测量的历史课件.docx

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测量的历史课件

Companynumber：

【0089WT-8898YT-W8CCB-BUUT-202108】

测量的历史课件

专题一、测量——质量、长度和时间的一般测量方法

知识图

一、知识要点

1．质量的测量

※质量的单位：

质量（m）质量：

物体内所含物质的多少．物体的质量是物体本身的一种属性，与物体的形状、状态和所处空间位置的变化无关．单位：

国际单位：

千克（kg）常用单位：

吨（t）、克（g）、毫克（mg）

※质量的测量工具：

托盘天平

实验1用托盘天平测量金属块质量：

实验目的练习使用托盘天平

实验器材托盘天平（附砝码盒）、金属块

实验步骤

1）将天平放在水平工作台上

2）将游码置于左端的零刻度处

3）调节平衡螺母使横梁平衡

4）将金属块轻轻放于左盘，通过在右盘中加减砝码及移动游码使横梁再次平衡

5）右盘中砝码的质量加上游码显示的质量即为金属块的质量

天平使用注意事项：

1调节平衡螺母应遵循以下规律：

指针左偏就向右调；右偏向左调。

2判断横梁是否平衡时不一定要等到指针静止，只要指针在中央红线两边的摆幅一样时即认为横梁已经平衡

3天平调节平衡后，左右盘不能对调，平衡螺母不能再动。

4取砝码时一定要用镊子，并轻拿轻放。

5往盘里加砝码应先估计被测物的质量，不能超过最大称量（天平的最大称量=所配砝码总质量+游砝最大读数），再从大到小加砝码；当加到最小一个砝码时超过待测物重，则应改用移游码。

6游码的读数是读游码的左边所对标尺的刻度值。

7保持天平干燥、清洁。

※误差

测量时，要用眼睛估读出最小刻度值的下一位数字，是估读就不可能非常准确，测量的数值和真实值之间必然存在着差异，这个差异就叫误差。

误差跟错误不同。

测量中，由于视线的偏斜而导致测量的错误，这是由于没有按规则去做而造成的。

错误是应该而且可能避免的。

测量的误差是不可避免的，除了估读的误差外，还有其他原因造成的误差。

如仪器本身不准确，环境温度、湿度变化的影响等，这都是造成误差的原因。

误差不可能消除，只能尽量的减小。

减小误差的措施比较多，其中求平均值的方法，简单而有效。

测量中有时估计偏大，有时会偏小，这样多次测量值的平均值更接近于真实值

※估测

其实，估测也是一种测量，只是相对粗糙些罢了。

了解了这一点，也就不难对研究对象进行估测了。

我们每个人的身体上就存在着很多比较标准――“单位”，如我们的大拇指的宽度大约1厘米，一“拃”长约2分米，还有我们自己的身高值等，这些都可以用来作为比较标准对其他物体的长度进行估测。

正常人的脉搏跳动一次的时间接近1秒，我们可以利用这个特点对一小段时间进行估测。

再如，日常生活中常见的一些物体的质量也可以作为比较标准进行估测，通常一只鸡蛋的质量约为50克，面值一角硬币的质量约为1克，一普通中学生的质量约50千克等，利用这些“标准”对其他物体进行比较就可以轻易地得出他们的质量的大致值了。

2．长度的测量

※长度的单位：

在众多的测量中，最基本的测量，就是长度的测量，要测量长度，首先要给长度定一个标准量，而长期以来，民办各国沿用的长度单位不相同，如我中用尺（大的有丈）、英尺（小的有英寸，现在我们所说的电视机大小习惯用的是英寸）、米等。

为了利于国际间的文化、科技方面的交流，国际上规定了一套统一的单位，叫国际单位制（InternationSystemofUnits），简称SI，是国际计量大会于1960年通过的。

