第一讲科学测量 课件-2024-2025学年浙教版七年级上册科学

第一讲《科学观察与科学测量》 课程目标： 1.掌握科学的定义和科学研究方法 2.会用科学的思维分析常见自然现象 3.掌握常见的测量工具的使用方法（长度、体积、温度） 易考点： ①物体长度的测量，长度测量中的准确值和估计值。 ②固体、液体体积的测量，量筒的使用方法。 ③温度计的使用方法、工作原理，以及普通温度计与体温计的区别。 科学与科学观察 定义：科学是要研究各种自然现象，寻找它们产生、发展的原因和规律的学科。 学习科学，研究各种客观事实和规律，可以帮助我们更好地理解自然，并对自然界中各种现象及其变化做出解释和预测 科学研究要善于观察，勤于实验。 科学改变了我们对自然的认识，改变了我们的生活，促进了人类社会的进步 彩虹 火山 流星 Administrator (A) - 科学测量（将待测量与公认标准（国际标准）进行比较的过程） 长度测量 长度的单位。 在国际单位制中，长度的基本单位是米(m)。常用的长度单位还有千米( km)、分米( dm)、厘米( cm)、毫米( mm)、微米(μm)、纳米( nm)等,它们之间的关.系:1km=1000m,1m=10dm=100cm=1000mm,1mm=1000μm,1μm=1000nm。 注意点：光年是长度单位，用来表示天体之间的距离。1光年表示光在1年内通过的路程，1光年 长度的测量工具：刻度尺，如直尺、卷尺、三角尺等 注：使用任何一种测量工具时，都要首先了解它的零刻度线、量程和分度值。 刻度尺上的分度值(也叫最小刻度)是指刻度尺上相邻两刻度线间的长度， 长度测量中的精确度是由刻度尺的分度值决定的。 长度测量 刻度尺的使用方法：会看：看清三要素，会放：紧贴被测物，会读：视线需垂直，会记：读数有估读，三项全记录(准确值+估计值+单位)。 长度测量中的准确值和估计值。 初中科学对长度测量的读数要求是读出估计值，即估读到分度值的下一位，故利用估计值也可推导测量工具的分度值。 (1)被测物体的末端落在刻度尺的两条刻度线之间。此时直接估读出分度值的下一位即可，如图甲中物体的长度为2.35cm，其中最后一位“5”为估计值。 (2)被测物体的末端恰好落在刻度尺的某条短刻度线上。此时直接估读出分度值的下一位为0，记录结果中有一个零，如图乙中物体的长度为3.10cm，其中最后一位“0”为估计值。 (3)被测物体的末端恰好落在刻度尺的某条长刻度线上。如图丙所示，对应“5”刻度线的估计值为0，记录结果中有两个零，图丙中物体的长度为2.00cm，其中前面的“2.0”是准确值，后面的“0”是估计值。 长度测量 测量长度的特殊方法。 在测量长度的过程中，会遇到一些物体的长度不好直接测量或由于物体形状特殊无法直接测量的问题，此时可采用间接测量的方法。常用的有以下几种： (1)累积法：把若干个相同的微小量集中起来，作为一个整体进行测量，将测出的总量除以微小量的个数，就可以得出被测量的值。如测量纸张的厚度、硬币的厚度、头发的直径、细铜丝的直径等。 (2)替代法(化曲为直法)：在实际测量中，有些长度并非直线，如地图上铁路或河流的长度、圆柱体的周长等，无法直接测量，这时可以借助易弯曲但弹性不大的细棉线等，使其与被测物体紧密接触，并在两端做好记号，然后将细棉线拉直，用刻度尺测量出两个记号间的长度即可。 (3)滚动法(化直为曲法)：先测出一滚轮的直径，并求出其周长，再将滚轮沿待测曲线滚动，记下滚动的圈数，最后将滚轮的周长与滚轮滚动的圈数相乘，所得的积就是待测曲线的长度。如测量跑道的长度。 长度测量 (4)平移法：对于部分形状规则的物体，某些长度端点位置模糊，或不易确定，需要借助三角尺或桌面将待测物体卡住，把不可直接测量的长度转移到刻度尺上，从而直接测出该长度。