内容正文:
第一章 测量(知识清单)
第1节 长度的测量
一、长度的单位
1. 测量
(1)测量的目的:测量的目的就是进行可靠的 比较。
(2)单位:测量中公认的 叫作单位。
(3)国际单位制:为方便国际交流,1960年,国际上通过了一套统一的 标准,叫国际单位制。国际单位制的单位也是我国的法定计量单位。
2. 长度单位
(1)国际单位是 ,符号m。
(2)常用单位有: (km)、 (dm)、 (cm)、 (mm)。
(3)单位换算
1km= m 1dm= m cm= m mm= m
二、长度的测量
1. 常用测量工具: 、卷尺、游标卡尺和激光测距仪等。
2. 刻度尺的使用
(1)使用前要注意观察 、 和 。
①零刻度线:刻度尺的起始刻度线。
②量程:是指刻度尺的 。
③分度值:两条相邻刻度线之间的长度。
(2)放置刻度尺时, 对准被测物体的一端,有刻度线的一边要紧靠被测物体且与被测长度保持 ,不能歪斜;如因零刻度线磨损而取另一整刻度线作为零刻度线时,最后读数中要减掉所取代零刻线的刻度值。
(3)读数时,读数时,若标记物或视线正好与某刻度对齐,就应按该 读数。若标记物或视线位于两条刻度之间, 估读(选填“需要”或“不需要”),方法是按所靠近的那条刻度读数。若看起来正好位于两条相邻刻度中间,可按两边任一刻度读数。
(4)记录数据要由数字和 组成,没有单位的记录是毫无意义的。
三、误差
1. 概念:测量值和真实值之间存在的差异,称为误差。
2. 误差产生的原因
测量工具的精确度不同;测量者的观察能力、估测水平不同;测量方法不同。
3. 减小误差的方法
误差不可避免,只能减小。减小误差的方法:多次测量求平均值;采用精确度高的测量工具;改进测量方法。
四、测量长度的特殊方法
1. 累积法(测多算少法):如图甲所示,测量出线圈的总长度记为L,数出线圈的圈数为n,则细铜丝的直径d= 。
甲 累积法 乙 辅助法
2. 辅助法:测硬币、球、圆柱的直径、圆锥的高等可将刻度尺、三角板等组合起来进行测量。
3. 化曲为直法:如图丙所示,用细线沿铁路线截取相同长度的一段,拉直后测量AB的长度即可。铁路线的实际长度:L= ×比例尺。
4. 化直为曲法:如图丁所示,用已知周长的滚轮在待测的较长的直线或曲线上滚动,记下滚动的圈数,则被测线的长度等于圈数乘以滚轮周长。例如,测量操场的长度。
丙 化曲为直法 丁 化直为曲法
第2节 时间的测量
一、时间的单位
1. 古人确定的一些时间单位:日、月、年、时、刻等。
2. 国际单位是 ,符号s。
3. 常用单位有: (h)、 (min)、毫秒(ms)、微秒(μs)等。
单位换算:1h= s 1min= s 1ms= s 1μs= s
二、时间的测量工具
1. 古代的一些测量工具:例如 、 等。
2. 摆钟:是根据“ ”原理工作的。是由意大利物理学家伽利略发现“摆的等时性”原理,荷兰物理学家惠更斯发明的。
3. 现代的一些测量工具:通常用时钟、手表和 表等工具。铯原子钟非常稳定,几千万年才相差1s。
时钟的最小单位是 ,手表的最小单位是 ,使用电子秒表计时最小单位可以到 秒。
4. 电子秒表
(1)认识电子秒表:观察最小单位;确定“启动”“暂停”和“归零”按钮。
(2)在计时模式下,按下“ ”按钮,电子秒表开始计时。按下“ ”按钮,电子秒表停止计时,屏幕上会显示记录的时间。按下“ ”按钮后电子秒表显示的时间会重置为零。
大部分电子秒表有分段 功能,不仅可以将整个计时过程分解,还可以递加计时。
5. 频闪相片