我国在1984年采用。

在国际单位制中长度的基本单位是米（metre），符号为m。

出示米尺，让学生认识1米到底有多长。

并介绍1米是如何规定的。

长度的单位除基本单位米之外，还有比米大的和比米小的其它单位：

千米（km）、分米（dm）、厘米（cm）、毫米（mm）、微米（μm）、纳米（nm）等，

换算关系：

1km=1000m（=103m）

1dm=

1cm=（=10-2m）

1mm=（=10-3m）

1μm=（=10-6m）

1nm=（=10-9m）（头发的直径约，合40000nm）

※长度的测量工具：

要对长度进行需要测量的工具，长度测量的基本工具是刻度尺（scale），

出示各种示教刻度尺、游标卡尺、螺旋测微器、卷尺等，让学生认识了解。

拿到一把刻度尺后，首先要干一个工作：

仔细观察刻度尺，找出它的零刻度线，再看看它的分度值是多大测量范围是多少

学生观察自己手上的刻度尺，找三位同学分别说明他的刻度尺的零刻度线、分度值及测量范围。

不只是刻度尺，任何一种测量工具拿到之后，首先就是要观察零刻度线、分度值及测量范围。

※常见的长度的间接测量方法：

1．替代法：

可用于测量曲线的长度

　　也称棉线法　比较短的曲线，可以用一根弹性不大或没有弹性的柔软棉线替代曲线来测量.方法是把棉线的起点放在曲线的一端点处，让它顺着曲线弯曲，标出曲线另一端点在棉线处的记号作为终点，然后把棉线拉直，用刻度尺量出棉线起点至终点间的距离，即为曲线长度。

　　滚轮法　比较长的曲线，可用一轮子，先测出其直径，后求出其周长，再将轮沿曲线滚动，记下滚动的圈数，最后将轮的周长与轮滚动的圈数相乘，所得的积就是曲线的长度。

2．累积法：

可用于测纸的厚度和细金属线的直径

　　如要测某一课本中每张纸的厚度，可取若干张纸（纸的张数要适量），压紧后，用最小刻度为毫米的刻度尺量出其总厚度，然后将总厚度除以纸的张数，所得的商即是每张纸的厚度。

　　又如，要测细金属丝的直径，我们只要找一支圆铅笔（或粗细适当的圆柱体），将金属丝在铅笔上依次密绕适当的圈数，用有毫米刻度的刻度尺量出这个线圈的长度，再将线圈长除以圈数，所得的商就是金属丝的直径

3．辅助工具法

　　圆的直径，小瓶子的高，圆锥体的高均可借助辅助工具测量.具体方法如下：

　　圆的物体，刻度尺的刻度无法靠近，故无法直接测量．要想测出圆的直径，可以用刻度尺和三角板配合使用，如照图１那样用一根刻度尺和一块三角板放置，也可照图２那样用两块三角板和一根刻度尺放置，测出圆的直径。

