測量的歷史課件

專題一、測量——質(zhì)量、長度和時間的一般測量方法知識圖（2）長度的測量（2）長度的測量國際單位制主單位：米（m）測量儀器：刻度尺（3）時間的測量國際單位制主單位：秒（s）測量儀器（3）時間的測量國際單位制主單位：秒（s）測量儀器秒表打點計時器（1）質(zhì)量的測量（1）質(zhì)量的測量國際單位制主單位：千克（kg）測量儀器：托盤天平一、知識要點1．質(zhì)量的測量※質(zhì)量的單位：質(zhì)量（m）

質(zhì)量：物體內(nèi)所含物質(zhì)的多少．

物體的質(zhì)量是物體本身的一種屬性，與物體的形狀、狀態(tài)和所處空間位置的變化無關(guān)．

單位：國際單位：千克（kg）

常用單位：噸（t）、克（g）、毫克（mg）※質(zhì)量的測量工具：托盤天平實驗1用托盤天平測量金屬塊質(zhì)量：實驗?zāi)康木毩?xí)使用托盤天平實驗器材托盤天平（附砝碼盒）、金屬塊實驗步驟將天平放在水平工作臺上將游碼置于左端的零刻度處調(diào)節(jié)平衡螺母使橫梁平衡將金屬塊輕輕放于左盤，通過在右盤中加減砝碼及移動游碼使橫梁再次平衡右盤中砝碼的質(zhì)量加上游碼顯示的質(zhì)量即為金屬塊的質(zhì)量天平使用注意事項：調(diào)節(jié)平衡螺母應(yīng)遵循以下規(guī)律：指針左偏就向右調(diào)；右偏向左調(diào)。判斷橫梁是否平衡時不一定要等到指針靜止，只要指針在中央紅線兩邊的擺幅一樣時即認(rèn)為橫梁已經(jīng)平衡天平調(diào)節(jié)平衡后，左右盤不能對調(diào)，平衡螺母不能再動。取砝碼時一定要用鑷子，并輕拿輕放。往盤里加砝碼應(yīng)先估計被測物的質(zhì)量，不能超過最大稱量（天平的最大稱量=所配砝碼總質(zhì)量+游砝最大讀數(shù)），再從大到小加砝碼；當(dāng)加到最小一個砝碼時超過待測物重，則應(yīng)改用移游碼。游碼的讀數(shù)是讀游碼的左邊所對標(biāo)尺的刻度值。保持天平干燥、清潔?！`差測量時，要用眼睛估讀出最小刻度值的下一位數(shù)字，是估讀就不可能非常準(zhǔn)確，測量的數(shù)值和真實值之間必然存在著差異，這個差異就叫誤差。誤差跟錯誤不同。測量中，由于視線的偏斜而導(dǎo)致測量的錯誤，這是由于沒有按規(guī)則去做而造成的。錯誤是應(yīng)該而且可能避免的。測量的誤差是不可避免的，除了估讀的誤差外，還有其他原因造成的誤差。如儀器本身不準(zhǔn)確，環(huán)境溫度、濕度變化的影響等，這都是造成誤差的原因。誤差不可能消除，只能盡量的減小。減小誤差的措施比較多，其中求平均值的方法，簡單而有效。測量中有時估計偏大，有時會偏小，這樣多次測量值的平均值更接近于真實值※估測其實，估測也是一種測量，只是相對粗糙些罷了。了解了這一點，也就不難對研究對象進(jìn)行估測了。我們每個人的身體上就存在著很多比較標(biāo)準(zhǔn)――“單位”，如我們的大拇指的寬度大約1厘米，一“拃”長約2分米，還有我們自己的身高值等，這些都可以用來作為比較標(biāo)準(zhǔn)對其他物體的長度進(jìn)行估測。正常人的脈搏跳動一次的時間接近1秒，我們可以利用這個特點對一小段時間進(jìn)行估測。再如，日常生活中常見的一些物體的質(zhì)量也可以作為比較標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行估測，通常一只雞蛋的質(zhì)量約為50克，面值一角硬幣的質(zhì)量約為1克，一普通中學(xué)生的質(zhì)量約50千克等，利用這些“標(biāo)準(zhǔn)”對其他物體進(jìn)行比較就可以輕易地得出他們的質(zhì)量的大致值了。2．長度的測量※長度的單位：在眾多的測量中，最基本的測量，就是長度的測量，要測量長度，首先要給長度定一個標(biāo)準(zhǔn)量，而長期以來，民辦各國沿用的長度單位不相同，如我中用尺(大的有丈)、英尺(小的有英寸，現(xiàn)在我們所說的電視機(jī)大小習(xí)慣用的是英寸)、米等。為了利于國際間的文化、科技方面的交流，國際上規(guī)定了一套統(tǒng)一的單位，叫國際單位制(InternationSystemofUnits)，簡稱SI，是國際計量大會于1960年通過的。我國在1984年采用。在國際單位制中長度的基本單位是米(metre)，符號為m。出示米尺，讓學(xué)生認(rèn)識1米到底有多長。并介紹1米是如何規(guī)定的。長度的單位除基本單位米之外，還有比米大的和比米小的其它單位：千米(km)、分米(dm)、厘米(cm)、毫米(mm)、微米(μm)、納米(nm)等，換算關(guān)系：1km=1000m(=1031dm=0.1m1cm=0.01m(=10-2m1mm=0.001m(=10-3m1μm=0.000001m(=10-6m1nm=0.000000001m(=10-9m)(頭發(fā)的直徑約0.04mm※長度的測量工具：要對長度進(jìn)行需要測量的工具，長度測量的基本工具是刻度尺(scale)，出示各種示教刻度尺、游標(biāo)卡尺、螺旋測微器、卷尺等，讓學(xué)生認(rèn)識了解。拿到一把刻度尺后，首先要干一個工作：仔細(xì)觀察刻度尺，找出它的零刻度線，再看看它的分度值是多大？測量范圍是多少？學(xué)生觀察自己手上的刻度尺，找三位同學(xué)分別說明他的刻度尺的零刻度線、分度值及測量范圍。不只是刻度尺，任何一種測量工具拿到之后，首先就是要觀察零刻度線、分度值及測量范圍。※常見的長度的間接測量方法：1．替代法：可用于測量曲線的長度

