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第4節 科學測量
第1課時 長度和體積的測量
學習目標
1.知道測量的意義，知道長度的單位和其他常用單位。
2.熟悉刻度尺上的分度值和測量范圍，學會正確使用刻度尺，學會記錄長度測量的結果。
3.學會選擇不同的測量儀器或方法去測量各種物體的長度，了解誤差。
4.知道物體體積和液體體積的常用單位，熟悉量筒和量筒上的刻度。
5.學會用量筒測量液體和形狀不規則的固體體積。
長度的測量
你知道教室有多長、多寬、多高嗎？窗戶的尺寸又是多少呢？
什么是測量？
測量：一個把待測的量與公認的標準進行比較的過程。
測量
1.要測量物體的長度，首先要規定長度的標準——長度單位。
長度的常用單位是米（m）。
測量較大的距離時一般用千米（km）；測量較小的距離時一般用厘米（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。
長度單位之間的換算
1千米=1000米 1米=100厘米=1000毫米
1毫米=1000微米 1微米=1000納米
3千米=________厘米=__________毫米
1厘米=________米=______________千米
300000
3000000
0.01
0.00001
太大或太小的數字記和寫都不方便。
科學計數法
1000000= 或
0.00001= 或
0.0025=
480000=
106
1×106
10-5
1×10-5
2.5×10-3
4.8×105
2.長度的測量工具——刻度尺
常用的刻度尺：直尺、卷尺、皮尺等。當測量精度要求比較高時，需用游標卡尺、螺旋測微器等測量儀器。
刻度尺的構造
最小刻度（分度值）：每一小格所表示的長度。
量程：一次所能測量的最大范圍。
（1）選：根據實際測量的長度和精確度要求，選擇合適的刻度尺。如安裝門窗玻璃時，精確度要求較高，選用最小刻度是1毫米的米尺；而測量教室的長和寬時，精確度要求不高，選用最小刻度為1厘米且量程較大的卷尺較合適。
刻度尺的使用
（2）放：使刻度尺的零刻度線或某一整數值刻度線與被測物體的起始端對齊，讓刻度尺有刻度線的一邊貼緊被測物體，并與所測量長度平行，不可傾斜。
（4）讀：讀數時，先讀被測物體長度的準確值，即讀到最小刻度的數字，再估讀最小刻度的下一位，即估計值。
（3）看：讀數時，視線要正對刻度尺，與尺面垂直，不可斜視。
（5）記：記錄的數據=準確值+估計值+單位。沒有單位的數據是沒有意義的。
平移法：當一個物體的長度無法直接測量時，我們可以采用三角板、刻度尺等組合起來測量物體的長度。如圖所示是測小球、圓柱、硬幣等物體直徑的方法。生活中測身高也是用同樣的方法。
3.長度的特殊測量方法
化曲為直法：測如圖所示曲線的長度時，可以小心地將彈性不大的細線與曲線重合，再將細線拉直，用刻度尺直接測量細線的長度。
累積法：把n個相同微小長度的物體疊合，使疊合后的總長度比刻度尺的最小刻度大得多，測出總長度除以n，可以算出每個物體的長度。測紙張厚度、硬幣的厚度、銅絲直徑等常用此法。（下圖所示為測鋼絲直徑）
滾輪法：用已知周長的滾輪在待測的較長路徑（如操場跑道、某段道路等）上滾動，用滾輪的周長乘以滾輪滾動的圈數得出待測路徑的長度。
化整為零法：把被測物體（如一根細線、一段鐵絲等）分成若干等份，使每一份的長度在刻度尺的測量范圍之內，測出其中一份長度就可算出全長。
化暗為明法：有些待測物體（待測長度），不是明顯地露在外面，而是隱藏在物體的內部，刻度尺不能直接測量，如玻璃管的內徑、工件的裂縫等，如圖所示。可以選擇大小合適的鋼針插入孔內，在孔口處給鋼針做上記號，然后再測鋼針記號處的直徑即可（常用螺旋測微器測量）