　　　　　　　　　图1　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　图2

　　测量圆的直径，三角板和刻度尺如图３放置的几种方法都是错误的。

因此，在测量时要避免这些错误，掌握正确的测量方法。

　　　　　　　　　　　　　　　　图3

　　测量圆锥高和小瓶子高的方法与圆直径的测量方法相同，如图４测圆锥高和图5测小瓶子高。

　　　　　　　　　　图4　　　　　　　　　　　　　　图5

3．时间的测量

※时间的单位

在国际单位制中时间的基本单位是秒，符号为s。

其它常用时间单位：

小时（h）、分钟（min）、毫秒（ms）、微秒（μs）。

时间单位的换算关系：

※时间的测量工具：

打点计时器、秒表

实验2打点计时器的使用

实验目的

练习使用打点计时器

实验器材

打点计时器、纸带

实验步骤

1）安装调整：

将纸带的一端固定在运动物体（实验小车、重锤）上，另一端通过电磁打点计时器导带槽，从振针下面的复写纸下面穿过。

复写纸呈圆形，复印面向下，在纸带移动时，上面的复写纸能随之转动。

接通电源。

调整振动片的紧固螺丝，使振动片稳定地振动，再调节振针，以刚好能在纸带上打出点为好，尽量减少打点针与纸带的接触时间，以减小运动物体因打点而受到的阻力。

2）打点：

让打点计时器开始稳定地打点后，拉动纸带，纸带上就可得到一连串的小点。

3）测定时间：

打点计时器打点频率f=50赫，即每隔秒打一个点。

因此，纸带上任意相邻的两点（除第一、二点以外）间所表示的时间间隔就是打点计时器的打点周期T0，T0=1/f=秒。

如果纸带上任意两个点之间有n个打点周期，则这两点间的时间t=nT0。

注意事项：

用电磁打点计时器测量时间时，整条纸带与打点计时器的导槽一定要尽量放平。

②由于打点计时器没有同步装置，纸带上第一点与第二点间所表示的时间间隔不一定是一个打点周期，在处理纸带时，一般都避开用第一点。

二、例题精讲

知识点一托盘天平的使用

[例题1]使用托盘天平称物体质量时，下列各项中不必要的是（）

A．使用天平时，应将天平放在水平的实验台上

B．调节横梁平衡时，应将游码移至标尺左端的零刻度处

C．称量时，左盘应放置被称量的物体，右盘放置砝码

D．判断天平横梁是否平衡，一定要等指针静止下来

解析：

使用天平分调节和称量两部分，调节即准备阶段：

先将天平放在水平工作台上，再将游码置于零刻度处，然后调节平衡螺母使横梁平衡。

至此，准备工作结束，接下来进入称量阶段：

称量时应“左物右码”，即左盘应放置被称量的物体，右盘放置砝码，当左盘放入被测物体后天平的平衡必然被打破，再通过加减砝码及移动游码使横梁再次平衡，无论是调节阶段还是称量阶段，判断横梁是否平衡时不一定要等到指针静止，只要指针在中央红线两边的摆幅一样时即认为横梁已经平衡。

