資源簡介

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第一章 科學入門
第4節 科學測量
第1課時 長度的測量
1.知道測量的意義，了解長度的單位及測量工具；
2.學會正確使用刻度尺，學會記錄長度測量的結果，學會選擇不同的測量儀器或方法去測量各種物體的長度；
3.形成估算的能力和正確的實驗習慣。
學習目標
說一說圖中a、b兩條直線中，哪一條更長些？如何證明？
觀察實驗和日常生活中，往往需要測量物體的長度、時間的長短、溫度的高低.....但靠我們的感覺器官去判斷，很難精確，而且有時會出錯。
新知導入
所以要準確而嚴密地解釋一些科學現象，往往要對研究對象進行定量描述。因此，我們必須對研究對象進行測量。
1.為什么要測量？
要準確而嚴密地解釋一些科學現象，往往要對研究對象進行定量描述。 因此，我們必須對研究對象進行測量。
2.什么是測量？
測量是一個把待測的量與公認的標準進行比較的過程。
國際單位或常用單位
例如: (1)經過測量，月球與地球之間的平均距離為384401千米。因為在國際單位制中，長度的單位是“米”，所以測量月球到地球距離的“公認標準”是1米。
(2)測得某液體的溫度為25℃。因為溫度的常用單位是攝氏度（℃），所以測量液體溫度的“公認標準”為1℃。
一、測量
3.測量之前要確定測量的標準。
如，測量長度的標準一般為“米”，測量溫度的標準一般為“攝氏度”，測量體積一般為“立方米”等。
4.測量要選擇合適的測量工具。
如，長度的測量工具是刻度尺，溫度的測量工具是溫度計，液體體積的測量工具是量筒等。
交流討論
如果你的書桌在現有高度的基礎上提高或降低一個茶杯的高度，你會有什么感覺？
我們造一幢樓，制作一張桌子或椅子都需要根據使用者的舒適程度規定一定的高度和寬度。
這就需要進行長度的測量。
我們使用太高或太矮的書桌時，會感覺不舒服、久了還會感覺累，不利于身體健康……。
長度的測量是最基本測量。要測量長度，先要規定長度的標準——長度單位，然后選用合適的工具進行測量。
1.長度單位
(1)國際單位制中，長度的基本單位是：米（m）
(2)長度常用的單位：千米(km)、米(m）、分米(dm）、厘米（cm）、毫米（mm）、微米（μm）、納米 （nm）。
特別提醒：測量較大的距離時一般用千米（km）；測量較小的距離一般用厘米（cm）和毫米（mm）；在研究微觀世界時，還會用到微米（μm）和納米（nm）等單位。
二、長度的測量
(3)常用長度單位之間的換算
1千米 = 1000米（1 km＝103 m）
1米 = 100厘米 = 1000毫米（1 m=100 cm=1000 mm）
1毫米 = 1000微米 (1 mm=1000 m)
1微米 = 1000納米(1 m=1000 nm)
1 m =10 dm =102 cm =103 mm =106 μm =109 nm
①納米是很小的長度單位，相當于一根頭發絲直徑的六萬分之一。
②天文測量中常用的長度單位是“光年”，即光在真空中傳播一年的距離。1光年 ≈9.461×1015 m。
特別注意
自來水水管的內徑
課桌面的長度
高速公路的長度
毫米（mm）
厘米（cm）
千米（km）
測量下圖中物體，應該選用什么長度單位？
交流討論
國際單位制
長期以來，每個國家都有各自的計量單位，例如，我國曾用市尺作為長度單位，英、美等國用英尺作為長度單位。隨著科學技術的發展，國際交往日趨頻繁，人們都要求有一個統一的標準作為計量單位。1960年，國際計量大會通過了一套單位制，稱為國際單位制( SI )，推薦給世界各國使用。
我國現行計量單位的國家標準就是以國際單位制為基礎的。一切屬于國際單位制的單位都是我國的法定計量單位。
閱讀
拓展延伸
單位換算的方法步驟：
數字保持不變，乘以或除以目標單位與原單位之間的進率，然后寫上目標單位即可。
23μm=23×10-6m=2.3×10-5m
原單位
目標單位與原單位之間的進率
目標單位
數值不變
既學既練
試一試，完成下列單位換算：
65 m=____________cm；
250 mm= cm；
10 cm= m；
125 cm= dm。
6.5×103
0.1
25
12.5
2.常用的測量長度的工具是刻度尺。
軟尺
盒尺
三角板
學生常用的刻度尺
3.刻度尺的正確使用
(1)認識刻度尺
量程（0-10cm）
零刻度線
單位(cm)
最小刻度
最小刻度(分度值）:
指每一小格所表示的長度。
量程:
指一次所能測量的最大范圍。
注意事項:
測量所能達到的精確度是由刻度尺的最小刻度決定的。
認識刻度尺
(2)選擇合適的刻度尺
測量時應先根據實際情況確定需要達到的程度，再選擇滿足測量要求的刻度尺。
①選量程，要根據實際情況來決定。如，對比較短的物品進行測量的時候要選擇量程比較小的刻度尺；
②選分度值，要根據測量需要達到的準確程度來選。如，對于要求比較精細的物品要選用刻度值精細的的刻度尺。
③選零刻度線。如，測量玻璃杯的深度，就需要刻度尺的零刻度線在尺子的邊緣。
(3)正確使用刻度尺
①放正確：
刻度尺要放正，有刻度的一邊要緊貼被測物體。
注意：
a.若是厚刻度尺則應與被測物體垂直放置；
b.刻度尺若有磨損，可以將某一清晰刻度線對齊待測物的起始端。
