初二物理第一讲测量的初步知识课件.doc

初二物理第一讲测量的初步知识课件一、本节学习目标要求：1知道长度测量是最基本的测量，最常用的工具是刻度尺。2记住国际单位制中长度的主单位是米（m），比米大的单位有千米（km），比米小的单位有分米（dm）、厘米（cm）、毫米（mm）、微米（m）、纳米（nm）等，熟练掌握各单位之间的换算关系。3知道长度测量的准确程度是由刻度尺的最小刻度（刻度尺上两条相邻刻线间的距离）决定的。4会根据测量的实际要求选择合适的测量工具。会正确使用刻度尺测量物体的长度（包括直接测量和间接测量）。会正确记录测量结果。5常识性了解误差的概念，会用多次测量取平均值的方法减小误差。二、中考基本要求：1会正确使用带毫米刻度的刻度尺测量长度。2知道测量结果由数值和单位组成。3常识性了解长度测量的有效数字；常识性了解测量有误差、误差和错误的区别。三、中考常考内容：1用刻度尺测长度的正确方法。2特殊长度的测量方法。3多次测量求平均值。4误差和错误的辨别。四、知识要点精析：1长度的单位及换算要记住各长度单位间的进率，进行单位换算列式时，应保持数值不变，把相应的单位作等量代换。在把小单位换算成大单位时，不要把应该用分数表示的进率，错误地用倍数来表示。以下是正确的换算示例： 2使用前，要对测量工具进行观察和认识（1）选用 应由所需达到的准确程度去选择刻度尺的最小刻度，由被测物的最大测量长度去选择刻度尺的量程。例如，在安装门窗玻璃时进行测量，准确度要求较高，长度一般只有几十厘米，因此要选用最小刻度是毫米的米尺；而测量教室的长和宽时，准确度要求不高，长度较大，选用最小刻度是厘米的且量程较大的卷尺较合适。（2）观察 零刻度线的位置：这是测量的起始刻度，有的刻度尺零刻度线不一定在它的边缘。若尺的刻度线已磨损，测量时可使待测物体一端对准某一刻度线，看物体末端所对刻度值，末端所对刻度值减去初始端所对刻度值就等于待测物体的长度。 量程：就是刻度尺一次能测出的最大长度。 最小刻度值：是指刻度尺两个相邻刻线之间所代表的长度。刻度尺的最小刻度值决定了测量的准确程度，如果刻度尺的最小刻度值是毫米，测量时就只能准确到1mm。3正确使用刻度尺（1）会认：要能认清刻度尺的单位，零刻线的位置，最程和最小刻度值。（2）会放：要求把刻度尺放正，并使尺上有刻度的一面紧贴被测物体。（3）会看：看刻度尺的示数时，视线要垂直于刻度尺。（4）会读：除读出准确值以外，还要有一位估计数字，即要估读到刻度尺的最小刻度的下一位。（5）会记：记录的测量结果要由数字和单位两部分组成。4减小误差的方法误差的产生跟测量工具和测量的人有关系，误差是不可避免的。减小误差的方法有：（1）选用更加精密的测量工具；（2）改进测量的方法；（3）多次测量求平均值。5长度测量的一些特殊方法（1）曲线长度的测量用一个轮子沿曲线滚动，测出轮子的周长，记下滚动的圈数，用轮子的周长乘以圈数，就可以得到曲线的长度。比较短的曲线可以用一条弹性不大的柔软棉线来测量。先把棉线放在曲线上，让它跟曲线完全重合，在棉线上标出曲线的起点和终点，然后把棉线放直，量出棉线上这两点间的距离，就得到了曲线的长度。（2）圆锥体的高和球体直径的测量可用直角三角板与刻度尺配合，如图1测出圆锥体的高和球体的直径。 （3）纸张厚度的测量把许多张纸叠起来，用毫米刻度尺测出它们的总厚度 ，除以总张数 ，便得一张纸的厚度 。（4）金属丝直径的测量将金属丝紧密平绕在铅笔上，测出螺线管的总长度和匝数，相除求出直径。五、典型例题透析：例1如图2，用图中刻度尺测量一木块的长度；（1）这把刻度尺的最小刻度值是； （2）所测木块的长度是cm。 解析：由图可知该刻度尺的最小刻度值是1mm，图中木块的长度等于右端所对刻度与左端所对刻度的差。即：3.70cm1.40cm=2.30cm。答案：（1）1mm；（2）2.30。