选项（A）、（B）、（C）是正确的措施，（D）是不必要的措施，因而本题选（D）。

答案：

本题应选D

知识点二刻度尺的使用

[例题2]下列说法正确的是（　）

A．测量长度的常用工具是尺子

B．测量物体长度时，一定要使物体的左边线跟尺的零刻度线对齐

C．测量长度时，要使尺的刻度线紧贴被测物体

D．测量长度时，站在哪个位置方便，就从哪个角度读数

解析：

正确使用刻度尺过程中应该注意以下几点：

（1）使用前要先观察它的零刻度是否磨损、量程多大、最小刻度值是多少。

（2）正确放置刻度尺：

尺要沿着测物体、不要放歪斜；要让刻度线紧贴被测物体。

（3）正确读数：

视线要跟尺面垂直；精确测量时,要估读到最小刻度值的下一位。

另外，还要注意正确记录测量结果：

测量结果由数字和单位组成。

答案：

本题应选C

知识点三打点计时器的使用

[例题3]某同学用打点计时器打出两条纸带，如图所示。

某小组4名同学观察纸带后，各发表意见如下，说的正确的是（）

A、由于第一条纸带点与点之间距离不均匀，说明相邻两个点的时间间隔是不同的。

B、由于打点计时器均匀的振动，不论怎样拉纸带，相邻两个点的时间间隔总是相同的。

C、第一条纸带有7个点，拉纸带的时间是秒。

D、以上说法都有错误。

解析：

打点计时器是利用物体规律的振动来计时的，因而打点计时器的任意相邻两次打点之间的时间间隔都是相同的。

所打点的间距不同是由于拉动纸带时的速度不均匀造成的，但无论怎样拉纸带并不会影响两次打点之间的时间间隔。

选项（A）是错误的，而选项（B）是正确的。

第一条纸带有7个点，但时间间隔是7－1＝6个，因而拉此纸带的时间间隔是t＝秒×6＝秒。

选项（C）是错的。

答案：

本题应选B

知识点四估测

[例题4]如图所示，某校初三学生正在进行升旗仪式，

该校旗杆的高度为（）

A、4米B、7米C、10米D、12米

解析：

本题属于估测题。

在估测题中要善于利用身边

的数据进行比较。

本题各选项值的差异不大，很难直接作

出判断，需要充分利用题图中的信息进行解题。

由题中

“初三学生”可以得到学生身高约米左右，当然学生身高的个体差异往往很大，但图中既然是五位同学，都偏低（如低于米）或都偏高（如高于米）的可能性可以排除。

再由图可以看出旗杆高度约为学身身高的四倍，因而旗杆高度为米×4＝米，约7米。

答案：

本题应选B

知识点五间接测量

[例5]测量硬币的直径，可采用什么方法

解析：

由于不能准确判断硬币直径的位置，所以直接用刻度尺不可能准确测出，必须考虑特殊方法

　　方法一：

借助两把直角三角板和一把刻度尺来进行测量。

或用一只三角板和一把刻度尺，如图6甲所示，用两把三角板紧夹住硬币，图6乙所示，用直尺和三角板把硬币紧压在桌面边缘，均可从刻度尺上读出硬币的直径。

（图6乙所示，需注意刻度尺的零刻线必须对齐桌面）。

　　　　　　　　　　　　　　　图6

　　方法二：

让硬币从纸上某个记号开始，在纸面上沿直线滚动n周，测出直线长度s，先求出每周的周长

，再利用L=πD，求出硬币的直径

。

　　　　　　　　　　　图7

　　方法三：

把硬币放在纸上，贴着边缘用笔画上一圈，再剪下对折，如图7所示，然后用刻度尺直接测量圆的直径，即为硬币的直径。

　　说明：

本题易犯的错误是直接用刻度尺放在硬币下进行测量，由于这种方法不容易判断直径的位置，会使测量不准确。

三、同步训练

1．李明用压紧的20张纸测出总厚度为，则每张纸厚是（　）

A．　　　　　B．　　　　　C．　　　D．

2．下列各过程经历的时间中最接近1秒的是（）

A．人眼睛迅速一眨B．人心脏跳动一次C．人正常呼吸一次D．人打一个呵欠

3．将金属丝在细棒上密绕28圈，用毫米刻度尺测得其长度为，由此可知该金属丝的直径为___________cm。

4．某同学实验中用打点计时器记录纸带运动的时间，计时所用电源的频率是50Hz（即每秒钟振针上下振动50次），下图是其中的一条纸带，取O、A、B、C、D五个计数点，每相邻的两个计数点之间还有3个点没有画出，用刻度尺测出OA、CD之间的距离分别是cm和cm；它们的时间间隔分别是和；纸带在OA段运动比CD运动的（选填“快”或“慢”）。

5．现有卷成圆形的一大盘消防用的水带，

在不伸开的情况下，你有什么办法求出它的长度来试说明理由。

6.

如果测量某物体的质量，砝码的个数和游码的位置如下图所示，天平横梁平衡，则该物体的质量是千克。

四、课后作业

测量

（一）

一、填空题：

1.为了要得到可靠的定量的比较，所以要进行。

在国际单位制中，长度的主单位是，质量的主单位是，时间的主单位是。

测量长度的基本工具是，实验室里测量质量的基本工具是，测量时间的工具是。

2.厘米＝___________米＝_____________毫米。

3.叫质量。

质量是物体本身的一种，它不随物体的、变化而变化，也不随物体的和的改变而改变。

4.打点计时器是一种测量的工具，通电时，振针每秒振动次。

每次向下打1个点，这样，每打两个点的时间间隔就是秒。

5.完成下列单位换算：

（1）600千克=吨

（2）×104米=千米=毫米

（3）升=毫升=厘米3（4）3分=秒；360秒=小时

二、选择题：

6.在我们身体上最接近50毫米长度的是（）

A、拇指指甲的宽度B、拇指的长度

C、肩膀的宽度D、手臂的长度

7.

