1.2 科学测量 讲义- 2026-2027学年科学浙教版七年级上册
2026-08-16
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摘要:
本讲义聚焦科学测量核心知识点,系统梳理长度(单位换算、刻度尺规范使用及特殊测量法)、体积(量筒使用与排水法)、温度(温度计原理及操作)的测量技能,衔接科学实验室仪器认知与安全规则,构建从基础测量到综合应用的学习支架。
该资料以“测量工具使用规范”培养科学思维,通过排水法测体积等探究实践活动提升能力,设易错辨析与实战演练模块。课中辅助教师高效授课,课后助力学生查漏补缺,兼具科学观念建构与态度责任培养,凸显学科特色教学价值。
内容正文:
1.2 科学测量
01
本节导航·目标清单
目标导航
1. 知道测量的意义,知道长度、体积的单位及换算关系,发展科学观念。
2. 知道对于不同的测量对象,测量工具需要达到的测量精度不同;学会正确使用刻度尺,培养科学思维。
3. 学会正确使用量筒测量液体的体积和形状不规则的固体的体积,并进行正确读数。
4. 知道温度的意义、单位,知道温度计的构造与原理,会正确使用温度计测量温度,展开科学探究实践。
5. 了解实验室里的常见仪器,并知道它们的主要用途和使用注意事项,激发学习兴趣和求知欲望。
6. 理解实验室安全规则,学习并遵守实验室的规则,能处理一些常见的实验室意外事故。
方法指导
知识推进链:长度测量 → 体积测量 → 温度测量 → 科学实验室。核心思路:测量是把待测量与公认标准量进行比较的过程;使用任何测量工具都要先了解它的量程和分度值,再规范操作、正确读数,记录时务必带上单位。误差不可避免,但可用多次测量求平均值等方法减小。
02
教材精研·内容全解
考点01
长度测量
1. 测量的意义与长度单位
测量是一个把待测的量与公认的标准量进行比较的过程。要对研究对象进行定量描述,就必须进行测量。例如要知道某同学立定跳远的成绩,就要对他所跳过的距离进行测量。在国际单位制中,长度的基本单位是米,符号是m。比米大的单位有千米(km),比米小的单位有分米(dm)、厘米(cm)、毫米(mm)、微米(μm)和纳米(nm)。它们之间的换算关系为:,,,。一般成年人走一步的距离约为0.7 m,教室里课桌的高度约为0.8 m。1983年国际计量大会规定:光在真空中秒的时间内所经过的路程定义为1 m。
立定跳远的距离
2. 常见的长度测量工具
生活中常见的刻度尺有直尺、卷尺、三角尺等,其中刻度尺是学习和生活中最常用的测量长度的工具。测量前要先观察它的零刻度线在哪里、量程(测量范围)是多少、分度值(相邻两刻度线之间的长度)是多少。使用任何一种测量工具时,都要首先了解它的量程和分度值。
3. 刻度尺的使用(选、放、看、读、记)
(1)选:根据测量要求选择合适的刻度尺,先看清量程和分度值,使量程尽量大于被测物体的长度。
(2)放:刻度尺有刻度的一边要紧贴被测物体,零刻度线(或某整数刻度线)与被测物体一端对齐,不能歪斜。
(3)看:读数时视线应与刻度尺面垂直。
(4)读:除准确读出分度值以上的数值外,还要估读到分度值的下一位。例如分度值为毫米的刻度尺,读数要估读到毫米的下一位(如某教科书宽度为18.36 cm)。
(5)记:测量结果由数值和单位组成,缺一不可。
测量教科书的长度
4. 长度的特殊测量
生活中也常用一些粗略的方法测量长度,例如用自己的指距估测课桌长度,用自己的步长估测教室长度。在一些特殊场合,人们还会用到其他测量仪器和方法:潜艇在水下常用声呐测量与障碍物的距离,雷达用电磁波反射的原理测量飞机与雷达站之间的距离,测距望远镜将激光测距仪和望远镜系统相结合。把难以用常规仪器直接测量的微小量积累起来再进行测量的方法叫累积法,它能使测量更容易并提高精确程度,例如测一张纸的厚度可先测100张纸的总厚度再除以100。
