2.1物体的尺度及其测量课件(共50张PPT)2023-2024学年度北师大版物理八年级上册

(共50张PPT)
第1节 物质的尺度及其测量
八上 物理
北师版
新课引入
紫色的线弯了吗？
弗雷泽螺旋幻觉图形
中心的两个圆哪个面积大？
我们的感觉可靠吗？
为了正确地认识周围的世界，准确地把握事物的特点，人们发明了许多仪器和工具，帮助我们进行准确的测量。
1.大致了解物质世界从微观到宏观的基本尺度
2.知道国际单位制中长度、体积的基本单位和常用单位，以及它们之间的换算关系
3.知道测量长度的基本单位是刻度尺，会恰当地选择和正确使用刻度尺测量物体的长度。知道测量规则固体体积的方法，会正确使用量筒（杯）测量液体的体积和不规则固体的体积
4.知道测量结果由数字和单位组成，会正确记录测量数据
5.初步了解测量存在误差，知道减小误差的方法
学习目标
重点
难点
一、物质世界的几何尺度
新知学习
仙女座大星云直径约为16万光年，距离我们约为220万光年
地球的半径约为6 400km
水分子的直径约4× 10-10m
一颗沙粒的直径约为10-4m
珠穆朗玛峰的海拔为8 848.86 m
我国最长的河流长江长约6 300 km
物质世界的尺度/m
夸克<10-17
二、长度的测量
测量实际上是一个比较过程，就是将一个待测的量与一个公认的测量标准（也叫单位）进行比较。
长期以来，世界上不同地区（甚至同一地区的不同年代）选定的测量标准各不相同。为了方便国际交流，国际计量组织制定了一套国际统一的单位，叫国际单位制。
你知道标准怎么定吗？
国际单位：米，符号 m
其他常用单位：
千米（km） 分米（dm）
厘米（cm） 毫米（mm）
微米（μm） 纳米（nm）
光年也是长度单位
1光年等于光在1年中的行程。约为9.46×1015m。
科学窗
1983年国际计量大会通过如下定义：1米是在 秒内，光在真空中行程的长度。
你知道1 m，1dm，1cm，1mm分别有多长吗？
扫帚的长度约为1m
易拉罐的高度约为1dm
药品胶囊的长度约为1cm
银行卡厚度约为1mm
常用长度单位之间的换算关系
1km=______m=_____m 1dm=_____m=_____m
1cm=______m=_____m 1mm=______m=_____m
1μm=______m 1nm=_____m
千米
米
分米
厘米
毫米
微米
纳米
km
m
dm
cm
mm
nm
μm
103
103
103
103
10-3
10-3
10-3
10-3
10
10
10
10-1
10-1
10-1
1000
103
0.1
10-1
0.01
10-2
10-6
0.001
10-3
10-9
单位换算方法步骤
数值不变，乘以原单位与目标单位之间的进率，
将原单位改写为目标单位。
0.58μm=0.58×10–6m=5.8×10–7m
数值不变
单位换算
科学计数法
进率相乘
m
dm
cm
mm
nm
μm
m
mm
每下降一个台阶乘103
每下降一个台阶乘10
12.56cm= m= m
12.56×10-2
0.1256
314μm= m= cm = cm
314×10-6
314×10-6×102
0.0314
519.98cm= = m
519.98
10-2 m
×
5.1998
520μm= m= cm = cm
520
×
10-6
520×10-6×102
0.052
针对训练
1.单位换算
某人高 1.67（ ）
头发丝直径约 0.07（ ）
一层楼房高约 30（ ）
钢笔长约 0.15（ ）
m
dm
mm
m
2.估计物体的长度，填上合适的单位
课桌高度 75（ ）
cm
点拨
以前面所给物体的长度作为标准，并注意单位的换算。
有没有什么方法能够精确测量出物体的长度呢？
直尺
游标卡尺
螺旋测微器
测量长度常用工具：
卷尺
适用于精度要求高的零件测量
适用于较长物体的测量
它的零刻度线在哪里，是否磨损？
其零刻度线在左端（离最左端边缘有一小段距离），没有磨损
0-8cm
1mm
单位
零刻度线
量程
分度值
它的量程是多少？
它的分度值是多少？
0
1
2
3
4
5
6
7
8
cm
认识刻度尺
正确使用刻度尺测量物体长度
是不是选择分度值越小的刻度尺越好？
安装配窗户上的玻璃时，应该选用分度值为______的刻度尺进行测量；
制作窗帘时，则可以选用分度值为_____的刻度尺进行测量；
测量篮球场的长和宽时，则可选用量程为_______（选填“0-2m” 或“0-30m” ）的卷尺。
1mm
1cm
0-30m
1.选：
根据测量对象和测量要求，选择适当量程、分度值的刻度尺。
正确使用刻度尺测量物体长度
哪种放置方式正确，其他有什么问题？
零刻度线对准被测物体的一端；并紧靠被测量的物体。
2.放:
×
√
0 cm 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
3.读：
视线正对被测物末端所对的刻度线；
要估读出分度值的下一位数值.