也稱棉線法比較短的曲線，可以用一根彈性不大或沒有彈性的柔軟棉線替代曲線來測量.方法是把棉線的起點放在曲線的一端點處，讓它順著曲線彎曲，標(biāo)出曲線另一端點在棉線處的記號作為終點，然后把棉線拉直，用刻度尺量出棉線起點至終點間的距離，即為曲線長度。

滾輪法比較長的曲線，可用一輪子，先測出其直徑，后求出其周長，再將輪沿曲線滾動，記下滾動的圈數(shù)，最后將輪的周長與輪滾動的圈數(shù)相乘，所得的積就是曲線的長度。

2．累積法：可用于測紙的厚度和細(xì)金屬線的直徑

如要測某一課本中每張紙的厚度，可取若干張紙（紙的張數(shù)要適量），壓緊后，用最小刻度為毫米的刻度尺量出其總厚度，然后將總厚度除以紙的張數(shù)，所得的商即是每張紙的厚度。

又如，要測細(xì)金屬絲的直徑，我們只要找一支圓鉛筆（或粗細(xì)適當(dāng)?shù)膱A柱體），將金屬絲在鉛筆上依次密繞適當(dāng)?shù)娜?shù)，用有毫米刻度的刻度尺量出這個線圈的長度，再將線圈長除以圈數(shù)，所得的商就是金屬絲的直徑3．輔助工具法

圓的直徑，小瓶子的高，圓錐體的高均可借助輔助工具測量.具體方法如下：

圓的物體，刻度尺的刻度無法靠近，故無法直接測量．要想測出圓的直徑，可以用刻度尺和三角板配合使用，如照圖１那樣用一根刻度尺和一塊三角板放置，也可照圖２那樣用兩塊三角板和一根刻度尺放置，測出圓的直徑。