总结：长度测量时要注意起点刻度，一般以零刻度线作为测量的起始点，此时测量值即为物体右端所对的刻度尺示数。有时由于零刻度线磨损，就从其他刻度线起，这时测量数据就是物体右端所对刻度示数减去物体左端所对刻度示数。例2用刻度尺测量一物体的长度为160.0cm，若换用米做单位，应是（ ）A、1.6m B、1.600m C、1.60m D、 16.00m解析：进行换算时，测量值的准确程度不能改变。即换算后的测量值仍能判断出所用刻度尺的分度值。160.0cm中，160cm是准确值，小数点后的“0”是估计值，测量用的刻度尺的分度值是 1cm，它的准确值是厘米，厘米位数是从刻度尺上读出的而不是估读的，厘米的下一位才是估读的。进行单位换算后，厘米位数字仍是 准确的。测量结果中的数字部分应当由准确值和估计值组成，单位换算后仍是测量值。1.60m是准确值，估读数字则为小数点后第三位数字“0”，这样把 160.0cm换算成 m单位后，测量值应为1.600m。答案：B。例3小宇同学以铅笔长为单位长，测得一桌子的长度为单位长的6.8倍，则桌子的长应记作，其中准确值为，估计值为。解析：千米、米、分米、厘米、微米等都是经常使用的长度单位，长度也有其他的单位，如里、丈、尺、寸等，又如看游泳比赛时，经常听解说员说“超过几个身长”。这里的“身长”就是长度的一种单位。本题中的铅笔长就是该同学测量桌子长度所使用的长度单位。答案： 6.8铅笔长，6铅笔长， 0.8铅笔长。总结：长度的单位有很多，不同的国家，不同的历史时期，采用的长度单位都有所不同。例如我国长期以来都是使用“里”、“丈”、“尺”、“寸”等长度单位，英国和不少西方国家都使用“英里”、“英尺”、“英寸”等长度单位。只是近年来为了科学的发展和世界科学技术的交流，才统一使用了国际单位制中的单位。其实在实际生活中，有时采用其他长度单位也是很方便的。例如农民用“步”来丈量土地、用“拃”测量布的长度，至今仍在农村被广泛使用。本题就是提醒大家长度的单位不仅只有国际单位制的单位，还有很多其他单位。但我们在今后物理课的学习过程中，长度的单位一律采用国际单位。例4小宇同学用一把毫米刻度尺先后四次测得物理课本长度分别26.02cm、26.61cm、25.98cm、25.99cm，其中有一次测量记录是错误的。问：哪个数据是错误的？该课本的长度为多少？解析：由于观察者的原因，读数有可能偏大或偏小，但不会相差很多，所以四次测量中，每一次测量结果应该是接近。因此，26.61cm这个结果是错误的。那么，物理课本的长度应该是另外三个测量值的平均值。即：L =（L1+L2+L3）/3 = （26.02cm+25.98cm+25.99cm）/3 = 26.00cm答案：26.61cm错误。物理课本长度为26.00cm。总结：在解答案此题的过程中，易犯的错误是在取测量结果的平均值时，将错误的记录参加平均值计算，而导致错解。另一个常犯的错误是不懂得对计算结果的平均值要四舍五入，并且要使平均值的位数与测量记录的位数相同，不能误认为小数点后位数越多越精确，因为测量结果的准确程度是由测量工具决定的。例5下列说法中正确的是（ ）A、产生错误的原因是误差太大 B、产生误差的原因是测量中发生了错误C、操作、读数都正确，就可以避免误差 D、选用精密的测量仪器，改进测量方法，可以减小误差解析：错误是测量中由于方法不正确引起的，是不应该发生的，是可以消除的，完全可以避免错误；而误差是由测量的工具及测量的人引起的，是不可以避免的，只可以减小，但不能消除。所以误差和错误是两个完全不同的概念，它们之间毫无联系。答案：D。总结：误差和错误是两个本质不同的概念，对此我们要有一个清楚的认识。同时还要明白多次测量取平均值的做法只能使测得的数值与真实值之间的差异变小，而不能使测量值变成真实值。