4.誤差與錯誤
誤差：測量值與真實值之間的差異（一定存在，不可避免）。
錯誤：由于錯誤地使用工具、錯誤的測量方法或錯誤的讀數方法造成的測量值與真實值之間的差異（可以避免）。
①選用更加精密的測量儀器，改進測量方法。
②多次測量求平均值。
（1）誤差和錯誤的比較
（2）減小誤差的方法
體積的測量
體積：物體占有空間的大小。
固體體積的常用單位是立方米（m3）。較小的體積單位是立方厘米（ cm3 ）。
液體體積的常用單位升（L）和毫升（mL）。
1.體積的單位
體積單位的換算
1立方米(m3)=1000升(L)
1升(L)=1000毫升(mL)
1毫升(mL)=1立方厘米(cm3)
（1）形狀規則的固體體積的測量
如測量長方體的體積，測出其長、寬、高，代入相關公式計算其體積。
（2）液體體積的測量
液體體積的測量工具——量筒或量杯（如圖所示）。
2. 體積的測量
②正確使用量筒或量杯（以量筒為例）
a.估：先估測液體的體積。
b.選：根據測量液體的要求及量筒的量程和最小刻度，選擇合適的量筒。量取液體時，應選能一次性量取的、量程最小的量筒。
c.注：將液體倒入量筒時，應左手執量筒，右手執燒杯（或試劑瓶），面對量筒上的刻度線，使量筒和燒杯（或試劑瓶）稍有傾斜，讓液體緩慢地流進量筒中。當液面接近要求的刻度時，把量筒平放在水平桌面上，改用膠頭滴管將液體逐滴滴加至要求的刻度線。
d.讀：讀數時，視線要與凹液面中央最低（或凸液面中央最高）處相平。要做到平視，如圖所示，不可俯視或仰視，俯視讀出來的數據會偏大，仰視讀出來的數據會偏小。
e.記：讀數后，記錄數據時要帶上單位。
①排水法
主要用于測量不溶于水也不與水反應的形狀不規則小固體的體積。步驟如下：
a.先在量筒內倒入適量的水（能浸沒固體且水不超過量程），記下此時水的體積V1；
（3）形狀不規則固體體積的測量
b.將被測小固體用細線系好，緩慢浸沒在水中，記下此時水面所對應的刻度值V2；
c.小固體的體積V=V2一V1。
②懸重法和針壓法
主要用于測量在水中漂浮的小固體的體積。（過程如下表所示）
課堂小結
長度的測量
工具
單位
換算關系
刻度尺的使用方法
長度的特殊測量
體積的測量
工具
單位
換算關系
量筒的讀數方法
測量形狀不規則的固體體積的方法
及時鞏固
1.如圖所示，用刻度尺測量鉛筆的長度，測量方法正確的是（ ）
A
B
C
D
B
【解析】A中沒有使有刻度線的一側緊靠被測物體，不符合題意；
B中有刻度線的一側緊靠被測物體，且使刻度尺的零刻度線與被測物體的起始端對齊，且三角尺放置正確，符合題意；
C中被測物體沒有緊靠刻度尺，不符合題意；
D中被測物體的起始端沒有與零刻度線或某一整數值刻度線對齊，不符合題意。
2.量筒的使用規則
（1）將量筒放在________臺面上。
（2）使用前觀察其_______和_______值，根據測量的實際情況選擇合適的量筒。
（3）向量筒內倒入被測液體，讀數時視線要與_______相平。
液面
水平
量程
分度
【解析】（1）量取液體時，量筒必須放平，即將量筒放在水平臺面上。
（2）在使用量筒時應首先觀察了解它的量程和分度值，根據測量的實際情況選擇合適的量筒。
（3）讀數時，視線要與液面（液體的凹形底部或凸形頂部）相平。
課下作業
課下用刻度尺測量一下自己的腳長、鉛筆長。
用量筒測量一個小木塊和小石塊的體積。

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