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第二章　機械運動
第二節
長度及其測量
4
初步了解測量存在誤差，知道減小誤差的方法。
2
知道國際單位制中長度的國際單位和常用單位，以及它們之間的換算關系。
3
知道測量長度的常用工具是刻度尺，會正確選擇和使用刻度尺測量物體的長度；知道測量結果由數字和單位組成，會正確記錄測量數據；知道有效數字。
1
初步了解物質世界從微觀到宏觀的基本尺度。
圖中A和B哪個圓大？
A
B
圖中帽子的高和底端的寬，哪一個大？
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
A
B
C
D
要想精確的知道物體的長度，必須利用刻度尺測量
一、物質世界的空間尺度
1.生活中我們經常用_____、_____、_____、厚度、直徑、半徑、距離、路程等來描述空間的尺度，在物理學中將長度作為描述空間尺度的基本物理量，長度一般用符號_____表示。
長度
寬度
高度
L(l)
2.在國際單位制中，長度的基本單位是___，用符號___表示。
常用的長度單位及換算關系
米
m
單位 符號 與米的換算關系
千米 km 1 km=1 000 m=103 m
米 m
分米 dm 1 dm=0.1 m=10-1 m
厘米 cm 1 cm=0.01 m=10-2 m
毫米 mm 1 mm=0.001 m=10-3 m
微米 μm 1 μm=0.000 001 m=10-6 m
納米 nm 1 nm=0.000 000 001 m=10-9 m
大單位→小單位，乘以進率
小單位→大單位，乘以進率的倒數
單位換算方法步驟
數值不變，乘以原單位與目標單位之間的進率，
將原單位改寫為目標單位。
0.58μm=0.58×10–6m=5.8×10–7m
數值不變
單位換算
科學計數法
進率相乘
m
dm
cm
mm
nm
μm
m
mm
每下降一個臺階乘103
每下降一個臺階乘10
估測長度單位:
選擇合適的單位，分別填入下列空格中: 王鵬飛的身高1.69___； 一枚硬幣的厚度約為2___
硬幣的直徑為2.1___； 一支新鉛筆的長度為1.8___
教室的長度850___
m
mm
cm
dm
cm
3.描述空間尺度的物理量
(1)面積：描述物體的_____大小，符號___，單位_______(符號___)；
(2)體積：描述物體所占_____的大小，符號__,單位_______(符號___)。
表面
S
平方米
m2
空間
V
立方米
m3
仙女座大星云直徑約為16萬光年，距離我們約為220萬光年
地球的半徑約為6 400km
宇宙萬物，從紛繁的星體到我們生活的地球，從莽莽群山到滔滔江河，從高大的建筑物到微小的分子、原子，都有一定的空間尺度。
水分子的直徑約4× 10-10m
一顆沙粒的直徑約為10-4m
珠穆朗瑪峰的海拔為8 848.86 m
我國最長的河流長江長約6 300 km
科學技術的進步極大地拓寬了人類的視野。隨著望遠鏡分辨率的逐步提升，人類能夠看到越來越遠的天體。
隨著顯微鏡和加速器的改進，
人類能夠看到越來越小的空
間尺度，從細胞到組成物質
的分子、原子………。
物質世界空間尺度的數量級(單位：m)
學以致用
(2024·亳州利辛縣期末)下列單位換算過程正確的是(　　)
A.7.2 mm=7.2 mm×10-3=7.2×10-6 m
B.15 m=1.5×107=1.5×107 μm
C.2.5 km=2.5 km×105 cm=2.5×105 cm
D.3.0 ×106 cm=3.0×106×10-2 m=3.0×104 m
D
解析　7.2 mm=7.2×10-3 m，題干換算計算錯誤，故A錯誤；
15 m=15×106 μm=1.5×107 μm，題干中間換算單位缺失，故B錯誤；
2.5 km=2.5×105 cm，題干中間換算單位多出 km，故C錯誤；
3.0×106 cm=3.0× 106×10-2 m=3.0×104 m，故D正確。
二、長度的測量
1.現代測量長度的常用工具主要有_____、____、游標卡尺和螺旋測微器(又叫千分尺)等，其他各種刻度尺如三角尺、皮尺等也常用來測量長度。
直尺
卷尺
直尺
游標卡尺
螺旋測微器
卷尺
適用于精度要求高的零件測量
適用于較長物體的測量
選 ①選量程：測量物體的長度時，所選取的刻度尺的量程應盡量大于被測物體的長度，保證測量可以一次完成。②選分度值：根據測量精確度的要求選擇分度值合適的刻度尺，如測量身高時選擇分度值為1 cm的刻度尺即可
活動　刻度尺的使用
單位
零刻度線
量程
分度值
0
1
2
3
4
5
6
7
8
cm
比較兩尺的差異
厘米刻度尺
毫米刻度尺
放 零刻度線對準被測物體的_____，有刻度線的一邊要_____被測物體且與被測邊保持平行，不能歪斜，如圖甲所示。零刻度線磨損的刻度尺，可另選某個整數刻度線為測量的起點，如圖乙所示