圖1圖2

測量圓的直徑，三角板和刻度尺如圖３放置的幾種方法都是錯誤的。因此，在測量時要避免這些錯誤，掌握正確的測量方法。

圖3

測量圓錐高和小瓶子高的方法與圓直徑的測量方法相同，如圖４測圓錐高和圖5測小瓶子高。

圖4圖5

3．時間的測量※時間的單位在國際單位制中時間的基本單位是秒，符號為s。其它常用時間單位：小時（h）、分鐘（min）、毫秒（ms）、微秒（μs）。時間單位的換算關(guān)系：※時間的測量工具：打點計時器、秒表實驗2打點計時器的使用 實驗?zāi)康木毩?xí)使用打點計時器 實驗器材 打點計時器、紙帶 實驗步驟安裝調(diào)整：將紙帶的一端固定在運動物體（實驗小車、重錘）上，另一端通過電磁打點計時器導(dǎo)帶槽，從振針下面的復(fù)寫紙下面穿過。復(fù)寫紙呈圓形，復(fù)印面向下，在紙帶移動時，上面的復(fù)寫紙能隨之轉(zhuǎn)動。接通電源。調(diào)整振動片的緊固螺絲，使振動片穩(wěn)定地振動，再調(diào)節(jié)振針，以剛好能在紙帶上打出點為好，盡量減少打點針與紙帶的接觸時間，以減小運動物體因打點而受到的阻力。打點：讓打點計時器開始穩(wěn)定地打點后，拉動紙帶，紙帶上就可得到一連串的小點。測定時間：打點計時器打點頻率f=50赫，即每隔0.02秒打一個點。因此，紙帶上任意相鄰的兩點（除第一、二點以外）間所表示的時間間隔就是打點計時器的打點周期T0，T0=1/f=0.020秒。如果紙帶上任意兩個點之間有n個打點周期，則這兩點間的時間t=nT0。注意事項：用電磁打點計時器測量時間時，整條紙帶與打點計時器的導(dǎo)槽一定要盡量放平。②由于打點計時器沒有同步裝置，紙帶上第一點與第二點間所表示的時間間隔不一定是一個打點周期，在處理紙帶時，一般都避開用第一點。二、例題精講知識點一托盤天平的使用[例題1]使用托盤天平稱物體質(zhì)量時，下列各項中不必要的是（）A．使用天平時，應(yīng)將天平放在水平的實驗臺上B．調(diào)節(jié)橫梁平衡時，應(yīng)將游碼移至標(biāo)尺左端的零刻度處C．稱量時，左盤應(yīng)放置被稱量的物體，右盤放置砝碼D．判斷天平橫梁是否平衡，一定要等指針靜止下來解析：使用天平分調(diào)節(jié)和稱量兩部分，調(diào)節(jié)即準(zhǔn)備階段：先將天平放在水平工作臺上，再將游碼置于零刻度處，然后調(diào)節(jié)平衡螺母使橫梁平衡。至此，準(zhǔn)備工作結(jié)束，接下來進(jìn)入稱量階段：稱量時應(yīng)“左物右碼”，即左盤應(yīng)放置被稱量的物體，右盤放置砝碼，當(dāng)左盤放入被測物體后天平的平衡必然被打破，再通過加減砝碼及移動游碼使橫梁再次平衡，無論是調(diào)節(jié)階段還是稱量階段，判斷橫梁是否平衡時不一定要等到指針靜止，只要指針在中央紅線兩邊的擺幅一樣時即認(rèn)為橫梁已經(jīng)平衡。選項（A）、（B）、（C）是正確的措施，（D）是不必要的措施，因而本題選(D)。答案：本題應(yīng)選D知識點二刻度尺的使用[例題2]下列說法正確的是（）

A．測量長度的常用工具是尺子

B．測量物體長度時，一定要使物體的左邊線跟尺的零刻度線對齊

C．測量長度時，要使尺的刻度線緊貼被測物體

D．測量長度時，站在哪個位置方便，就從哪個角度讀數(shù)

