第01章 测量的初步知识.doc

第一章 测量的初步知识【教学结构】物理是一门以观察、实验为基础的科学，所以要经常对有关现象做定量研究，在日常生活和生产过程中，也常遇到比较长短、快慢和轻重的问题，这些都需要测量仪器进行测量。所以，了解一些测量的初步知识，掌握一些测量的基本技能，是学习物理的必要准备。本章学习的重点是：1知道长度的国际单位和常用单位，能进行单位变换。测量长度，必须要确定一个标准长度，用标准长度去量被测的长度，才能得到被测长度的数值。这个被确定的标准长度叫长度单位。“米”是国际上规定的长度的单位。可用字母“m”表示“米”。同时要掌握其它长度单位换算的关系：即1米=103千米=101分米=102厘米=103毫米=106微米。2会正确使用刻度尺 (1)知道测量长度的基本工具是刻度尺。刻度尺一般指的是木尺、卷尺、钢皮尺等。 (2)知道测量所能达到的准确程度是由刻度尺的最小刻度决定的。如果刻度尺最小单位是厘米，那么测量只能准确到厘米，厘米下一位的毫米无法从刻度中读出，就要靠测量者来估计。 (3)在测量长度时，一定要将刻度尺放正并使有刻度的一侧紧贴被测物体，读数时，要使视线垂直于刻度尺。3会正确记录测量结果 (1)在测量长度读数前，一定先弄清刻度尺上标的单位和最小刻度及零点。如果刻度尺已被磨损，起始刻度线“0”已模糊，可自行确定某一刻度为“测量零点”，把测量结果即所量到的终点刻度值减去“测量零点”的刻度值，便可得到被测物体的长度。这种方法称“零点修正法”。 (2)测量结果的记录是由三部分组成，即准确值、估计值和单位。三个部分缺一都是错误的。不标明单位的记录是无意义的。4要知道测量是有误差的，误差是不可避免。误差的产生与测量仪器制造的准确程度、环境的温度、湿度等因素对测量仪器影响造成的，误差和错误是有区别的。减小误差的办法是：采取多次测量取平均值的办法。（一般实验数据选取三次测量值）【解题点要】1在进行单位换算时，一是要正确掌握单位间的进率，二是要熟练、准确地运用科学记数法，使用指数形式来表示物理数据，既可简明扼要的表示，又可大大减少不必要的错误。例1地球到月球的距离是3.8105千米，合多少米？多少厘米？答：3.8105千米=3.8105103米=3.8108米=3.8108102厘米=3.81010厘米。例2用激光可以在钻石上打出直径为70微米的孔，那么70微米合多少毫米？多少厘米？答：70微米=70毫米=70103毫米=7.0102毫米 =70厘米=70104厘米=7.0103厘米例3人的头发的直径约为0.07毫米，合多少米？答：0.07毫米=0.07米=0.07103米=7.0105米点评：在进行单位换算时，不论是什么情况，都用乘法运算为好；若是1000倍，则乘以103，若是千分之一，则乘以103即可，直接运用指数运算法则就非常简便。2在单位换算时，同学们常常出现下列几种错误，请指出并改正。 (1)8.4米=8.4米100厘米=840厘米 (2)320毫米=320毫米1000=0.32米 (3)290千米=2901000=290000米 (4)45米=45米1000=0.045千米改正： (1)8.4米=8.4100厘米=8.4102厘米 (2)320毫米=320103米=3.2101米 (3)290千米=290103米=2.9105米 (4)45米=45103千米=4.5102千米点评：以上的错误主要对单位的使用混乱，忘写单位，这对初学物理的人来讲是常犯的错误，所以要学好物理，务必要很快掌握，为今后顺利学习物理打下良好的坚实基础。3测量准确程度是由测量工具的最小刻度决定的，测量工具同时又决定了被测物体的测量值究竟取几位数。所以测量数值的位数不能随意填写。例1测量同一物理课本的长度，甲记录的数据是18.30厘米，乙测量的结果是18.3厘米。