利用声呐探测海底地形
【知识扩展】 5. 长度测量的特殊方法(拓展)
当待测长度无法直接测量时,可采用:①平移法——用三角板与刻度尺组合测量硬币直径、圆锥高或身高;②滚轮法——让已知周长的滚轮沿待测较长路径滚动,用周长乘圈数得路程(汽车里程表即据此原理);③替代法——用棉线替代弯曲路径再拉直测量。这些方法是累积法之外常用的特殊测量思路。
考点02
体积测量
1. 体积与容积
体积(volume)是物体占有空间的大小,容积指容器能容纳物体的体积。固体体积常用单位是立方米,较小的体积单位是立方厘米;液体的体积单位还可用升(L)和毫升(mL)。它们之间的换算关系为:,。
2. 规则形状固体体积的测量
对形状规则的物体(如圆柱体),用刻度尺测出直径和高,把数据代入相应公式即可算出体积。
圆柱体的体积测量
3. 液体体积的测量(量筒、量杯)
测量液体体积一般用量筒或量杯。使用量筒时要先看清测量范围和最小刻度,量筒必须放在水平桌面上。大多数静止液体在量筒内呈凹形液面,读数时视线要与凹液面的最低处相平;若液面是凸形(如水银),则要与凸液面顶部相平。仰视读数会偏小,俯视读数会偏大(仰小俯大)。
量筒的读法
4. 不规则固体体积的测量(排水法)
对于形状不规则、不溶于水的固体,可用排水法测体积:在量筒中倒入适量水,读出水的体积V1;用细线拴住固体缓缓浸没水中,读出水和固体的总体积V2,则固体体积 = V2 − V1。注意:不能在取出固体后再读原来水的体积,否则固体会带出部分液体,使测量结果偏大。
用排水法测体积
测量塑料盒的体积
【知识扩展】 5. 面积的测量(拓展)
规则物体的面积测量建立在长度测量基础上(代入公式计算);不规则物体的面积测量可用割补法、方格法等进行估算。
考点03
温度测量
1. 温度
物体的冷热程度可以用温度(temperature)来表示。凭感觉判断温度的高低并不可靠,要准确测量温度需要使用温度计。
在不同水温中手指的感觉
2. 温度计的原理与构造
实验室常用的温度计是利用水银、酒精等液体热胀冷缩的性质制成的。当玻璃泡内的液体受热时液柱上升,受冷时液柱下降,观察液柱长度变化就知道温度高低。常用的液体温度计有酒精温度计、水银温度计、煤油温度计等,制造温度计的液体通常有水银、煤油和酒精。
温度计的刻度
实验室常用温度计
家庭常用温度计
3. 摄氏温度的规定
常用的温度单位是摄氏度,用“℃”表示。摄氏温度规定: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℃。0℃和100℃之间分为100等份,每等份等份表示1℃。0℃以下读作零下或负多少摄氏度。
4. 温度计的使用
使用前:先观察温度计的量程和分度值。使用时:①玻璃泡要与被测物体充分接触,不能测量超过温度计量程的温度;②玻璃泡不能碰到容器侧壁或底部;③一般不能将温度计从被测物体中拿出来读数;④读数时视线要与温度计内的液面相平。
温度计的使用方法
5. 体温计
体温计的量程为35~42℃,分度值为0.1℃。体温计玻璃泡与玻璃管之间有一段弯曲的缩口,离开人体后水银柱在缩口处断开,所以体温计可以离开人体读数,但使用前要用手捏紧上部用力甩几下,使水银柱回落到35℃刻度线以下。
6. 其他温度测量仪器
除液体温度计外,还有电子温度计、双金属温度计、色带温度计、光测高温计、红外线测温仪等更为先进的测温仪器。
其他的温度测量仪器
考点04
科学实验室
1. 实验室设备