如测量乒乓球的直径、圆柱的直径、圆锥的高等。如图所示为平移法在测量球的直径时的两种应用。 长度测量 测量误差。 (1)测量的数值和真实值之间的差异叫误差。误差可能是由测量工具引起的，也可能是由人为因素引起的。误差是不可避免的，但要尽量减小误差。测量中的错误是不允许的，错误的数据必须舍弃。 (2)减小误差的方法：多次测量求平均值、选用较精密的测量工具、改进测量方法等。 注意点：在采用多次测量求平均值时，要注意以下两点： ①先要将测量数据中的错误数据舍弃； ②求得的结果保留的有效数字的位数应与测量值保持一致，并不是保留的位数越多越精确。 体积的测量 固体体积的常用单位是立方米(m³)，较小的体积单位还有立方分米(dm³)、立方厘米(cm³)； 液体的体积单位可用升(L)和毫升(mL)。体积单位之间的关系： 测量液体的体积常用量筒或量杯。 量筒的使用方法：观察量筒上的最小刻度、量程，“放平稳”和“读正确”。 选用量筒时，被测液体的体积一般要大于量筒量程的一半，这样可以减小误差。 读数时，使量筒壁上的刻度正对自己，视线与凹形液面的最低处相平，凹形液面最低处所对应的刻度值即为液体的体积。读数时，若仰视量筒读数，则测量值小于实际值；若俯视量筒读数，则测量值大于实际值。 注意点：(1)量筒和量杯都没有零刻度线，量筒的刻度均匀，量杯的刻度不均匀，且刻度间隔下大上小。(2)量筒越细，刻度间隔越大，测量越精准。 体积的测量 形状规则(如正方体、长方体、圆柱体)的固体体积的测量，可先用刻度尺测量相关数据，再通过体积公式计算得出。 形状不规则物体体积的测量，可采用排水法， 即利用量筒或量杯间接测量： ①在量筒中倒入适量的水，读数并记为V₁； ②用细绳绑住被测物体，慢慢放入量筒内的水中，当被测物体浸没时，读数并记为V₂； ③被测物体的体积 V=V₂-V₁ 温度的测量 温度表示物体的冷热程度。常用的温度单位是摄氏度，用“℃”表示。实验室常用的温度计有水银温度计、酒精温度计、煤油温度计，它们是利用水银、酒精、煤油具有热胀冷缩的性质制成的。 普通温度计的刻度的标定方法：在标准大气压下，把冰水混合物的温度定为0℃，水沸腾时的温度定为100℃，将0℃和100℃之间分为100等份，每等份就表示1℃。 使用温度计的注意事项：①不能测量超过温度计量程的温度；②温度计的玻璃泡要与被测物体充分接触；③不能将温度计从被测物体中取出再读数；④读数时视线要与温度计内的液面相平。 普通温度计与体温计的区别：普通温度计的测量范围一般较大，最小刻度为1℃，使用时不能离开被测物体读数，降温时，管内液体会自动退回玻璃泡。体温计的测量范围是35~42℃，最小刻度为0.1℃，下端玻璃泡较大且玻璃管很细，玻璃泡与玻璃管之间有一段特别细的弯曲玻璃管，温度降低时水银不能自动退回玻璃泡，使得体温计能离开人体读数，且使用前要用力甩几下 例题 精析 知识点一 刻度尺的正确使用 例1 用厚刻度尺测量物体的长度，下列四种方法中正确的是( )。 解析：图A中刻度尺的零刻度线没有与被测物体的边缘对齐，故错误；图B中的刻度尺没有放正，故错误；图C中刻度尺有刻度线的一侧未紧贴被测物体，故错误；图D中刻度尺有刻度线的一侧紧贴被测物体，而且放正，零刻度线与被测物体的边缘对齐，故正确。 参考答案 D 方法归纳 在使用刻度尺测量物体的长度时，要正确放置，刻度尺边缘对齐被测对象，必须放正重合，不能歪斜；有刻度线的一侧必须紧贴被测物体；读数时视线要与尺面垂直，并估读到分度值的下一位。 易错误区 在刻度尺的使用中，选、放、看、读和记，任何一个环节都不能出错。 