1、学科：物理教学内容：物体的尺度及其测量探究目标1.知识与技能 知道测量长度和体积的工具；会使用这些工具测量长度和体积；知道测量有误差；误差和错误有区别.2.过程与方法 经历测物体的长度和体积的过程；体验通过日常经验估测长度的方法.3.情感、态度与价值观 认识测量长度和体积的工具及其发展变化的过程；培养实事求是、热爱科学的精神.探究指导物理宫殿1.物质世界的尺度，如图 2.1-1【例 1】 试就你已知的物体从小到大顺序排列.图 2.1-1 物质世界的尺度/m思路与技巧 物质从微观到宏观其尺度应分别为：夸克（小于 10-16） 、质子（10 -13cm） 、原子核（10 -10cm） 、原子（10
2、 -8cm） 、分子（10 -510 -7cm） ；西瓜（60cm ） 、地球（1.2810 6m） 、太阳系、银河系（十万光年） 、宇宙.答案 夸克、质子、原子核、原子、分子、尘粒、西瓜、地球、太阳系、银河系、宇宙。2.长度（length）的测量（1）常用的测量长度的工具：如图 2.1-2；图 2.1-2（2）长度的单位：国际单位是米（meter ，简写为 m） ，常用单位有：千米（km） 、分米（dm） 、厘米（cm） 、毫米（ mm） 、微米（m） 、纳米（nm）.它们之间的换算关系：1km=103m 1dm=10-1m 1cm=10-2m1mm10 -3m 1m10 -6m 1nm10
3、 -9m说明 （1）1983 年国际计算大会规定：米是在 内，光在真空中行程的s2974581长度；（2）光年是长度单位，用来表示天体之间的距离 。它等于光在 1 年中的行程.1 光年=9.461015m.3.正确使用刻度尺的方法一看：测量前根据实际需要选择测量 工具，并观察刻度尺的量程、分度值和零刻度线是否磨损；二放：尺要与被测长度重合（或平行） ，且刻度线紧贴被测物体放置，若用零刻度线已磨损的刻度尺，应从看得清楚的某一刻度线开始量；三读：读数时视线应与尺面垂直，并估读到分度值的下一位；四记：记录测量结果时，要写出数字和单位.4.测量长度的 一些特殊方法普通方法不能直接测量出来，可以间接测量
4、.间接测量长度的特殊方法很多，常用的有以下几种：（1）累积法：把多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，得出被测量值.例如：测纸张的厚度、邮票的厚度、硬币的厚度、头发的直径、细铜丝的直径等；（2）替代法：测量某个与被测量相等的量，用以代替对被测量的直接测量.例如：测量地图上某条大河的长度、铁路的长度、海岸线的长度等.可以用一根弹性不大的柔软丝线与地图上的曲线重合，并在两端点做好记号，然后将丝线拉直，用刻度尺测出两个记号间的距离即可；（3）平移法：当物体的长度不能直接测量时（如球的直径，圆锥体的高等） ，就要想办法把它等值平移到物体的外部，再用刻度尺测量.图 2.1-3
5、就是平移法在测量硬币直径时的两种应用；图 2.1-3（4）滚动法：先测出某个轮子的周长，让此轮子在被测曲线上滚动，记录滚动的圈数.然后用轮子周长乘以圈数就可得到曲线路径的长度，例如：测操场的长度、两个汽车站间的距离等.汽车的计程器就是根据这个原理制成的.【例 2】 现有一个圆柱形封闭油桶，仅有一个钢卷尺（量程满足测量要求） 、一支粉笔和一个重锤线，不许通过计算，不许打开油桶，要求直接测量出封闭油桶的上、下边缘上两点间的最大直线距离.请设计一个试验方案，说明具体方法.思路与技巧 封闭油桶的上、下边缘上两点间的最大直线距离在油桶内部，但题中要求不许通过计算，不许打开油桶，因此必须把这一待测的距离想