科学研究以观察和实验为基础。学校实验室通常有存放器材的仪器室(或实验准备室)和供学生做实验的实验室。实验室内备有灭火器、急救箱、消防桶等应急处理器材,其位置应牢记在心。实验仪器和试剂的存放必须符合环境要求和安全要求,按不同用途有序摆放,危险品须存放在规定位置。
实验室里的设备
2. 常见器材及用途
实验室里常见的器材及用途:温度计(测量温度)、放大镜(观察微小细节)、电流表(测电流)、电压表(测电压)、秒表(测时间)、显微镜(观察微小物体)、天平(称质量)、试管架(摆放试管)、试管(少量试剂反应容器)、烧杯(配制溶液或较大量试剂的反应容器)、试管夹(夹持试管)、滴管(吸取和滴加少量液体)、酒精灯(加热)、量筒(量取液体体积)、玻璃棒(搅拌或转移液体)等。实验室器材通常按能否直接加热、是否用于测量、用于取药品、用于夹持支撑、常用于加热等分类摆放。
实验室里常见的器材
3. 实验室安全守则
①听从教师指示,未经允许不得擅自进入实验室;②牢记灭火器、急救箱等应急器材位置;③不能用湿手接触电源,不能将异物插入电源插孔;④没有教师指令,不得试嗅或直接接触任何化学试剂;⑤未经允许不得随意改变实验程序或试剂;⑥打翻试剂须立即处理并及时汇报;⑦使用前先看说明书或提示,挥发性、腐蚀性、有毒溶剂在通风橱取用并立即封口;⑧发生意外伤害及时正确处理,实验中戴护目镜;⑨不能将固体垃圾或有毒溶剂直接倒入水槽,实验结束清理实验区域并清洗双手。
护目镜
4. 危险警告标志与意外事故处理
实验室内有当心火灾、当心高温表面、当心腐蚀、当心电离辐射、当心中毒、当心触电、当心爆炸、当心激光等警告标志。使用危险品前要看清标志并采取防备措施。发生意外伤害时应立即报告教师并保持镇定:烧伤或烫伤用大量冷水冲洗受伤处;被化学试剂灼伤用缓缓流水冲洗1分钟以上;酒精灯洒出的酒精在桌上燃烧,不能用水泼灭,要用沙子或湿抹布盖灭;吸入有毒气体立即到室外呼吸新鲜空气并请医生处理;严重火灾须有序撤离并拨打火警电话119。
常见的警告标志
意外事故的处理方法
5. 探究实践活动
探究实践·测量物体的长度和体积:用刻度尺测橡皮、课桌的长宽高(观察量程分度值→估计→选尺测量填入记录表);用量筒测小石块体积(倒适量水读V1→细线拴住浸没读V2→V=V2−V1);还可用类似方法测塑料盒体积。探究实践·测量物体的温度:观察气温计、水银温度计、体温计的用途、量程和分度值;用气温计测气温,用水银温度计测水温(注意玻璃泡全部浸入、不碰壁底),用体温计测自己的体温(先甩至35℃以下,腋下夹3~5分钟取出读数)。
【知识扩展】 6. 误差与错误(拓展)
测量值与真实值之间的差异叫误差,误差不可避免,但可减小;因不遵守仪器使用规则或粗心造成的叫错误,错误可以避免。减小误差的主要方法:①多次测量求平均值;②选用精密的测量仪器;③改进测量方法。
03
避坑指南·易错辨析
易错警示
1. 易错点1:零刻度线磨损的刻度尺仍可使用。可让某整数刻度线对准物体一端,读出长度后再减去这一整数刻度值。
2. 易错点2:读数必须估读到分度值的下一位。如分度值为毫米,读数应写到毫米的下一位(如18.36 cm),不能只读到毫米整数。
3. 易错点3:量筒读数时视线要与凹液面最低处相平。仰视读数偏小,俯视读数偏大(仰小俯大)。
4. 易错点4:温度计读数时一般不能离开被测物体;视线要与液面相平,不能仰视或俯视。
5. 易错点5:体温计可离开人体读数(缩口结构),但使用前要用手捏紧上部用力甩几下,使水银柱回落到35℃以下。
6. 易错点6:误差≠错误。误差是测量值与真实值的差异,不可避免;错误是操作失误,可以避免。减小误差常用多次测量求平均值。
7. 易错点7:排水法测体积时,不能在取出固体后再读原液体体积,否则固体会带出部分液体,使结果偏大。
04
实战演练·随堂检测
【实战演练】