小梅同学利用一部打点50次的纸带打点计时器记录一只皮球下落时的情况，纸带上的记录如图3所示：

皮球下落到地面需要时间是（）

8.某同学买了一瓶矿泉水放到冰箱里结成了冰，关于矿泉水冰和水的质量，四个同学有四种说法，正确的是（）

A、水变成冰，质量变大了，体积也变大了。

B、水变成了冰，体积变大了，质量变小了。

C、由于水的温度降低了，质量就变小了。

D、冰的质量就是水的质量，不可能变化。

9.质量为5千克的物体可能是（）

A、一把三角尺B、一头羊C、一瓶饮料D、中学生的书包

10.某同学用打点计时器打出两条纸带，如图5所示。

某小组4名同学观察纸带后，各发表意见如下，说的错误的是（）

A、由于第一条纸带点与点之间距离不均匀，说明第一个同学拉纸带所花的时间比第二个长。

B、由于打点计时器均匀的振动，不论怎样拉纸带，相邻两个点的时间间隔总是相同的。

C、第一条纸带有7个点，拉纸带的时间是秒。

D、两条纸带拉动的快慢不同，第一个比第二个拉动的快。

三、实验题

11.如图6所示的刻度尺，最小刻度为，它所测物体的长度为厘米。

图6

图8

12.调节托盘天平平衡时，若游码已经移到零刻度处，发现指针还是偏向分度盘的左边，如图8a所示，这时应调节，使其向方移动（选填“左”或“右”）。

若在天平称量过程中发现指针偏向分度盘的左边，如图8b所示，这时应或。

测量

（二）

一、填空题：

1.测量长度时，测量所能达到的准确程度是由_______决定的。

2.长度的主单位是_____，符号是_____，测量长度的常用工具是________。

3.2003年10月15日，我国用自行研制的“长征”二号F型火箭成功地将神舟5号载人飞船送上太空，实现了中华民族千年的飞天梦。

“长征”二号F型火箭的起飞质量为吨，合____________千克；飞船在轨道上正常飞行时，宇航员处于失重状态，宇航员在太空质量_________（选填“变大”“不变”“变小”）。

4.某次测量活动中，一位粗心同学忘了写单位，请你给他补完整。

（1）、人正常行走时，一步长约。

（2）、一节1号电池的高度约。

（3）、一位中学生的质量是55。

（4）、一袋牛奶的质量约为200。

二、选择题：

5.一支新铅笔的长度大约为:

6.毫米厘米米千米

7.关于误差的概念，下列说法中有错误.（）

8.A.误差就是实验中产生的错误

9.B.采用精密测量仪器，改进测量方法，可以避免误差

10.C.实验中误差不可能绝对避免，但可以尽量减小

11.D.认真测量可以避免误差

12.下列各物理接近1千克的是---------------------（）

A．1分米3水的质量B．1枝铅笔的质量

C．1张课桌的质量D．1张纸的质量

13.欲称出39g物品的质量，应顺次往天平的右盘中添加的砝码是---（）

A．30g、9gB．30g、5g、4g

C．20g、10g、5g、2g、2gD．20g、10g、5g、4g

14.用塑料制的刻度尺测量物体的长度，若测量时用力拉伸塑料尺；①偏小、②偏大、③测量结果有误差、④测量结果是错误的，则测得结果为：

（）

15.A.②③B.①④C.②④D.①③

三、实验题

16.图1中的刻度尺的最小刻度为_________，所测物体的长度为_________厘米。

17.托盘天平的使用方法是：

（1）把天平放在上，把游码放在标尺左端的处。

（2）调节横梁右端的，使指针指在分度盘的处，这时横梁平衡。

（3）把被测物放在（选填“左”或“右”，下同），用镊子向盘里加减砝码并调节游码在标尺的位置，直到横梁恢复平衡。

如果测量某物体的质量，砝码的个数和游码的位置如图2所示，天平横梁平衡，则该物体的质量是千克。

18.

将打点计时器按照正确方法安装好，用手拖动打点纸带，打点针在纸带上打下一系列点。

以纸带上看得清的某个点为起点，给打点编号。

分别标上编号1、2、3、4、5、6，用刻度尺量出两相邻点之间的距离，填入下表。

19.附：

实验时纸带

S12

S23

S34

S45

S56

（1）这样两个编号之间的时间即为秒。

（2）由于两相邻点之间对应的时间（填“相同”或“不相同”），由上表即可判断出纸带运动时在相等的时间间隔内通过的距离（填“相等”或“不相等”）。