6、办法由桶内平移到桶外，这样就可以用卷尺直接量出它的长度了.答案 具体方法：（1）油桶直立在水平地面上，用粉笔在地上沿桶底画一个圆（2）将油桶平移至与圆相切的位置，设切点为 P（如图 2.1-4）图 2.1-4（3）利用重垂线找出切点 P 正上方桶边缘上的点 Q（4）用卷尺找出过 P 点的圆的直径，确定直径另一点 M 的位置（5）利用卷尺直接量出 M、Q 两点间的距离即为所求.5.误差（1）误差的概念：测量值与被测物体的真实值总会有些差异，这种差异叫误差；（2）产生误差的原因：测量工具不够准确、测量方法不够完善、测量者的观察不够细致等；（3）减小误差的方法：多次测量取平均值；（4）误差和错误的区
7、别：错误是测量方法或原理不正确、违反操作规则等原因造成的，是可以避免的.任何测量中的误差是不可避免的，只能选用更精密的测量工具，改进测量方法，认真细心地进行多次测量取平均值才能尽量地减小.【例 3】 小明在测量一木块长度的实验中，得到如下记录：l112.41cm,l 2=12.42cm，l 312.44cm，则木块的长度应为 ，小明所用刻度尺的分度值为 .思路与技巧 多次测量求平均值能减少误差，三次测量的平均值即为木块的长度.因为在记录测量值时最后一位是估计值，求平均值时最后一位也应是估计值，估计值的位数保留多了仍是估计值，并不会变得更准确，所以位数保留多了没有意义.木块长度 l= =12.4
8、23mcm=12.42cm.由于 12.4cm 是准确值，321ll3)4.12.4.(cm0.02cm 是估计值，即准确到 124mm，则小明所用刻度尺的分度值为 1mm.答案 12.42cm 1mm.6.体积的测量（1）体积（volume）:任何物体都要占据一定的立体空间，也就是具有一定的体积；（2）体积的单位：国际单位是米 3（m 3）.常用单位：分米 3（dm 3） 、厘米 3(cm3)、毫米 3(mm3)、升（ L） 、毫升（ mL） ，其换算关系如下：1dm3=10-3m3 1cm3=10-6m3 1mm310 -9m3 ILldm 3 1mL=1cm3（3）测量物体体积的方法：图
9、 2.1-5说明 使用量筒或量杯测体积时，视线要与凹形水面的底相平，或与凸形水银面的顶相平.【例 4】 有一次，爱迪生把一只灯泡（还没有制成成品）交给他的助手阿普顿，让他计算出这只灯泡的容积是多少，阿普顿是普林斯顿大学数学系的毕业生，又去德国深造了一年，数学程度相当不错，他拿着这只梨形的灯泡，打量了好半天，又特地找来皮尺，上下量了尺寸，画了剖视图、立体图，还列了一道又一道的算式.一个小时过去了，爱迪生着急了，走近一 看，哎哟，在阿普顿面前，好几张白纸上写满了密密麻麻的算式.爱迪生微笑着说，何必这么复杂呢？然后告诉了阿普顿测量的方法，阿普顿恍然大悟，不到一分钟就测出了灯泡的容积，你知道爱迪生测灯
10、泡的方法吗？思路与技巧 灯泡的形状不规则，很难直接计算出灯泡的容积.可转换成测量水的体积，即可间接地测量出灯泡的容积.答案 爱迪生测量灯泡的容积方法是：把水装满在这只灯泡里，再把水倒在量杯或量筒里量出水的体积，则水的体积就是灯泡的容积.探究体验收集资料 图 2.1-6 是长度阶梯的一部分.请查阅相关资料将其余部分补上.并把原子、分子、人的身高、珠穆朗玛峰的高度、地球的直径、月球距离等相关的典型尺度标记在线旁（I y9.4610 15m）.图 2.1-6分析与结论 和其他同学交流讨论一下，还有哪些表示长度阶梯的方法？探究点拨 用不同的方法进行物理量比较是科学方法的体现，不同的内容应选择最直观的方
11、法.聊天室话题：有趣的人体尺度胖胖：老师，公安员和考古学家能根据脚印的长度确定一个人的身高，是不是人的脚印长度与身高存在某种关系呢？ 老师：人体各部分的尺度 间有着特殊的规律.一般情况下，一个人 手腕的周长恰恰是他脖子周长的一半。两臂平伸的长度正好等于身高，大腿正面厚度和他的脸宽差不多，肩膀最宽处约等于身高的 ，成年人的身高大约等于头长的 8 倍或 7.5 倍.拳头的周长与脚底41的长很接近，所以 买袜子的时候只要把袜底在自己拳头上绕一下，就知道是否合适了.用尺去量一下，你还能一发现什么规律？然后请教美术老师，画人体时应注意什么问题？图 2.1-7快乐套餐1.小明发现周围同学在测长度时，刻度尺