六、本讲巩固练习：1从地面算起，下面哪种物体的高度近似为 （ ）A、房门 B、衣柜 C、床面 D、书桌2有三把刻度尺，第一把尺的分度值是1dm，第二把尺的分度值是1mm，第三把尺的分度值是1cm，则最好的尺子是（ ）A、第一把 B、第二把 C、第三把 D、以上说法都不妥3将金属丝在均匀细棒上密绕28圈，用毫米刻度尺测得其长度为5.60cm，由此可知该金属丝的半径为cm。4一位同学说，他用最小刻度为毫米的直尺，测得一木块的长度是12.345cm，这可能吗？5现欲测量出一只圆形空碗碗口边缘的周长，请你设计出两种测量方法。练习答案提示：1选C。 。房门、衣柜、书桌都比 高，所以只有床面的高度较为适合。2选D。评价一把刻度尺的好坏不仅仅是以它的分度值为标准的，还和测量时需要达到的准确程度有关，应该根据测量的实际要求选择刻度尺。在不知道具体的测量要求时，不能确定哪把尺子最好。3 金属丝半径 。4不可能，因为最小刻度是毫米的刻度尺，只能准确到毫米，毫米的下一位数，就是估计值了，因而不可能测得毫米以下的刻度。5（1）在一张白纸上画一条直线，在碗的边缘上某点作一记号，从这一点起沿直线的一端滚动一周，记下滚到的位置，用刻度尺测量直线上起点到滚到位置的长度，即是碗口边缘周长。 （2）取一条细软棉线，绕过碗口一周，用刻度尺测量出这段棉线长度即是碗口边缘周长。 七、课外扩展：两种测量长度的精密仪器 普通的刻度尺，测量精度较低，在生产实际中达不到设计要求，常用以下两种精密仪器测量长度。在高中会学习详细的使用方法，下面只对其原理进行简要的介绍。 （一）游标卡尺 可以用它测量物体的内径、外径和容器深度等。游标卡尺一般常用mm，mm，mm几种规格的游标，分别能准确测量到0.1mm，0.05mm，0.02mm。可以不进行估读。 图1是常用的游标卡尺，A为主尺，其上刻度与一般毫米刻度尺相同，主尺上标注的数字为厘米数，最小刻度为1毫米；B为游标尺，可沿主尺滑动，上有游标刻度；C为一对外测脚，用于测孔的内径；D为一对内测脚，用于测物体的外径；E为测针，用于测容器深度；F为固定螺丝。 游标卡尺的设计思想，是将一微小量加以放大，然后进行读数。以精确到0.1毫米的游标卡尺为例，其游标尺上的10个等分刻度的总长与主尺上的9个毫米相对，每一刻度间隔为0.9毫米，与主尺上每最小等分刻度相差0.1毫米。当游标卡尺两测脚并拢时，游标尺上的“0”刻度线，正好与主尺上的“0”刻度线对齐，第10条刻度线也与主尺的9毫米的刻度线对齐，而其余刻度线与主尺的刻度线皆不重合，相差依次为0.1毫米、0.2毫米、0.3毫米等等。如果被测物是厚度为0.1毫米的纸片，则游标尺需向右移动0.1毫米，这时其“0”刻度线与主尺“0”刻度线已不对齐，而是第一条刻度线与主尺的1毫米刻度线对齐，其余刻度线与主尺的刻度线皆不重合，读数为0.1毫米。同理，如果被测物厚度为0.6毫米，则游标上第6条刻度线与主尺上第6条刻度线对齐，其余刻度线均不对齐，读数为0.6毫米，所以被测物的厚度不超过1毫米时，游标尺上第几条刻度线与主尺的某一刻度线对齐，就表示被测物厚度为零点几毫米。在测量大于1毫米的长度时，整的毫米数直接由主尺上读出，而十分之几毫米则从游标尺上读出。使用注意事项：1、会正确读数。先从主尺上读出毫米位以上的读数，再加上游标的读数。 2、正确使用微调机构。使用微调机构时，需先拧紧上面的固定螺丝，再旋动下面的微调螺母以达到测量时微调的目的，如图2。 3、注意被测工件放置位置。工件要卡正。在测量直径时，应在同一横截面的不同部位进行重复测量取平均值。 4、卡尺如有零点差，在测量结果中要注意予以修正。即测量值等于卡尺读数减去零点误差。一般规定游标零刻线在主尺零线右方时零误差为正，其误差值可从游标的左端线向右读出。游标零刻线在主尺零线左方时零误差为负，其误差值可从游标的右端线向左读出。 5、不要测量坚硬而粗糙的物体以防磨损测量面。 例：图3所示的是用游标卡尺测长度时游标尺所处位置，则所测长度各应是多少？ 