解析：正確使用刻度尺過程中應(yīng)該注意以下幾點：

（1）使用前要先觀察它的零刻度是否磨損、量程多大、最小刻度值是多少。

（2）正確放置刻度尺：尺要沿著測物體、不要放歪斜；要讓刻度線緊貼被測物體。

（3）正確讀數(shù)：視線要跟尺面垂直；精確測量時,要估讀到最小刻度值的下一位。另外，還要注意正確記錄測量結(jié)果：測量結(jié)果由數(shù)字和單位組成。答案：本題應(yīng)選C知識點三打點計時器的使用[例題3]某同學(xué)用打點計時器打出兩條紙帶，如圖所示。某小組4名同學(xué)觀察紙帶后，各發(fā)表意見如下，說的正確的是（）A、由于第一條紙帶點與點之間距離不均勻，說明相鄰兩個點的時間間隔是不同的。B、由于打點計時器均勻的振動，不論怎樣拉紙帶，相鄰兩個點的時間間隔總是相同的。C、第一條紙帶有7個點，拉紙帶的時間是0.14秒。D、以上說法都有錯誤。解析：打點計時器是利用物體規(guī)律的振動來計時的，因而打點計時器的任意相鄰兩次打點之間的時間間隔都是相同的。所打點的間距不同是由于拉動紙帶時的速度不均勻造成的，但無論怎樣拉紙帶并不會影響兩次打點之間的時間間隔。選項（A）是錯誤的，而選項（B）是正確的。第一條紙帶有7個點，但時間間隔是7－1＝6個，因而拉此紙帶的時間間隔是t＝0.02秒×6＝0.12秒。選項（C）是錯的。答案：本題應(yīng)選B知識點四估測[例題4]如圖所示，某校初三學(xué)生正在進(jìn)行升旗儀式，

該校旗桿的高度為（）A、4米B、7米C、10米解析：本題屬于估測題。在估測題中要善于利用身邊

的數(shù)據(jù)進(jìn)行比較。本題各選項值的差異不大，很難直接作

出判斷，需要充分利用題圖中的信息進(jìn)行解題。由題中

“初三學(xué)生”可以得到學(xué)生身高約1.7米左右，當(dāng)然學(xué)生身高的個體差異往往很大，但圖中既然是五位同學(xué)，都偏低（如低于1.5米）或都偏高（如高于1.8米）的可能性可以排除。再由圖可以看出旗桿高度約為學(xué)身身高的四倍，因而旗桿高度為1.7米×4＝6.8米，約7米。

答案：本題應(yīng)選B知識點五間接測量[例5]測量硬幣的直徑，可采用什么方法？

解析：由于不能準(zhǔn)確判斷硬幣直徑的位置，所以直接用刻度尺不可能準(zhǔn)確測出，必須考慮特殊方法

方法一：借助兩把直角三角板和一把刻度尺來進(jìn)行測量?；蛴靡恢蝗前搴鸵话芽潭瘸?，如圖6甲所示，用兩把三角板緊夾住硬幣，圖6乙所示，用直尺和三角板把硬幣緊壓在桌面邊緣，均可從刻度尺上讀出硬幣的直徑。（圖6乙所示，需注意刻度尺的零刻線必須對齊桌面）。

圖6

方法二：讓硬幣從紙上某個記號開始，在紙面上沿直線滾動n周，測出直線長度s，先求出每周的周長，再利用L=πD，求出硬幣的直徑。

圖7

方法三：把硬幣放在紙上，貼著邊緣用筆畫上一圈，再剪下對折，如圖7所示，然后用刻度尺直接測量圓的直徑，即為硬幣的直徑。

說明：本題易犯的錯誤是直接用刻度尺放在硬幣下進(jìn)行測量，由于這種方法不容易判斷直徑的位置，會使測量不準(zhǔn)確。三、同步訓(xùn)練1．李明用壓緊的20張紙測出總厚度為1.9mm，則每張紙厚是（）

A．0.1mmB．0.09mmC．0.095mD．0.95m2．下列各過程經(jīng)歷的時間中最接近1秒的是（）A．人眼睛迅速一眨B．人心臟跳動一次C．人正常呼吸一次D．人打一個呵欠3．將金屬絲在細(xì)棒上密繞28圈，用毫米刻度尺測得其長度為5.6cm，由此可知該金屬絲的直徑為___________cm。

4．某同學(xué)實驗中用打點計時器記錄紙帶運動的時間，計時所用電源的頻率是50Hz（即每秒鐘振針上下振動50次），下圖是其中的一條紙帶，取O、A、B、C、D五個計數(shù)點，每相鄰的兩個計數(shù)點之間還有3個點沒有畫出，用刻度尺測出OA、CD之間的距離分別是cm和cm；它們的時間間隔分別是和；紙帶在OA段運動比CD運動的（選填“快”或“慢”）。5．現(xiàn)有卷成圓形的一大盤消防用的水帶，