12、放置的位置有以下几种（图 2.1-8）.请你判断哪些是正确的（ ）图 2.1-82.（常德市中考题）在使用刻度尺测量物体长度时，下列说法中正确的是（ ）A.若刻度尺的零刻度线已磨损，则不能测出准确结果B.读数时，估读的数位越多越准确C.用多次测量求平均值的方法能减小误差D.只要方法正确，认真测量，误差是可以避免的3.要测量 1 分硬币的厚度，使测量结果的误差较小，下列方法中最佳的方法是（ ）A.用刻度尺仔细地测量硬币的厚度B.用刻度尺多次测量硬币的厚度，求平均值C.用刻度尺多次测出 10 个 1 分硬币叠起来的总厚度，求平均值，再除以 10D.用刻度尺测出 10 个 1 分硬币叠起来的总厚度，
13、再除以 10，求得 1 个硬币的厚度4.（广东广州市中考题）四位同学分别用一把分度值是 1mm 的刻度尺，先后测量物理课本的长度，下列测量结果中，记录正确的是（ ）A.25.82cm B.25.82dm C.25.81mm D.25.816cm来源:5.量筒做得细而高，不做成粗面矮的形状 ，这主要是因 为（ ）A.实验中，细高的量筒便于操作B.细高的量筒可以做出相对较大的底座，增加稳度C.细高的量筒与粗矮的量筒相比，相应的刻度间隔较大，便于准确地读数D.粗矮量筒中的液体较多，需用较厚的玻璃，因而不便读数6.一般情况下，初三学生一扌 乍 （如图所示）的长度约是（ ）A.8cm B.18 cm C
14、.38cm D.48cm7.按照物质世界主要物体的大致尺度从小到大顺序，排列正确的是（ ）A.原子核、夸克、原子、分子、生物体、地球、太阳系、银河系B.原子核、夸克、原子、分子、生物体、地球、银河系、太阳系 来源:C.夸克、原子核、原子、分子、生物体、地球、银河系、太阳系D.夸克、原子核、原子、分子、生物体、地球、太阳系、银河系8.实验前，小明和同学们跃跃欲试，都想要测出最准确的数据.小马说：“我只要认真按老师要求去做，就不会有实验误差 .”小明说：“我只要测量方法正确了就不会产生实验误差.”小华说：“我只要遵守操作规则就不会产生实验误差.”小灵说：“我对同一个量多测几次，求出它们的平均值，就
15、不会有误差了.”小高说：“你们这样只能减少实验误差，不可能没有误差，即使老师测量也会有误差.”你认为 .9.（四川成都市，山西省中考题） “采用最新技术制成的纳米机器人小得像跳蚤一样” ，“离太阳系最近的恒星比邻星距我们约 4.3 光年” ，这里所说的“纳米” 、 “光年”都是的单位.世界最高峰珠穆朗玛峰经我国专家测量改为 8848.13m，通过公布的这一数据可以判断测量的精确度达到 .10.如图 2.1-9 所示是测量乒乓球直径的一种方法，其中的乒乓球是第 46 届“世乒赛”使用的“大球” ，它的直径是 cm，合 m.11.（贵阳实验区中考题）如图 2.1-10 中的螺丝全长为 mm.图 2
16、.1-9 图 2.1-1012.英制单位有英寸（吋） 、英尺（呎） 、码、英里（哩） 、海里（涅）.l 码=3 呎=0.9 144m，l 呎=12 吋=0.3048m，1 吋=2.45cm.电视机屏幕的大小是用“吋”来表示的.请问：你家的彩电是多大？ ，合 m.13.郑州到上海的铁路线如图 2.1-11 所示，此图按实际尺寸缩小了 20 000 000 倍.用细线沿图上铁路线截取相同长度的一段，拉直后的长如图 2.1-11 中 AB 所示，请用文具盒中刻度尺（或三角板）量出图上郑州到上海的直线距离为 mm，则郑州到上海的实际直线距离为 km.图 2.1-11 图 2.1-1214.小红家上月