(1)频闪照相原理:频闪照相法是一种利用照相技术,每间隔一定时间曝光,从而形成间隔 相等的一组相片的方法。在频闪照相中会用到频闪灯,它每隔相等时间闪光一次,例如每隔0.1s闪光一次,即每秒闪光 次。当物体运动时,利用频闪灯照明,照相机可以拍摄出该物体每隔相等时间所到达的位置。通过这种方法拍摄的照片称为频闪照片。
(2)用表格表示苹果下落的时间信息
图是苹果下落过程中依次经过位置A、B、C、D、E、F的照片,它是每隔0.1s拍摄一次而得。下表记录了苹果从图中位置A到其他各个位置所用的时间。
位置
A
B
C
D
E
F
运动时间/s
0
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
(3)用数轴表示苹果下落的时间信息
我们也可以把苹果下落的时间信息记录在数轴上。图中的tAD表示苹果从位置A下落到位置D所用的时间,线段 的长度可以直观地表示tAD的长短。
记录时间的数轴
第3节 质量的测量
一、质量的概念
1. 质量的概念:物理学中,把物体所含 的多少叫做物体的质量,通常用字母m表示。
2. 质量是物体的一个基本属性
对于一个确定的物体来说,质量与物体的 、 、所处的空间 无关,所以说质量是物体的一个基本属性。
二、质量的单位
1. 质量的单位
国际单位制: ,用符号kg表示。
常用单位: (t)、 (g)、 (mg)。
单位换算:1 t = kg 1g= kg 1 mg= kg
2. 一些常见物体质量的近似值
物体
质量
物体
质量
一粒米
0.02 g
实心球
2kg
一元硬币
6g
家用轿车
1.5×103kg
鸡蛋
50g
地球
6×1024kg
一瓶500mL的水
500g
太阳
2×1030kg
三、测量质量的工具
1. 托盘天平
(1)托盘天平的构造
托盘天平一般由底座、托盘、称量标尺(常称标尺)、平衡螺母、指针、分度盘、游码和横梁等部分组成,如图所示。
(2)托盘天平的称量与感量
①称量:天平一次能测出的 为该天平的称量。如果被测物体的质量超过天平的称量,就测不出准确的质量,还会损坏天平。如图所示,该天平“称量”是 g。
②感量:天平能测出的 为该天平的感量,由称量标尺的分度值决定。如图所示,该天平“感量”是 g。
2. 托盘天平的正确使用
使用天平称量物体的质量时,按“一放、二拨、三调、四称、五读、六整”的顺序进行。
(1)放:把天平放在工作台上,将天平底座调至 。
(2)拨:用镊子把游码拨到称量标尺左端的 处。
(3)调:调节横梁两端的 ,使指针尖对准分度标尺的 线。
(4)称:先估计物体的质量;把物体放在左盘,用镊子按“先 后 ”的顺序依次在右盘中试加砝码,并移动游码,使指针对准分度标尺的 线。
(5)读:此时砝码质量与称量标尺上的示数值(游码 边所对应的示数)之和,即为所称量物品的质量。
(6)整:把物体取下,用镊子把砝码放回砝码盒内,把游码拨回零刻度线处。
3. 使用天平的注意事项
(1)每架天平都有自己的“称量”和“感量”。被测物体的质量超过天平的“称量”会损坏天平;小于物体的“感量”,将无法测出质量。
(2)已调好的天平,当位置移动后应重新调节横梁平衡。
(3)向右盘中加减砝码时,要用 ,不能用手接触砝码,不能把砝码弄湿、弄脏;
(4)保持天平干燥、清洁,潮湿的物体和化学药品不能直接放到天平的托盘中,应使用烧杯或者白纸间接称量。
4. 电子天平的使用
(1)将电子天平放在平稳的平面上,避免倾斜或震动。
(2)打开电源开关,电子天平会发出“滴”的声音,表示已开机。
(3)将需要称量的物体放在电子天平的中央,避免放置在边缘或缝隙处。
(4)根据物体的大小、质量和精度要求,选择合适的测量单位,一般为千克(kg)或克(g)。