D 例题 精析 知识点二 长度的测量 例2 如图所示，被测物体的长度是 ，该刻度尺的分度值是 。 解析：由图可知,0~1cm之间有10小格,所以1小格代表0.1cm=1mm，即此刻度尺的分度值为1mm。物体左端与零刻度线对齐，右端与2.00cm对齐，所以被测物体的长度为2.00cm。 参考答案 2.00cm 1mm 方法归纳 使用刻度尺时要明确其分度值，起始端从零刻度线开始，读出末端刻度值，就是被测物体的长度；起始端不是从零刻度线开始的，要以某一刻度线为起点，读出末端刻度值，减去起始端所对刻度值即为被测物体的长度。 易错误区 注意刻度尺要估读到分度值的下一位，记录数据时不要忘记单位。 2.00cm 1mm 例题 精析 知识点三 体积的测量 例3 为预防传染病，某护士用浓氯胺溶液加水配制环境消毒液，用量筒量取浓氯胺溶液时俯视量筒读数，而量取水时仰视量筒读数，则所配消毒液的浓度( )。 A.偏小 B.偏大 C.无影响 D.无法确定 解析：用量筒量取浓氯胺溶液时俯视量筒读数，看到的读数偏大，但量取的实际体积偏小；而量取水时仰视量筒读数，看到的读数偏小，但量取的实际体积偏大。所以所配消毒液的浓度偏小。 参考答案 A 方法归纳 不仅要熟记量筒的使用方法——视线要与凹形液面最低处相平，而且要掌握仰视和俯视对结果造成何种影响。 易错误区 仰视与俯视量筒读数造成的影响既是易考点，也是易错点 A 例题 精析 知识点四 温度的测量 例4 关于温度计的使用，下列说法中错误的是( )。 A.图甲：测量液体的温度时，温度计的玻璃泡要全部浸入待测液体中 B.图乙：温度计读数时，视线要沿B的方向 C.图丙：使用体温计测量体温时，先用手拿着体温计的上端用力甩几下 D.图丁：温度计的示数为22℃ D 例题 精析 解析：用温度计测量液体的温度时，温度计的玻璃泡应该与被测液体充分接触，即温度计的玻璃泡要全部浸入待测液体中，A选项正确；温度计读数时，视线要与液柱的上表面相平，否则会导致读数错误，B选项正确；由于体温计有缩口，使用前，一定要先用力甩动几下，使体温计的液柱回到玻璃泡内，C选项正确；图丁中的温度计每大格是10℃，其中每大格又分成了10小格，其分度值是1℃，此时液面在0℃以下，示数为-22℃，D选项错误。 参考答案 D 方法归纳 掌握普通温度计和体温计的使用方法是解答本题的关键。温度计读数时要先看清是零上还是零下，然后认清量程和分度值，最后读出示数。 易错误区 图丁中温度计的示数因没有分清是零上还是零下，导致读数错误。 例题 精析 探 究 提升 例 学校的实验桌上摆放着如下器材：三角尺一套(两块)、刻度尺一把、大头针一枚、足够长的白纸条一条、圆柱体一个。老师提出了如下要求：从中任选器材，设计一个测量圆柱体周长的实验，误差越小越好。请写出所需的实验器材及实验步骤。 思路点拨 圆柱体的周长是无法直接测量的，我们可以使用白纸条绕圆柱体一圈多，并用大头针在白纸条重叠处扎一个小孔，展平白纸条后测出两个小孔之间的距离，即为圆柱体的周长，这种测量长度的方法叫替代法。为了减小误差，还可以采用多次测量求平均值的方法。 参考答案 实验器材：白纸条、大头针、刻度尺、圆柱体。 实验步骤：(1)将白纸条紧紧围绕圆柱体一圈多，在白纸条的重叠处用大头针扎一个小孔；(2)将白纸条展平，用刻度尺量出两个小孔之间的距离L₁；(3)在圆柱体的不同位置重复上述实验步骤，记下测量结果分别为L₂、L₃；(4)求出多次测量结果的平均值，就是圆柱体的周长，即 方法归纳 当物体的长度无法直接进行测量时，应转换思路，考虑长度的特殊测量方法。 易错误区 容易忽略操作过程中的细节，导致答题错误。 考点范围 长度的特殊测量方法，减小测量误差的方法。 $$