这两个数据表示的意义相同吗？分析：数学上这两个数字的意义相同，但在物理上，它们的意义不同，它表明了两把刻度尺的准确度不同。将测量数据的最后一位估计数字去掉，其余的数字是由刻度尺准确读出的，则甲所用的刻度尺准确度是1毫米，乙所用的刻度尺为1厘米。可见，用准确度不同的刻度尺测量同一物体的长度，其结果是不同的。用准确度高的刻度尺测量数据位数多。例2用最小刻度是厘米的刻度尺，直接测物体的长度，在下列所记录的数据中，正确的是（ ）（A）0.82米 （B）82厘米 （C）8.2分米 （D）820毫米分析：正确答案应选（D）4为了减少误差，常采取多次测量取平均值的方法。例：某人在测量一圆柱体高度时，各次的结果分别是h1=11.53厘米、h2=11.54厘米、h3=11.52厘米、h4=11.55厘米。试问此刻度尺的最小刻度是什么单位？测量结果为多少？准确值和估计值各为几？分析：从测得的数字记录，可以知道它使用的刻度尺的最小刻度为毫米。因此毫米是测量的准确程度，毫米下一位为估计值。平均值为 这个数值不是测量结果。为使计算结果的数据所取位数与测量值相同，可将上述数据经四舍五入处理，则h=11.54厘米。其中11.5厘米为准确值，0.04厘米为估计值。【课余思考】1如何测圆柱体的周长，细铜丝的直径，一张纸的厚度？21米2= 厘米2= 毫米2； 1毫米3= 米3= 千米3。3在体格检查中，某同学的身高分别写成为：0.0017千米，1.700米，1.70米，1500毫米。请问哪些写法最恰当？【同步练习】一、选择题 1用厘米刻度尺测某物体的长度，下列结果正确的是（ ） A 3.4 B 3.40厘米 C 3.4厘米 D 34毫米 2用刻度尺测量铁块的长度（如图1所示），方法正确的是（ ） 3测量能够达到的准确程度是由下列哪个因素决定的（ ） A 测量人估计的数字 B 测量工具的最小分度 C 测量需要达到的准确程度 D 测量方法的正确与否 4关于测量误差，下列说法正确的是（ ） A 误差就是测量中的差错 B 选用精密工具和改进方法就可以避免误差 C 多次测量取平均值的方法可以减小误差 D 测量时读出的估计位数越多误差就越小二、填空题 1图2中，刻度尺的量程是 ，最小刻度是 ，a的长度是 厘米。 2用刻度尺测物体的长度如图3所示，刻度尺的最小刻度是 厘米，测得物体的长度为 米。其中准确值是 厘米。 3完成下列单位换算 (1) 2.5102千米= 米 (2) 4105微米= 分米 (3) 1.5米= 厘米 (4) 106分米= 千米 4在下列测量结果中填上适当的单位： (1)教室的宽度约为 。 (2)我国人民币中壹角硬币的厚度约为2 。 (3)我们所使用的物理课本的宽度为18.36 。 (4)王明同学的身高为1.75 。(5)我国长江全长6400 。 (6)我国海岸长约1.8103 。 5某同学用刻度尺三次测量乒乓球直径，记录的数据分别为3.98厘米、3.98厘米和4.00厘米，那么，这个乒乓球的直径是 厘米。 6某原子直径为1.01010米，一张纸的厚度为1.0104厘米，那么需要有 个原子一个换一个地排列起来，才有一张纸那么厚。7南京长江大桥的江面正桥长1577米，可以写成 千米，也可以写成1.577 毫米 微米。三、实验题 1测得一本练习册的厚度是0.60厘米，共计80张纸，则这本书中每张纸的厚度是多少厘米？多少微米？ 2在测金属丝直径时，为了减小误差，采用图4方法进行测量。由图可知，该金属丝直径为多少毫米？ 3用如图5所示的实验方法测量圆椎体的高度，那么正确的方法是哪种？参考答案：一、1C 2C 3B 4C 二、130厘米；厘米；3.4厘米 20.1；0.0390；3.93(1)2.5101 (2)4 (3)1.5102 (4)102 4(1)米(2)毫米 (3)厘米 (4)米 (5)千米 (6)千米