D．该结果是中不存在误差
三、过关训练
一、选择题
1．（2016•丰台区一模）小明记录了同学们在参加北京市中考体育测试中的一些成绩，你认为不可能的是（）
A．1000m跑的成绩为88s B．引体向上1分钟13个
C．仰卧起坐1分钟40次D．实心球投掷成绩12m
2．关于误差，下列说法正确的是()
A．选用精密仪器测量可以避免误差
B．认真细致地测量可以避免误差
C．多次测量取平均值可以减小误差
D．测量时未遵守操作规则会引起误差
3．某学生在记录测量结果时忘记写单位，试判断下列哪个数据的单位是“厘米”() A．一支学生铅笔的直径是7.1
B．茶杯的高度是11.2
C．物理书的长度是2.52
D．他自己的身高是16.75
4．用同一把刻度尺测量同一物体的长度，四次测量结果依次是74.4cm、74.3cm、74.5cm、74.3cm，则这一物体的长度应记作()
A．74.38cm B．74.4cm C．74.5cm D．74.375cm
5．（2014秋•辉县市期末）用图所示的刻度尺来测金属块的长度，下列测量结果正确的是（）
A．8.60cm B．1.60cm
C．1.6cm D．以上读数都不正确
6．已知在温度升高相同的条件下，铜膨胀的程度比钢大，在20℃时用一个钢卷尺测得一个铜块的长度为2.60 cm，若在50℃的高温环境下，再次测量一次铜块的长度，则测量结果应() A．大于2.60cm B．等于2.60cm C．小于2.60cm D．无法确定
二、填空题
7、在国际单位制中，时间的主单位是________，在实验室常用________测量时间。
8．36mm＝________dm，900 s＝________min。
9．（2016•安徽模拟）为迎接中考体育技能测试，体育老师对全班同学进行了一次模拟考试。
如图，停表显示的是一位同学跑完400m所用的时间，则该同学跑完400m所用的时间为s。
10．（2015•蚌埠模拟）如图所示，用刻度尺测物体的长度，则尺的分度值是，所测物体的长度是。
11．（2015•松北区二模）小文用刻度尺测量铅笔的长度（如图），请指出读数时的错误，如按照正确读数方法读数，则铅笔的长度为cm。
12．为了测操场跑道的长，推车沿跑道绕操场一周，车轮正好转过128圈，如果车轮的直径是0.5m，则操场的跑道长________m。
三、实验题
13．为了测出细铜丝的直径，某同学把铜丝在铅笔上紧密排绕32圈。
如图所示，用分度值是1mm的刻度尺测得这32圈的总宽度为________cm，可算出细铜丝的直径约为________mm。
14．张林同学用一把如图所示的刻度尺测量物理书的宽度，他的测量方法如图，图中是他观察读数时眼睛的位置，请指出张林同学测量中的四个错误之处。
(1)________________________________；
(2)________________________________；
(3)________________________________；
(4)________________________________。
15．如图所示，是一棵百年老树，小明想知道此树的树干A处有多粗，可是小明身边只有直尺没有软皮尺，请你帮助小明设计一个测量A处直径大小的方案，小明可以用一直辅助器材。
要求：说明所需的辅助器材，并写出简要的操作步骤。