6.9 5
精确
估读
单位
分度值0.1cm
测量值：
测量值=准确值+估计值
记录的测量结果应由数字和单位组成。
4.记：
cm
用刻度尺测量物理课本的长度及宽度。
测量对象 长度 宽度
课本
做一做
分度值_______ ；
物体长度为 _______
分度值_______ ；
物体长度_______
0.1cm
2.78cm
1cm
2.7cm
分度值不同，读数也不同
用不同的刻度尺测量同一个物体的长度, 测量结果相同吗？
刻度尺的分度值是 ；所测物体的长度是 。
1mm
2.11cm
如果刻度尺的零刻度线破损，物体的长度又该如何测量呢？
此时，物体的长度=
物体右侧示数 - 物体左侧示数
3.11cm
1.00cm
想一想：如何测量铁丝的直径，一张纸的厚度？
a.测多算少法（累积法）
测量长度的特殊方法
1.测出总的厚度是：____cm
2.查纸的张数是____ 张
3.则每一张纸的厚度是：
圈数是：n
长度是：L
则直径是：
知识拓展
b.相互配合法（平移法）
（适于测圆、圆柱体的直径和圆锥体的高）
如何测量曲线的长度，例如地图册上的铁路线长？
c. 化曲为直法
如何用自行车测操场跑道周长？
d. 滚轮法：
1.累积法： 把若干个相同的微小量“累积”起来测量
2.平移法： 把不可直接测量的长度“平移”到刻度尺上测量
3.化曲为直：把曲线转化为直线来具体测量的方法
4.滚轮法：用轮子代替刻度尺，可以测量跑道的长度
长度测量的特殊方法:
现要测量某球体的直径，如图所示的几种测量方法中正确的是(　　)。
C
针对训练
零刻度线未对准被测物的一端
无法保证准确找到直径
①无法保证准确找到直径
②零刻度线未对准被测物的一端
读出该球体的直径，与同桌交流，你们的结果一致吗？
结果有：
1.75cm； 1.76cm； 1.77cm； 1.78cm
为什么结果会不同？究竟谁对谁错呢？
测量工具的误差：
测量方法的误差：
测量者的误差：
例如刻度尺本身的长短会受环境温度、湿度的影响而发生微小变化。
例如用毫米刻度尺直接测量细铜丝的直径会有较大误差。
例如不同测量者用同一件测量工具测量同一个物体的长度时，可能会得到不同的估读值，这也属于误差。
误差
定 义
来 源
测量值和真实值之间的差异
有什么方法可以减小误差呢？
误差的来源
测量工具
测量方法
测量者
选用精度高的测量工具
改进测量方法
多次测量取平均值
减小误差的方法
错误VS误差
错误是由于操作时未遵守仪器使用规则或读数时粗心造成的，是可以避免的。
误差只能减小，不可消除，不可以避免。
小明利用分度值1mm的刻度尺测量一个物体的长度，四次测量的数据分别为2.35cm、2.36cm、2.63cm、2.36cm，则测量结果应记为_____cm。
2.36
针对训练
注意：多次测量取平均值时，最终结果要保留与测量值相同位数的有效数字，以保证相同的准确程度。
数据偏差太大，为错误数据
三、体积的测量
体积是物体占有空间的大小。
体积用符号
V 表示
体积的国际单位：立方米 （m3）
体积的常用单位及换算：
1 m3=103 dm3=103 L； 1 L=1 dm3；
1 dm3=103 cm3=103 mL； 1 mL=1 cm3
常用单位：立方分米 （dm3）、立方厘米（cm3）、升（L）、
毫升（mL）
1.规则固体的体积
用刻度尺测量物体的长、宽、高或直径，就可以计算出它们的体积。
2.液体的体积
用量筒或量杯进行测量。
量筒
量杯
1.该量筒是以什么单位标度的 是毫升(mL)还是立方厘米(cm3)
2.该量筒的最大测量值（量程）是多少
3.该量筒的分度值是多少
mL
100 mL
1 mL
观察与思考
量筒的使用
1. “看”：看清单位标度（mL）、量程和分度值；
2. “放”：量筒放在水平桌面上；
3. “读”：视线应与液面相平；
（1）若液体下凹，视线应与凹液面的最低处相平.