(5)读取显示屏显示出物体的质量。
(6)使用完成后,关闭电源开关,拔掉电源插头。 测量质量的其它工具
5. 在生产、生活和科学研究中,人们还常用其他工具如 、 等来测量质量。 四、实验:用托盘天平测量小木块和水的质量
【实验目的】(1)用天平测量固体和液体的质量。(2)练习使用托盘天平。
【实验器材】托盘天平、配套砝码、小木块、水、烧杯。
【实验原理与设计】
用天平测量液体的质量时,先用天平测出 的质量,然后把待测液体倒入烧杯中,再测出烧杯和液体的总质量,最后计算出待测液体的质量。
【实验步骤】
1. 按照托盘天平使用说明放置并调节好天平。
2. 测量小木块的质量m木。估测确定小木块的质量小于天平 ,然后将小木块放入天平左盘,根据对小木块估测的质量,从大到小选择适当的砝码放入右盘,调节 ,测得小木块质量。重复测量多次,把得到的数据记录在表一中。
表一 数据记录表
序号
小木块的质量m木/g
1
2
3
m木的平均值:_______
3. 测量烧杯内水的质量m水。
先用天平测量空烧杯的质量m1,重复测量多次,把得到的数据记录在表中;然后把一定体积的水倒入烧杯中,再测量烧杯和水的总质量m2,重复测量多次,把得到的数据记录在表中。
水的质量为m水= 。
4. 利用累积法测量微小物体的质量
累积法是一种特殊的测量方法,用于测量微小物体的质量,如测一个大头针、一个图钉、一张邮票的质量等。如图所示,这种方法是先测出几十甚至上百个相同物体的质量m,再除以个数n,则一个物体的质量是m1= 。
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第一章 测量(知识清单)
第1节 长度的测量
一、长度的单位
1. 测量
(1)测量的目的:测量的目的就是进行可靠的定量比较。
(2)单位:测量中公认的标准叫作单位。
(3)国际单位制:为方便国际交流,1960年,国际上通过了一套统一的测量标准,叫国际单位制。国际单位制的单位也是我国的法定计量单位。
2. 长度单位
(1)国际单位是米,符号m。
(2)常用单位有:千米(km)、分米(dm)、厘米(cm)、毫米(mm)。
(3)单位换算
1km=103m 1dm=10-1m cm=10-2m mm=10-3m
二、长度的测量
1. 常用测量工具:刻度尺、卷尺、游标卡尺和激光测距仪等。
2. 刻度尺的使用
(1)使用前要注意观察零刻度线、量程和分度值。
①零刻度线:刻度尺的起始刻度线。
②量程:是指刻度尺的测量范围。
③分度值:两条相邻刻度线之间的长度。
(2)放置刻度尺时,零刻度线对准被测物体的一端,有刻度线的一边要紧靠被测物体且与被测长度保持平行,不能歪斜;如因零刻度线磨损而取另一整刻度线作为零刻度线时,最后读数中要减掉所取代零刻线的刻度值。
(3)读数时,读数时,若标记物或视线正好与某刻度对齐,就应按该标度读数。若标记物或视线位于两条刻度之间,不需要估读(选填“需要”或“不需要”),方法是按所靠近的那条刻度读数。若看起来正好位于两条相邻刻度中间,可按两边任一刻度读数。
(4)记录数据要由数字和单位组成,没有单位的记录是毫无意义的。
三、误差
1. 概念:测量值和真实值之间存在的差异,称为误差。
2. 误差产生的原因
测量工具的精确度不同;测量者的观察能力、估测水平不同;测量方法不同。
3. 减小误差的方法
误差不可避免,只能减小。减小误差的方法:多次测量求平均值;采用精确度高的测量工具;改进测量方法。
四、测量长度的特殊方法
1. 累积法(测多算少法):如图甲所示,测量出线圈的总长度记为L,数出线圈的圈数为n,则细铜丝的直径d= L/n。
