第01章測量的初步知識

2021-07-17 00:10:59 字數 4316 閱讀 6444

【教學結構】

物理是一門以觀察、實驗為基礎的科學,所以要經常對有關現象做定量研究,在日常生活和生產過程中,也常遇到比較長短、快慢和輕重的問題,這些都需要測量儀器進行測量。所以,了解一些測量的初步知識,掌握一些測量的基本技能,是學習物理的必要準備。本章學習的重點是:

1.知道長度的國際單位和常用單位,能進行單位變換。測量長度,必須要確定乙個標準長度,用標準長度去量被測的長度,才能得到被測長度的數值。這個被確定的標準長度叫長度單位。

「公尺」是國際上規定的長度的單位。可用字母「m」表示「公尺」。同時要掌握其它長度單位換算的關係:

即1公尺=10-3千公尺=101分公尺=102厘公尺=103公釐=106微公尺。

2.會正確使用刻度尺

(1)知道測量長度的基本工具是刻度尺。刻度尺一般指的是木尺、捲尺、鋼皮尺等。

(2)知道測量所能達到的準確程度是由刻度尺的最小刻度決定的。如果刻度尺最小單位是厘公尺,那麼測量只能準確到厘公尺,厘公尺下一位的公釐無法從刻度中讀出,就要靠測量者來估計。

(3)在測量長度時,一定要將刻度尺放正並使有刻度的一側緊貼被測物體,讀數時,要使視線垂直於刻度尺。

3.會正確記錄測量結果

(1)在測量長度讀數前,一定先弄清刻度尺上標的單位和最小刻度及零點。如果刻度尺已被磨損,起始刻度線「0」已模糊,可自行確定某一刻度為「測量零點」,把測量結果即所量到的終點刻度值減去「測量零點」的刻度值,便可得到被測物體的長度。這種方法稱「零點修正法」。

(2)測量結果的記錄是由三部分組成,即準確值、估計值和單位。三個部分缺一都是錯誤的。不標明單位的記錄是無意義的。

4.要知道測量是有誤差的,誤差是不可避免。誤差的產生與測量儀器製造的準確程度、環境的溫度、濕度等因素對測量儀器影響造成的,誤差和錯誤是有區別的。減小誤差的辦法是:

採取多次測量取平均值的辦法。(一般實驗資料選取三次測量值)

【解題點要】

1.在進行單位換算時,一是要正確掌握單位間的進率,二是要熟練、準確地運用科學記數法,使用指數形式來表示物理資料,既可簡明扼要的表示,又可大大減少不必要的錯誤。

例1.地球到月球的距離是3.8×105千公尺,合多少公尺?多少厘公尺?

答:3.8×105千公尺=3.8×105×103公尺=3.8×108公尺=3.8×108×102厘公尺=3.8×1010厘公尺。

例2.用雷射可以在鑽石上打出直徑為70微公尺的孔,那麼70微公尺合多少公釐?多少厘公尺?

答:70微公尺=70×公釐=70×10-3公釐=7.0×10-2公釐

70×厘公尺=70×10-4厘公尺=7.0×10-3厘公尺

例3.人的頭髮的直徑約為0.07公釐,合多少公尺?

答:0.07公釐=0.07×公尺=0.07×10-3公尺=7.0×10-5公尺

點評:在進行單位換算時,不論是什麼情況,都用乘法運算為好;若是1000倍,則乘以103,若是千分之一,則乘以10-3即可,直接運用指數運算法則就非常簡便。

2.在單位換算時,同學們常常出現下列幾種錯誤,請指出並改正。

(1)8.4公尺=8.4公尺×100厘公尺=840厘公尺 (2)320公釐=320公釐÷1000=0.32公尺

(3)290千公尺=290×1000=290000公尺 (4)45公尺=45公尺÷1000=0.045千公尺

改正: (1)8.4公尺=8.4×100厘公尺=8.4×102厘公尺 (2)320公釐=320×10-3公尺=3.2×10-1公尺

(3)290千公尺=290×103公尺=2.9×105公尺 (4)45公尺=45×10-3千公尺=4.5×10-2千公尺

點評:以上的錯誤主要對單位的使用混亂,忘寫單位,這對初學物理的人來講是常犯的錯誤,所以要學好物理,務必要很快掌握,為今後順利學習物理打下良好的堅實基礎。

3.測量準確程度是由測量工具的最小刻度決定的,測量工具同時又決定了被測物體的測量值究竟取幾位數。所以測量數值的位數不能隨意填寫。

例1.測量同一物理課本的長度,甲記錄的資料是18.30厘公尺,乙測量的結果是18.3厘公尺。這兩個資料表示的意義相同嗎?

分析:數學上這兩個數字的意義相同,但在物理上,它們的意義不同,它表明了兩把刻度尺的準確度不同。將測量資料的最後一位估計數字去掉,其餘的數字是由刻度尺準確讀出的,則甲所用的刻度尺準確度是1公釐,乙所用的刻度尺為1厘公尺。

可見,用準確度不同的刻度尺測量同一物體的長度,其結果是不同的。用準確度高的刻度尺測量資料位數多。

例2.用最小刻度是厘公尺的刻度尺,直接測物體的長度,在下列所記錄的資料中,正確的是( )

(a)0.82公尺 (b)82厘公尺 (c)8.2分公尺 (d)820公釐

分析:正確答案應選(d)

4.為了減少誤差,常採取多次測量取平均值的方法。

例:某人在測量一圓柱體高度時,各次的結果分別是h1=11.53厘公尺、h2=11.