（2）若液体上凸，视线应与凸液面的最高处相平.
4. “记”：记录数据时要包括数字和单位.
量筒的偏差分析
平视
俯视
仰视
55mL
50mL
45mL
俯视液面时，读数会偏大
仰视液面时，读数会偏小
简记：仰小俯大（谐音：羊小虎大）.
你能测出小石块的体积吗？
做一做
小石块是不规则的固体，无法用数学公式计算。
需借助量筒或量杯。
借助量筒和量杯，只能读出液体的体积，如何测出小石块的体积呢？
小石块完全进入水中时，会使液面上升。且上升的体积即为小石块的体积。
3.不规则固体（小石块）的体积
①用量筒测出适量水的体积V1；
②将固体慢慢放入量筒中，测出此时水和固体的总体积V2;
③则物体的体积:V=V2-V1。
V1
V2
步骤①和步骤②的顺序能否调换？
不能。因为从水中取出小石块时，石块上会不可避免地沾上水，导致V1偏小，则测出的石块的体积偏大。
如果固体漂在水面上，该如何测量它的体积呢？
想一想
用量筒测量不同物体的体积
如果固体漂在水面上，该如何测量它的体积呢？
想一想
A.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相比，相应的刻度间隔较大，能较准确地读数
D.粗矮量筒中的液体较多，筒壁所受压强较大，需用较厚的玻璃，因而不便读数
针对训练
1.量筒做得细而高，不做成粗而矮的形状，如图所示，主要原因是（ ）
C
物质的尺度及其测量
长度的测量
误差
单位
刻度尺的使用
长度的特殊测量方法
误差与错误的区别：
减小误差的方法：
课堂小结
km、m、dm、cm、mm、μm、nm、光年
认
选
量程、分度值、零刻度线
根据测量需要
沿着被测物体，不要歪斜
放
与尺面垂直，估读到分度值的下一位
读
记
数字+单位
错误可以避免，误差不可以避免，只能减小
多次测量求平均值、选用精密的测量工具、改进测量方法
体积的测量
单位
m3、dm3、cm3、L、mL等
量筒的使用
看、放、读、记
不规则固体的测量方法
1.小明来到武乡八路军总部纪念馆，参加“丹心向党·红色研学”动．如图所示，是他在体验活动中，身着八路军军服庄严地吹响“冲锋号”的情景．根据图片信息，请你估测“冲锋号”的长度约为(　　)
A. 20 cm B. 50 cm
C. 120 cm D. 150 cm
B
随堂练习
2.如图所示的工具中最适合用于测量立定跳远成绩的是(　　)
B
3.下列单位换算的写法中正确的是 （ ）
A. 14.5 cm=14.5×10-2=0.145 m
B. 14.5 cm=14.5 cm×10-2 m=0.145 m
C. 14.5 cm=14.5÷(100 m)=0.145 m
D. 14.5 cm=14.5×10-2 m=0.145 m
D
4.下列有关量筒读数时的几种做法，正确的（ ）
A B C D
D
视线没有与凹液面的最低处相平
5.小红用如图所示量筒测量一金属块的体积，所测金属块的体积为_______。
20 cm3