甲 累积法 乙 辅助法
2. 辅助法:测硬币、球、圆柱的直径、圆锥的高等可将刻度尺、三角板等组合起来进行测量。
3. 化曲为直法:如图丙所示,用细线沿铁路线截取相同长度的一段,拉直后测量AB的长度即可。铁路线的实际长度:L=AB×比例尺。
4. 化直为曲法:如图丁所示,用已知周长的滚轮在待测的较长的直线或曲线上滚动,记下滚动的圈数,则被测线的长度等于圈数乘以滚轮周长。例如,测量操场的长度。
丙 化曲为直法 丁 化直为曲法
第2节 时间的测量
一、时间的单位
1. 古人确定的一些时间单位:日、月、年、时、刻等。
2. 国际单位是秒,符号s。
3. 常用单位有:小时(h)、分钟(min)、毫秒(ms)、微秒(μs)等。
单位换算:1h=3600s 1min=60s 1ms=10-3s 1μs=10-6s
二、时间的测量工具
1. 古代的一些测量工具:例如日晷、漏刻等。
2. 摆钟:是根据“摆的等时性”原理工作的。是由意大利物理学家伽利略发现“摆的等时性”原理,荷兰物理学家惠更斯发明的。
3. 现代的一些测量工具:通常用时钟、手表和秒表等工具。铯原子钟非常稳定,几千万年才相差1s。
时钟的最小单位是分,手表的最小单位是秒,使用电子秒表计时最小单位可以到百分之一秒。
4. 电子秒表
(1)认识电子秒表:观察最小单位;确定“启动”“暂停”和“归零”按钮。
(2)在计时模式下,按下“启动”按钮,电子秒表开始计时。按下“暂停”按钮,电子秒表停止计时,屏幕上会显示记录的时间。按下“归零”按钮后电子秒表显示的时间会重置为零。
大部分电子秒表有分段计时功能,不仅可以将整个计时过程分解,还可以递加计时。
5. 频闪相片
(1)频闪照相原理:频闪照相法是一种利用照相技术,每间隔一定时间曝光,从而形成间隔时间相等的一组相片的方法。在频闪照相中会用到频闪灯,它每隔相等时间闪光一次,例如每隔0.1s闪光一次,即每秒闪光10次。当物体运动时,利用频闪灯照明,照相机可以拍摄出该物体每隔相等时间所到达的位置。通过这种方法拍摄的照片称为频闪照片。
(2)用表格表示苹果下落的时间信息
图是苹果下落过程中依次经过位置A、B、C、D、E、F的照片,它是每隔0.1s拍摄一次而得。下表记录了苹果从图中位置A到其他各个位置所用的时间。
位置
A
B
C
D
E
F
运动时间/s
0
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
(3)用数轴表示苹果下落的时间信息
我们也可以把苹果下落的时间信息记录在数轴上。图中的tAD表示苹果从位置A下落到位置D所用的时间,线段AD的长度可以直观地表示tAD的长短。
记录时间的数轴
第3节 质量的测量
一、质量的概念
1. 质量的概念:物理学中,把物体所含物质的多少叫做物体的质量,通常用字母m表示。
2. 质量是物体的一个基本属性
对于一个确定的物体来说,质量与物体的形状、状态、所处的空间位置无关,所以说质量是物体的一个基本属性。
二、质量的单位
1. 质量的单位
国际单位制:千克,用符号kg表示。
常用单位:吨(t)、克(g)、毫克(mg)。
单位换算:1 t =103kg 1g=10-3 kg 1 mg=10-6kg
2. 一些常见物体质量的近似值
物体
质量
物体
质量
一粒米
0.02 g
实心球
2kg
一元硬币
6g
家用轿车
1.5×103kg
鸡蛋
50g
地球
6×1024kg
一瓶500mL的水
500g
太阳
2×1030kg
三、测量质量的工具
1. 托盘天平
(1)托盘天平的构造