1. 下列长度的单位换算正确的是( )
2. 如图是“用温度计测水的温度”的实验。(1)使用温度计之前,应观察它的 ______ 和 ________。(2)请指出图甲中的错误操作:①____________________________;②____________________________。
答:________________________________
答:________________________________
答:________________________________
答:________________________________
3. 下列仪器中,可以用来加热其他物体的是( )
A. 烧杯
B. 酒精灯
C. 滴管
D. 显微镜
4. 下列关于实验室安全守则的说法中,不正确的是( )
A. 灭火器、急救箱等应急情况处理器材所在的位置,应牢记在心
B. 没有教师的指令,不得试嗅或直接接触任何化学试剂
C. 如果被化学试剂灼伤,可用缓缓流水冲洗1分钟以上
D. 实验结束后,应将固体垃圾、有害或有毒试剂直接倒入水槽,并用水冲走
05
巩固拓展·课后提升
【巩固拓展】
1. 你有什么方法可以测量教室的长、宽、高?请你选择其中的一种方法进行测量,并计算教室的体积。
2. 南极的平均气温为-25℃,最低气温达-88.3℃。下表是3种不同温度计的测量范围,应选择哪一种温度计来测量南极气温?
3. 实验室里有一块形状不规则的矿石,因矿石体积较大,甲同学按下图所示方法进行测量,则该矿石的体积为多少?乙同学认为,测量结果比真实值偏大了。请谈谈你的看法,并说明理由。
A. 在水面处做标记(矿石浸没在水中)
B. 取出矿石
C. 将水倒入量筒,并记录数据
D. 将量筒中的部分水倒入烧杯中至标记处
E. 倒水后再读出量筒中水的体积
参考答案
【实战演练】
第1题: B
解析:长度单位换算要依据进率进行:1 km = 1000 m、1 m = 1000 mm、1 mm = 1000 μm 等。只有换算过程正确的选项才符合题意(本题原仅呈现答案B,未附各选项内容)。
第2题: 量程;分度值;温度计的玻璃泡碰到了容器底;视线未与温度计内的液面相平
解析:(1)使用温度计之前,应先观察它的量程(测量范围)和分度值(最小刻度),才能正确选择和准确读数。(2)图甲中的错误:①温度计的玻璃泡接触了容器底部,测量结果可能出现较大偏差;②人眼俯视液面,会造成读数偏大。
第3题: B
解析:烧杯常用于配制溶液或较大量试剂的反应容器;酒精灯常用来加热其他物体;滴管用来吸取和滴加少量液体;显微镜用来观察肉眼看不见的微小物体。
第4题: D
解析:实验结束后,实验产生的固体垃圾、有害或有毒试剂应妥善处理,不能随意丢弃,也不能带出实验室,更不能直接倒入水槽用水冲走。
【巩固拓展】
第1题: 方法略
解析:可用卷尺(或学生直尺)分别测出教室的长、宽、高,教室体积 = 长 × 宽 × 高,单位用立方米。具体数值随教室实际尺寸而定。
第2题: 酒精温度计
解析:南极最低气温达-88.3℃,所选温度计的测量范围下限必须低于-88.3℃。水银温度计下限-39℃、煤油温度计下限-30℃均不够,只有酒精温度计(-113.5~78.4℃)能覆盖,故选酒精温度计。
第3题: 乙同学正确,偏大
解析:甲的方法中,矿石体积等于前后两次量筒读数之差(倒入量筒的水的体积与倒回烧杯至标记处所用水体积的差)。但取出矿石时矿石表面会带走一部分水,使烧杯中剩下的水减少,从而使计算出的矿石体积比真实值偏大,所以乙同学的说法正确。
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