54厘公尺、h3=11.52厘公尺、h4=11.55厘公尺。

試問此刻度尺的最小刻度是什麼單位?測量結果為多少?準確值和估計值各為幾?

分析:從測得的數字記錄,可以知道它使用的刻度尺的最小刻度為公釐。因此公釐是測量的準確程度,公釐下一位為估計值。平均值為

這個數值不是測量結果。為使計算結果的資料所取位數與測量值相同,可將上述資料經四捨五入處理,則h=11.54厘公尺。其中11.5厘公尺為準確值,0.04厘公尺為估計值。

【課餘思考】

1.如何測圓柱體的周長,細銅絲的直徑,一張紙的厚度?

2.1公尺2= 厘公尺2= 公釐2;

1公釐3= 公尺3= 千公尺3。

3.在體格檢查中,某同學的身高分別寫成為:0.0017千公尺,1.700公尺,1.70公尺,1500公釐。請問哪些寫法最恰當?

【同步練習】

一、選擇題

1.用厘公尺刻度尺測某物體的長度,下列結果正確的是( )

a 3.4 b 3.40厘公尺 c 3.4厘公尺 d 34公釐

2.用刻度尺測量鐵塊的長度(如圖1所示),方法正確的是( )

3.測量能夠達到的準確程度是由下列哪個因素決定的( )

a 測量人估計的數字b 測量工具的最小分度

c 測量需要達到的準確程度 d 測量方法的正確與否

4.關於測量誤差,下列說法正確的是( )

a 誤差就是測量中的差錯 b 選用精密工具和改進方法就可以避免誤差

c 多次測量取平均值的方法可以減小誤差

d 測量時讀出的估計位數越多誤差就越小

二、填空題

1.圖2中,刻度尺的量程是 ,最小刻度是

,a的長度是厘公尺。

2.用刻度尺測物體的長度如圖3所示,刻度尺的最

小刻度是厘公尺,測得物體的長度為公尺。其

中準確值是厘公尺。

3.完成下列單位換算

(1) 2.5×10-2千公尺= 公尺 (2) 4×105微公尺= 分公尺

(3) 1.5公尺= 厘公尺4) 106分公尺= 千公尺

4.在下列測量結果中填上適當的單位:

(1)教室的寬度約為2)我國人民幣中壹角硬幣的厚度約為2 。

(3)我們所使用的物理課本的寬度為18.36 。

(4)王明同學的身高為1.75 。(5)我國長江全長6400 。

(6)我國海岸長約1.8×103 。

5.某同學用刻度尺三次測量桌球直徑,記錄的資料分別為3.98厘公尺、3.98厘公尺和4.00厘公尺,那麼,這個桌球的直徑是厘公尺。

6.某原子直徑為1.0×10-10公尺,一張紙的厚度為1.0×10-4厘公尺,那麼需要有個原子乙個換乙個地排列起來,才有一張紙那麼厚。

7.南京長江大橋的江面正橋長1577公尺,可以寫成千公尺,也可以寫成1.577×

公釐微公尺。

三、實驗題

1.測得一本練習冊的厚度是0.60厘公尺,共計80張紙,則這本書中每張紙的厚度是多少厘公尺?多少微公尺?

2.在測金屬絲直徑時,為了減小誤差,採用圖4

方法進行測量。由圖可知,該金屬絲直徑為多少公釐?

3.用如圖5所示的實驗方法測量圓椎體的高度,

那麼正確的方法是哪種?

參***:

一、1.c 2.c 3.b 4.c

二、1.30厘公尺;厘公尺;3.4厘公尺 2.0.1;0.0390;3.9

3.(1)2.5×101 (2)4 (3)1.5×102 (4)102 4.(1)公尺

(2)公釐 (3)厘公尺 (4)公尺 (5)千公尺 (6)千公尺 5.3.99

6.106 7.1.577;106;1.577×109

三、1.7.5×10-3;75 2.14.0 3.第三種方法

【單元點評】

測量是物理學習的重要技能,通過測量取得資料,以使建立物理量之間的關係總結出物理規律。在力學中,我們還要學會,體積的測量、質量的測量,力的測量以及時間的測量。所以掌握測量的基本知識,對今後學習物理是非常重要的。

第01章預備知識

個人簡介 概率論是數學的乙個有特色的分支 一方面,它有別開生面的研究課題有自己獨特的概念和方法,內容豐富,結果深刻 另一方面,它與其它數學分支又有緊密的聯絡,它是近代數學的重要組成部分 概率論的理論和方法向各個基礎學科 工程學科的滲透是近代科學校術發展的特徵之一 概率論與其它學科相結合發展成不少邊緣...

01第一章測量的初步知識練習題 2

6 下列各物體的長度接近130厘公尺的是 a 體溫計的長度 b 桌球的直徑 c 課桌的高 d 寫字檯的長。7 關於長度的測量,下列說法中正確的是 a 測量長度時,要選用盡可能精密的刻度尺 b 測量出現錯誤時就會產生誤差 c 測量所能達到的準確程度由刻度尺刻度決定的 d 測量所能達到的準確程度由刻度尺...

測量的初步知識

一 知識結構圖示 二 知識點與能力點 測量 利用工具或儀器對距離的遠近 物體的輕重 時間的長短 溫度的高低 速度的快慢 電流的大小 電阻的大小等物理量作出準確的判斷,得出精確的資料的過程叫測量。注意 2 長度測量是最基本的測量,最常用的工具是刻度尺。長度的單位 國際單位制中,長度的基本單位是公尺,國...