托盘天平一般由底座、托盘、称量标尺(常称标尺)、平衡螺母、指针、分度盘、游码和横梁等部分组成,如图所示。
(2)托盘天平的称量与感量
①称量:天平一次能测出的最大质量为该天平的称量。如果被测物体的质量超过天平的称量,就测不出准确的质量,还会损坏天平。如图所示,该天平“称量”是200g。
②感量:天平能测出的最小质量为该天平的感量,由称量标尺的分度值决定。如图所示,该天平“感量”是0.2g。
2. 托盘天平的正确使用
使用天平称量物体的质量时,按“一放、二拨、三调、四称、五读、六整”的顺序进行。
(1)放:把天平放在工作台上,将天平底座调至水平。
(2)拨:用镊子把游码拨到称量标尺左端的零刻度线处。
(3)调:调节横梁两端的平衡螺母,使指针尖对准分度标尺的中央刻度线。
(4)称:先估计物体的质量;把物体放在左盘,用镊子按“先大后小”的顺序依次在右盘中试加砝码,并移动游码,使指针对准分度标尺的中央刻度线。
(5)读:此时砝码质量与称量标尺上的示数值(游码左边所对应的示数)之和,即为所称量物品的质量。
(6)整:把物体取下,用镊子把砝码放回砝码盒内,把游码拨回零刻度线处。
3. 使用天平的注意事项
(1)每架天平都有自己的“称量”和“感量”。被测物体的质量超过天平的“称量”会损坏天平;小于物体的“感量”,将无法测出质量。
(2)已调好的天平,当位置移动后应重新调节横梁平衡。
(3)向右盘中加减砝码时,要用镊子,不能用手接触砝码,不能把砝码弄湿、弄脏;
(4)保持天平干燥、清洁,潮湿的物体和化学药品不能直接放到天平的托盘中,应使用烧杯或者白纸间接称量。
4. 电子天平的使用
(1)将电子天平放在平稳的平面上,避免倾斜或震动。
(2)打开电源开关,电子天平会发出“滴”的声音,表示已开机。
(3)将需要称量的物体放在电子天平的中央,避免放置在边缘或缝隙处。
(4)根据物体的大小、质量和精度要求,选择合适的测量单位,一般为千克(kg)或克(g)。
(5)读取显示屏显示出物体的质量。
(6)使用完成后,关闭电源开关,拔掉电源插头。 测量质量的其它工具
5. 在生产、生活和科学研究中,人们还常用其他工具如案秤、台秤等来测量质量。
四、实验:用托盘天平测量小木块和水的质量
【实验目的】(1)用天平测量固体和液体的质量。(2)练习使用托盘天平。
【实验器材】托盘天平、配套砝码、小木块、水、烧杯。
【实验原理与设计】
用天平测量液体的质量时,先用天平测出空烧杯的质量,然后把待测液体倒入烧杯中,再测出烧杯和液体的总质量,最后计算出待测液体的质量。
【实验步骤】
1. 按照托盘天平使用说明放置并调节好天平。
2. 测量小木块的质量m木。估测确定小木块的质量小于天平称量,然后将小木块放入天平左盘,根据对小木块估测的质量,从大到小选择适当的砝码放入右盘,调节游码,测得小木块质量。重复测量多次,把得到的数据记录在表一中。
表一 数据记录表
序号
小木块的质量m木/g
1
2
3
m木的平均值:_______
3. 测量烧杯内水的质量m水。
先用天平测量空烧杯的质量m1,重复测量多次,把得到的数据记录在表中;然后把一定体积的水倒入烧杯中,再测量烧杯和水的总质量m2,重复测量多次,把得到的数据记录在表中。
水的质量为m水=m2− m1。
4. 利用累积法测量微小物体的质量
累积法是一种特殊的测量方法,用于测量微小物体的质量,如测一个大头针、一个图钉、一张邮票的质量等。如图所示,这种方法是先测出几十甚至上百个相同物体的质量m,再除以个数n,则一个物体的质量是m1=m/n。
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