一端
緊靠
甲
乙
零刻度線被磨損，應使某一數值（一般取整數）刻度線與被測物體的一端對齊，讀數時將某一刻度線所對準的數值減去
看 讀數時，視線要與尺面_____，不能斜視，如圖所示

讀 讀數時，讀出_____值，并估讀到_____值的下一位。如讀出上面鉛筆長度為6.28 cm，其中_____ cm是準確值，_____ cm是估計值
記 記錄數值時,除了準確無誤地記下所讀出的數值外,還要注明_____，沒有單位的記錄是毫無意義的
垂直
準確
分度
6.2
0.08
單位
0 cm 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
學以致用
如圖所示，下列關于刻度尺的使用或讀數正確的是(　　)
A.如圖甲，用刻度尺測量木塊的長度
B.如圖乙，視線與尺面的位置
C.如圖丙，該木塊的長度為1.91 cm
D.如圖丁，該木塊的長度為2.00 cm
D
解析　用刻度尺測量木塊的長度時，刻度尺沒有放正，故A錯誤；
讀數時，視線未與刻度尺的尺面垂直，圖中測量值偏大，故B錯誤；
物體左側沒有與刻度尺0刻度線對齊，圖中測量值偏小，故C讀數錯誤；
物體左側與0刻度線對齊，讀數為2.00 cm，故D正確。
2.有效數字
如圖所示，這種由準確數字和一位估計數字組成的數字，叫作有效數字。
3.誤差
(1)在測量時，_____值與_____值相比總會有些差異，這種差異叫作誤差。任何測量都存在誤差。
(2)誤差與錯誤
測量
真實
誤差 錯誤
產生原因 儀器精密度不夠或實驗方法不完善；觀察者估讀時的偏差及環境對儀器的影響 由于不遵守測量儀器的使用規則，或者記錄測量結果時粗心大意
是否可以避免 不可避免 可以避免
如何判斷 有誤差的實驗數據比較接近真實值 錯誤的數據遠遠偏離了真實值
控制方法 減小方法：_______________ ______(注意保留幾位有效數字)；用更精密的儀器；用更科學的測量方法 采用正確的測量方法便可避免
多次測量取平
均值
方法總結
在采用多次測量求平均值的方法來減小誤差時，應注意：(1)先將測量數據中的錯誤數據剔除掉；(2)求得的結果保留的有效數字應與測量值保持一致，并不是保留的位數越多越精確；(3)若平均數除不盡，應采用四舍五入法保留與測量值相同的位數；(4)若平均數的最后一位有效數字是零，應保留，不能刪除；(5)若平均數的小數位數少于測量值，則用“0”補足小數位數。
學以致用
(2024·宿遷宿城區期末)用刻度尺測量物理課本的長度，以下哪個是產生誤差的原因(　　)
A.刻度尺沒有跟課本的長邊平行
B.刻度尺沒有緊貼課本
C.觀察刻度尺，視線沒有跟刻度尺尺面垂直
D.讀數時，分度值的下一位數值估計不準確
D
解析　刻度尺沒有跟課本的長邊平行；刻度尺沒有緊貼課本；觀察刻度尺時，視線沒有跟刻度尺尺面垂直；這些都是錯誤，而不是誤差。讀數時，最小刻度的下一位數值估計不準確，這是誤差，這是由于客觀原因造成的。
1.(2024·湖北)我國古代把女子一拃長稱為“咫”，男子一拃長稱作“尺”，如圖?！板氤咧g”用來比喻相距很近，實際“咫”與“尺”的長度相差大約為
(　　)
A.3 mm B.3 cm
C.3 dm D.3 m
B
2.(2024·保定滿城區期末)2023年9月25日某公司系列手機的三款產品悄然上架，連帶著全新自主研發的芯片第一次問世，震驚世界，成功打破了西方公司對芯片技術的壟斷。該公司利用特殊技術使其表現接近于7 nm，做出7 nm芯片，則意味著要在每1平方毫米里塞下近1億個晶體管。下列關于7 nm的單位換算，正確的是(　　)
A.7 nm=7 nm×10-9 m
B.7 nm=7×10-9 m
C.7 nm=7 nm×10-6 m
D.7 nm=7×10-6 m
B
3.(2023·懷化模擬)如圖所示，用A、B兩把刻度尺測同一物體長度，就分度值而言，______刻度尺更精確些；將這把刻度尺正確放置后測量出的物體長度為________ cm。
解析　刻度尺A的分度值是0.1 cm；刻度尺B的分度值是0.2 cm，刻度尺A的精確程度高；由題圖知，刻度尺A的分度值是0.1 cm，它的起始刻度從零刻度線開始，最后一位估讀，所以正確讀數是2.20 cm。
A
2.20
“米”的由來
宇宙到底有多大？

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