√
×
②看正確：
視線要正對刻度線。
0 cm 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
√
×
×
③讀正確：
讀數時，要估讀到分度值的下一位，并必須帶單位讀數。
注意：恰好對齊刻度值時，用0補齊估讀值。
鉛筆的長度為 ；
其中準確值： ；
估計值： 。
5.52 cm
5.5 cm
0.02 cm
讀數時，估計值可能會因人而異。
④記正確：
讀數完成后，應及時記錄數據。記錄時，應注明單位。（沒有單位的數值是沒有意義的）
記錄值＝準確值+估計值+單位
物塊的長度為 。
物塊的長度為 。
物塊的長度為 。
物塊的長度為 。
3.79 cm
3.79
3.8 cm
3.79 m
√
×
×
×
用刻度尺測量一下，《科學》教科書的長和寬：
長是_ _____，寬是__ ____。
長度
寬度
26.00 cm
18.35 cm
26.01 cm
18.36 cm
25.98 cm
18.34 cm
誤差不可避免地存在。
多次測量求平均值，可以減小誤差。
思考討論
測量誤差
誤差是測量值與真實值之間的差異。
對任何一個物理量進行的測量，都不可能得出一個絕對準確的數值，即用測量技術所能達到的的最完美的方法，測出的數值也和真實值存在差異。測量中產生誤差的原因多種多樣，主要與測量者的估讀能力、測量儀器的精確度、環境條件（如溫度、濕度、……）等多種因素有關。
測量中誤差的存在是難免的，而減小誤差的常用方法，就是多次測量求平均值。
閱讀
刻度尺的正確使用
1.利用波的測量法
利用波的發送與接收之間的時間長短來測量測距儀與被測對象之間距離的。
電磁波測量法：潛水艇在水下航行時常用聲吶來測量潛水艇與障礙物之間的距離，雷達用電磁波反射的原理測量飛機與雷達站之間的距離。
激光測量法：激光測距儀用激光測物體間的距離，等等。
三、長度的特殊測量方法
2.估測法：生活中常用一些粗略的方法來測量長度。
先測自己的指距約是多少；知道自己的指距后，然后用自己的指距測量課桌的長度。
每人身上都有幾把尺：一臂、一拃、一步等。
3.累積法
把某些難以用常規儀器直接測量的微小量積累起來，將小量變大量的測量方法，不僅使測量過程變得很容易，而且能提高測量的精度。這種方法叫累積法。
如，測量一張薄紙的厚度?？梢园?00張疊放起來，
然后可以用刻度尺把這100張紙的厚度測出來。測得
的結果，再平均分成100份，其中一份就是一張紙的
厚度了。
4.滾輪法
測量較長的曲線長度時，用已知周長的輪子沿線滾動的測量方法。如，測量操場的周長。
5.化曲為直法
測量一段較短曲線的長，可用軟尺或一根沒有彈性的柔軟棉線一端放在曲線的一端處，逐步沿著曲線放置，讓它與曲線重合，在棉線上做出終點記號。用刻度尺量出兩點間的距離，即為曲線的長度。
6.組合測量法
用刻度尺將不能直接測出的物體長度，借助于三角板或桌面將待測物體卡住，把不可直接測量的長度轉移到刻度尺上，從而直接測出該長度。
如測量硬幣的直徑等。
測硬幣(或圓柱)的直徑
測圓錐的高
課堂小結
一、定義
比較：待測的量與公認的標準
二、長度的測量
1. 基本單位：米
2.測量儀器：刻度尺
3.正確使用刻度尺及會正確讀數：選、放、對、讀、記（數字+單位）
三、其他測量方法
1.估測法
2.測量長度的特殊方法：累積法、化曲為直法、替代法、組合法等。
課堂練習
1.常用長度單位中，由小到大排列正確的是（ ）
A．毫米、厘米、微米、分米、米、千米
B．納米、微米、毫米，厘米、分米、米、
C．毫米、分米、厘米、微米、米、千米　
D．千米、米、分米、毫米、微米、納米
B
2.小超為了檢驗躺著和站立時身體長度是否有差異，下列幾種尺子哪種最合適(　　)
A．量程15厘米，分度值0.5毫米
B．量程10米，分度值1分米
C．量程30厘米，分度值1毫米
D．量程3米，分度值1毫米
D
3.某同學測木塊長度，讀數為23.51 cm，則該讀數準確值和估計值各為( )
A．23 cm和0.51 cm B．23 cm和0.01 cm
C．23.5 cm和0.01 cm D．23.5 cm和0.1 cm
C
4.如圖所示的物體A的長度是（　?。?br/>A．4.40 cm B．3.40 cm
C．3.40 mm D．34 mm
B
5.某同學欲測量一根長為J的細銅絲的直徑，他的實驗步驟如下：
A.將細銅絲拉直，用刻度尺測出細銅絲的長度L1；
B.用刻度尺測出圓鉛筆桿上銅絲繞圈總長度L2；
C.用銅絲的長度L1除以銅絲的圈數n，即得細銅絲的直徑d；
D.將細銅絲緊密排繞在鉛筆桿上；
E.數出排繞在鉛筆桿上的細銅絲的圈數n。
(1)以上步驟中，沒有必要的步驟和錯誤的步驟分別是 和 。
(2)錯誤的步驟應更正為 。
A C
銅絲繞圈總長度L2除以銅絲的圈數n，即d=L2/n
(3)某同學共測三次，而每次都將銅絲重新繞過，并放在刻度尺上不同部位讀數，結果三次讀數都不同，產生誤差的原因有 。
A. 銅絲本身粗細不均勻
B. 刻度尺本身刻度不均勻
C. 每次排繞的松緊程度不相同
D. 讀數時由于粗心，小數點記錯位置
ABC
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