在不伸開的情況下，你有什么辦法求出它的長度來？試說明理由。6.如果測量某物體的質(zhì)量，砝碼的個數(shù)和游碼的位置如下圖所示，天平橫梁平衡，則該物體的質(zhì)量是千克。

四、課后作業(yè)測量（一）一、填空題：為了要得到可靠的定量的比較，所以要進(jìn)行。在國際單位制中，長度的主單位是，質(zhì)量的主單位是，時間的主單位是。測量長度的基本工具是，實驗室里測量質(zhì)量的基本工具是，測量時間的工具是。47.3厘米＝___________米＝_____________毫米。叫質(zhì)量。質(zhì)量是物體本身的一種，它不隨物體的、變化而變化，也不隨物體的和的改變而改變。打點計時器是一種測量的工具，通電時，振針每秒振動次。每次向下打1個點，這樣，每打兩個點的時間間隔就是秒。完成下列單位換算：（1）600千克=噸（2）2.1×104米=千米=（3）0.38升=毫升=厘米3（4）3分=秒；360秒=小時二、選擇題：在我們身體上最接近50毫米長度的是（A、拇指指甲的寬度B、拇指的長度C、肩膀的寬度D、手臂的長度A、7SB、0.12S C、A、7SB、0.12S C、0.14SD、6S圖3

圖3某同學(xué)買了一瓶礦泉水放到冰箱里結(jié)成了冰，關(guān)于礦泉水冰和水的質(zhì)量，四個同學(xué)有四種說法，正確的是（）A、水變成冰，質(zhì)量變大了，體積也變大了。B、水變成了冰，體積變大了，質(zhì)量變小了。C、由于水的溫度降低了，質(zhì)量就變小了。D、冰的質(zhì)量就是水的質(zhì)量，不可能變化。質(zhì)量為5千克的物體可能是（A、一把三角尺B、一頭羊C、一瓶飲料D、中學(xué)生的書包某同學(xué)用打點計時器打出兩條紙帶，如圖5所示。某小組4名同學(xué)觀察紙帶后，各發(fā)表意見如下，說的錯誤的是（）圖5圖5A、由于第一條紙帶點與點之間距離不均勻，說明第一個同學(xué)拉紙帶所花的時間比第二個長。B、由于打點計時器均勻的振動，不論怎樣拉紙帶，相鄰兩個點的時間間隔總是相同的。C、第一條紙帶有7個點，拉紙帶的時間是0.12秒。D、兩條紙帶拉動的快慢不同，第一個比第二個拉動的快。三、實驗題如圖6所示的刻度尺，最小刻度為，它所測物體的長度為厘米。圖6圖8調(diào)節(jié)托盤天平平衡時，若游碼已經(jīng)移到零刻度處，發(fā)現(xiàn)指針還是偏向分度盤的左邊，如圖8a所示，這時應(yīng)調(diào)節(jié)，使其向方移動（選填“左”或“右”）。若在天平稱量過程中發(fā)現(xiàn)指針偏向分度盤的左邊，如圖8b所示，這時應(yīng)或。測量（二）一、填空題：測量長度時，測量所能達(dá)到的準(zhǔn)確程度是由_______決定的。長度的主單位是_____，符號是_____，測量長度的常用工具是________。2003年10月15日，我國用自行研制的“長征”二號F型火箭成功地將神舟5號載人飛船送上太空，實現(xiàn)了中華民族千年的飛天夢?！伴L征”二號F型火箭的起飛質(zhì)量為479.8噸，合____________千克；飛船在軌道上正常飛行時，宇航員處于失重狀態(tài)，宇航員在太空質(zhì)量_________（選填“變大”“不變”“變小”）。某次測量活動中，一位粗心同學(xué)忘了寫單位，請你給他補(bǔ)完整。（1）、人正常行走時，一步長約0.8_______。（2）、一節(jié)1號電池的高度約0.6_______。（3）、一位中學(xué)生的質(zhì)量是55。（4）、一袋牛奶的質(zhì)量約為200。二、選擇題：一支新鉛筆的長度大約為:

A.0.18毫米B.0.18厘米C.0.18米D.0.18關(guān)于誤差的概念，下列說法中有錯誤.（）

A.誤差就是實驗中產(chǎn)生的錯誤

B