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第二章 機械運動
第2節 長度及其測量
1. 了解物體的空間尺度及其測量方法。
2. 掌握長度單位的換算和使用。
3. 理解誤差及其對測量結果的影響。
1.列車在行駛過程中空間位置是否發生了變化？
【想一想】
2.我們該如何描述和比較物體的這種位置變化呢
知識點一：物質世界的空間尺度
生活中我們經常用長度、寬度、高度、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(length)作為描述空間尺度的基本物理量，長度一般用符號L( l )表示。
珠穆朗瑪峰的海拔高度約為8 848 m
我國的長江大約長6 400 km
1. 長度的單位
（1）國際單位：長度的單位是米（metre），符號是m。
（2）常用單位
千米（km）、分米（dm）、厘米（cm）、毫米（mm）、微米（μm）、納米（nm）等。
（3）單位換算
1km＝1000m＝103m
1dm＝0.1m＝10-1m
1cm＝0.01m＝10-2m
1mm＝0.001m＝10-3m
1μm＝0.000001m＝10-6m
1nm＝0.000000001m＝10-9m
（4）長度單位換算技巧
數值不變，乘原單位與目標單位之間的進率，將原單位改寫為目標單位。可簡記為“數不變，單位換，乘進率，進行算”。
如圖所示： 是把25.68 cm換算為0.2568m的過程。
25.68 cm
數值不變
原單位
目標單位
原單位與目標單位之間的進率 1cm=10-2m
= 25.68 × 10-2 m
= 0.2568 m
宇宙萬物，從紛繁的星體到我們的地球，從莽莽大山到滔滔江河，從高大的建筑物到組成物質的分子、原子，都有一定的空間尺度。
地球的半徑約為6400km
仙女座大星云直徑約為16萬光年距我們約為220萬光年
人眼能分辨出的沙粒 頭發等微小物體的直徑大約為10_4 m
上海中心大廈，高632m
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……圖給出了物質世界空間尺度的數量級。
物質世界空間尺度的數量級（單位：m）
在國際單位制中，面積的單位是 （ )
體積的單位是 （ ）。
2、描述空間尺度還需要用到其他物理量
例如：我們用面積(area)來描述物體的 大小，用符號 表示
表面
用體積(volume)來描述物體 的大小。用符號 表示
所占空間
S
V
平方米
m
立方米
m3
交流討論：
實際應用中，面積和體積還有哪些單位？
它們和國際單位之間有怎樣的換算關系
（1）常用測量工具
測量長度常用的工具有卷尺、刻度尺等，刻度尺是學習和生活中常用的測量長度的工具。
（a）刻度尺
（b）卷尺
知識點二：長度的測量
1.長度測量工具
精密測量工具
游標卡尺、螺旋測微器等常用于機械加工的精密測量，而激光測距儀通常用于遠距離精確測量。
螺旋測微器
游標卡尺
激光測距儀
（2）刻度尺的量程與分度值
①零刻度線：刻度尺的起始刻度線。
②量程：測量工具所能測量的范圍叫
量程。它決定著一次能測出的最大值。
③分度值：測量工具的最小刻度值叫
分度值，它決定測量的精確程度。
量程 0～15cm
分度值1mm
零刻度線
量程 分度值
0～15cm
0.1cm
實驗室中使用刻度尺測量物體的長度時，一般按照以下步驟進行。
2.刻度尺的使用
估計被測物體的長度，選擇量程和分度值合適的刻度尺。
將刻度尺的零刻度線對準被測物體的一端，并將刻度緊靠被測物體，如圖甲所示。
讀數時，讀出 和 。如圖丙所示，5.2cm是 ，0.05cm是 。
觀察測量結果時，視線正對被測長度的末端所對的刻度線，如圖乙所示。
準確值
估計值
準確值
估計值
在記錄數據時，要標明單位。圖丙中的最終測量結果記錄為 。
5.25cm
用刻度尺測量長度
先估測課桌的高度和物理課本的長度，再用刻度尺進行測量，將實驗數據記錄在表中。
測量方法 課桌的高度h/ cm 物理課本的長度l/cm
估測
用刻度尺測量
4、誤差
① 跟 相比總會有些差異，這種差異叫作誤差。
引起誤差的原因有很多，如測量工具 ，測量方法 ，觀察時受環境等不確定因素的影響等。
不夠精確
不夠完善
測量值
真實值
誤差和錯誤不同， 是可以避免的， 是不可避免的
錯誤
誤差
減小誤差的辦法:
A、多次測量取平均值。
B、使用精密的測量工具。
C、改進測量方法。
長度及其測量
物質世界的空間尺度
長度的測量
1.長度一般用符號L表示
2.長度的單位
3.長度單位換算方法
4.描述空間尺度還需要用到其他物理量
1.長度的測量工具
2.認識刻度尺
3.刻度尺的使用
4.誤差
珠穆朗瑪峰海拔為8.84886（ ）
1.給下列長度填上合適的單位：
某同學的身高是16.6（ ）
一支鉛筆的長度是18（ ）
一枚一角的硬幣的厚度是2.4（ ）
病毒的直徑是20（ ）
頭發的直徑是0.09（ ）
地球的半徑大約為106（ ）
三層樓教學樓高約 9（ ）
dm
cm
mm
nm
mm
m
m
km
2. 現今我國大部分地區的空氣被嚴重污染，有害物質含量嚴重超標，其中PM2.5是天氣陰霾的主要原因。PM2.5是指大氣中直徑小于或等于2.5 μm的顆粒物。下列關于PM2.5顆粒物直徑的單位換算正確的是（ ）
A．2.5μm=2.5×10-6m B．2.5μm=2.5×10-5dm
C．2.5 μm=2.5×10-6cm D．2.5μm= 2.5×10-9m
A
3.用一把刻度尺測某一物體長度時，一般要測三次或更多次，這樣做的目的是（　　）
A．減小觀察刻度時，由于視線不垂直而產生的誤差
B．減小由于刻度尺不精密而產生的誤差
C．減小由于讀數時，估計偏大或偏小而產生的誤差
D．避免測量中可能出現的錯誤。
C
4.如圖所示，用薄刻度尺測量某物體的長度，刻度尺的分度值是 ；所測物體的長度是 。
1mm
2.11cm
注意分度值和起始刻度

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