17、5 日自来水表读数为 344 m3，本月 5 日自来水表指针的位置如图 2.1-12 所示，这时水表示数为 m3，所以一个月来她家用去 m3（读到 m3 即可）.若每立方米水 0.8 元，则小红家这个月应交水费 元.15.三位同学在用量筒测液体体积时，读数情况如图 2.1-12 所示，其中 同学读数正确，量筒中液体体积为 mL.16.观察图 2.1-13：图 2.1-13（1）看一看；判断下列问题：图 a、图 b 中的两条线段 AB、CD 哪条长？图 c 中的线段 AB 长，还是 AC 长？图 d 中三条线段 AB、CD、EF，哪条最长？哪条最短？图 e 中 PN 和 PQ 平行吗？图 f 中
18、的 MN，PQ 是直线吗？图 g 中，方框的四边形是直线吗？（2）测一测：然后比较你的目测结果正确吗？17.小明同学买了一盒自动铅笔用的笔芯，但包装盒上注明的笔芯直径看不清楚了，小明想用实验方法测出笔芯的直径，他只有分度值是 1mm 的三角板一块，小明能否测出笔芯的直径？如果能，请写出实验步骤.如果不能，请说明理由.18.下表是某班级学生以身高相差 3cm 为一组的统计资料.身高 低于 150 153 156 159 162 165 168 171 174 177 高于h/cm 150 152 155 158 161 164 167 170 173 176 179 179学生数 1 2 4 3
19、 5 7 9 7 2 1 1 0根据以上表格，我们利用数据处理软件绘制了直方图，如图 2.1-14 所示.图 2.1-14 某班学生身高直方图仔细观察直方图，回答下列问题：（1）这个班学生身高较多集中在 cm 至 cm 范围内；（2）身高在 159170 m 之间的学生数占学生总数的百分率为 .19.仔细观察几种常见的尺子（如钢直尺、量衣用的皮尺、塑料短尺、体育课上常用的皮卷尺等） ，并请思考下列问题：（1）该度尺上的刻度有什么特点？（2）刻度线画得粗些好，还是细些好？为什么？（3）各种尺上的最小刻度是否一样？来源:（4）比较各 种尺子上 10cm 的长度是否一致？用它们去测量同一物 体的长度
20、时，会有什么结果？用力拉皮尺来测量长度，这样测量准确吗？（5）使用刻度尺时，是否一定要从刻度为 0 的位置量起？来源:（6）各种尺的厚薄一样吗，它们的刻度刻在哪一侧？这样有什么好处？（7）如图 2.1-15 所示厚木尺在测量时的放法与书本图示的不同.想一想，为什么？图 2.1-1520.（江苏淮安市中考题）意大利的比萨斜塔 600 多年来“斜而不倒”.300 多年前物理学家伽利略在塔上做了著名的自由落体实验，使其更加充满了神奇的魅力，吸引着 世界各地游客纷至沓来.斜塔究竟有多高呢？下图为比萨斜塔的正面图片，请你仔细观察图片，利用斜塔周围的参照物，写出能推算出斜塔实际高度的简单过程及理由.21.
21、设想一下如果地球离太阳的距离比现在小得多，地球上会出现什么样的情景？如果地球离太阳的距离比现在远得多，地球上 又会出现什么样的情景？参考答案快乐套餐1.C 2.C 3.C 4.A 5.C 6.B 7.D 8.正确的操作可减少误差，避免错误；实验中绝对精确是不可实现的 9.长度；分米 10.4.05；0.0405 11.45.0mm 12.41.3；826 13.356；12 14.乙；60 15.略 16.略 17.能；把铅笔芯紧密排列在桌面上；用三角板测出排列的长度 L；数出所列铅笔芯的个数 n; 用 d= 算出笔芯nL直径 18.（1）165；167 （2）66.7 19.（1）刻 度是均匀的 （2）细些好，精确度高 （3）不一定 一样 （4）基本上一致；存在误差；不准确 （5）不一定，只要从整刻度线开始量起就可以 （6）刻度刻在薄的一侧，便于紧贴被测物体 （7）厚木尺的这种放法能使刻度面紧贴被测物，便于读数 2 0.观察图片，取人身高 1.7m.以此为推算依据，测得图中某人身高 1.4mm，图中塔高 44.8mm，则塔实际高度约为H= 1.7m=54.4m 21.离太阳越近，接收太阳能越多，地面水会蒸发，空气中充m4.18满高温蒸气，液态水也不存在，地球上生物无法生存；离太阳太远，地面水会结冰，液态水也不存在，地球上生物全部冰冻，生命也无法生存