解析：A图中，游标尺最小分度为0.02毫米，其零刻度线与主尺零刻度线间隔4毫米，游标上最后一条刻度线0.00毫米与主尺刻度线对齐，故读作4.00毫米。B图中游标尺零刻度线与主尺零刻度线间隔25毫米多，游标尺上0.28毫米刻度线与主尺对齐，故应读作25.28毫米。 （二）螺旋测微器 又叫千分尺，用它测量长度可精确到0.01毫米。主要用于对长度测量有精细要求的情况，或对细小物体进行测量，如导线的直径、薄片的厚度等。它的结构如图4所示，由固定部分和可动部分组成。F为金属固定框架；E为隔热握垫；A为小砧，固定在框架左侧上；S为圆柱形固定尺，固定在框架右侧，它的等分刻度为1毫米，且在每一等分刻度中间附有半毫米的刻度线，上面所标数值为毫米数。可动部分由以下部件组成：K为粗调旋钮，内有精细螺纹，套于固定刻度尺的外面，它的左面沿圆周有可动刻度尺H；K为微调旋钮；P为测微螺杆，可随旋钮的转动而平移；G为制动器，可控制测微螺标位置。 螺旋测策器的设计思想是将一个微小量加以放大后进行读数。它是应用螺旋原理工作的，螺旋转动一周，就会在旋转轴线方向上前进或后退一个螺距。测微螺旋的螺距为0.5mm，套筒上将圆周分为50小格，每转动一周螺杆沿轴线方向移动0.5mm。当螺杆沿轴移动0.5/50mm（即0.01mm）时，套筒上刻度转过一个分格。利用螺旋运动，将螺杆沿轴线方向的移动，转变为套筒上刻线沿圆周的转动来测量微小长度。 使用注意事项： 1、确定零误差，并对测量数据进行零点修正。 2、读数时，从固定标尺上读取整格数（每格0.5mm），0.5mm以下读数从套筒刻度上读出，再估读到0.001mm这一位。 3、棘轮的使用，欲读零点或夹持被测物时，一定要靠旋动棘轮使螺杆前进。听到咔咔声即可。然后拨动锁紧手柄，锁住螺杆进行读数。 4、为了减小偶然误差，应在待测工件被测区域的不同位置上测量多次，然后取平均值。 5、防止磕碰。用毕使测量面间保持大于0.5mm的间隙。 6、螺旋测微器长期不用时应在易锈表面涂脱水黄油。 7、不测表面粗糙物，保护测量面。 例：用螺旋测微器测甲、乙两物体厚度，测量示数情况如图5A、B所示，各应读出数据是多少？ 解析：A图固定尺读数5.500毫米，可动刻度线读数为0.109毫米，两者相加=5.500毫米+0.109毫米=5.609毫米。B图固定尺读数为3.000毫米，可动尺读数为0.200毫米，两者相加=3.000毫米+0.200毫米=3.200毫米。八、测量的初步知识中考分析：1（2000年北京海淀）如图1所示，木块的长度为厘米。 解析：长度为 ，写成 或 均得分。说明：此类问题是考查测量长度部分内容时的常见形式。2（2000年吉林）如图2所示，用刻度尺测量A、B两个小木条的长度，其中对木条的测量是正确的，这个木条的长度是厘米。 解析：A的左端与B的左端对齐，所以A的左端与 厘米刻度对齐，但A的右端无法与刻度尺对齐，所以无法对A进行精确测量，所以只有对木条B的测量是正确的。这个长度是 ，答案在 之间均可。3（2000年 山西）如图3所示，测得圆筒外径为厘米。 解析：圆筒外径的左端对应刻度为 ，右端对应刻度为 ，所以圆筒外径为 ，写为 也可以。4（2000年河南）同一长度的五次测量记录是： 毫米、 毫米、 毫米、 毫米、 毫米。其中一次明显是错误的，它是。根据以上测量记录，这一物体的长度应记作。解析：因为 毫米与其它测量值相差较大，不在误差允许范围内，所以是错误记录。利用多次测量求平均值的方法可以减小测量误差，所以这一物体的长度为正确测量结果的平均值 。5（2000年徐州）用最小刻度是1毫米的刻度尺测量书的宽度，下列记录中正确的是（ ）A、184毫米 B、 毫米 C、 分米 D、 毫米解析：测量结果由准确值和估计值组成，本题准确值可以到毫米，它的下一位为估计值，故选D。6（2001年黑龙江哈尔滨市）用图1.1所示的刻度尺测量物体的长度，这把刻度尺的分度值是_，所测物体的长度是_cm