一、学前须知
1、学习目标:
1)会使用适当的工具测量长度,知道如何规范地测量长度。
2)能通过日常现象、物品或自然现象粗略估测长度,了解计量长度的工具及其发展变化的过程。
2、学习重点:利用刻度尺测量物体的长度,正确记录测量结果。
3、学习难点:测量长度时读取估计值。
二、学习内容
课堂回顾:
1)人的直觉有时不可靠,要对某些情况进行定量的描述,必须使用测量工具。
2.国际单位制中,长度的主单位是 米 ,符号是 m 。常用单位有: 千米(km)、分米(dm)、厘米(cm)、 毫米(mm)、 微米(μm)、纳米(nm)等。
3.常用的测量长度的工具是刻度尺,更精密的测量工具有游标卡尺、螺旋测微器等。
4. 在使用刻度尺前,我们应先观察它的零刻度线、量程和分度值。观察它的零刻度线是否磨损;量程反映了它的测量范围,分度值决定了它的测量准确程度。
5. 如图1所示,读数时视线正确的是 B (选填“A”或“B”);刻度尺的分度值是 0.1cm ,物体的长度为 3.45cm 。
探究一、长度的单位
1. 测量某个物理量时用来进行比较的标准叫单位。为便于国际间交流,国际计量组织制定了一套国际统一的单位,叫国际单位制。
2.国际单位制中,长度的主单位米(m),常用单位的换算关系是(用科学计数法表示):
物理量 | 单位 | 符号 | 换算关系 |
长度 | 千米 | km | 1km=m |
米 | m | ---- | |
分米 | dm | 1dm=m | |
厘米 | cm | 1cm=m | |
毫米 | mm | 1mm=m | |
微米 | μm | 1μm=m | |
纳米 | nm | 1nm=m |
记住:km、m、mm、μm、nm之间的进率为,m、dm、cm、mm之间的进率为10。
长度单位换算示意图:
3、加深对日常生活中常用单位大小的了解
一支2B铅笔的长度大约是18cm;课桌的高度大约是0.8m等;一层住宅楼的高度大约是3m;学校标准跑道周长为400m,一张纸的厚度约80μm。
探究二、长度的测量
1. 长度的测量工具
1)常用工具:刻度尺,在日常生活生产中使用的还有直尺、 卷尺、 米尺等。
2)精密测量工具:游标卡尺,螺旋测微器等,通常在比较精密的测量时使用。
2.刻度尺的使用
1)会“认”:认清刻度尺的单位、“0”刻度线、量程、分度值。
使用刻度尺前要观察它的零刻线是否磨损。刻度尺的量程,即测量范围;刻度尺的分度值就是相邻两刻度线的距离,它决定了测量的准确程度。如图4所示,刻度尺的量程是0~15cm ,分度值是1mm 。
2)会“放”:零刻度线要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边保持平行且不能歪斜,如图5所示。
3)会看:读数时,视线与刻度尺尺面垂直,如图6所示。
4)会读:读数时,要估读到分度值的下一位。
5)会记:记录的测量结果应由准确值、估读值和单位组成。
【练一练】如图7所示,刻度尺的分度值是1mm,物体的长度为2.63cm(或26.3mm)。
3、实验:用刻度尺测量长度
测量物理课本和作业本的长度和宽度,并将测量数据记录在课本表格中。
测量对象 | 长度 | 宽度 |
课本 | 25.98cm | 18.42cm |
作业本 |
探究三:长度测量的几种特殊测量方法
有些长度很难准确直接测量,只能用特殊方法或借助其他工具间接进行测量。
1. 平移法:借助于一些简单的辅助器材把不可直接测量的长度“平移”到刻度尺上,从而可直接测出该长度。适用于测圆、圆柱体的直径和圆锥体的高等,如图8所示。
2. 累积法:把多个(n个)相同的微小长度的物体叠放在一起,测出叠放后的总长度L,则单个物体的微小长度l0=L/n。如测量一张纸的厚度、测量细铜丝的直径、测量一枚硬币的厚度等。
【练一练】如何测细铜丝的直径?
【解答】如图9所示,把细铜丝在铅笔杆上紧密排绕n圈成螺线圈管,用刻度尺测出螺线圈的长度L,则细铜丝直径为d=L/n.
【练一练】如何测物理课本中一张纸的厚度?
【解答】参考图10的方法,用毫米刻度尺测出物理课本100页的厚度为4.4mm,则一张纸的厚度d为:d=4.4mm/50=0.088mm=88μm。
3. 化曲为直法:借助于一些辅助器材(如不易拉长的细软线)把不能直接测量的曲线变为直线,再用刻度尺测量。
如测量图11所示曲线的长度时,可以小心地让细线AB与曲线重合,在细线上标记出起点和终点,再将细线拉直,用刻度尺直接测量起点到终点的距离A'B'就是AB的长度。
【技巧方法】
1. 长度测量结果要估读一位且只能估读一位,若被测长度的终端恰好对准某一刻度线,应在分度值的下一位加“0”。
2. 进行长度单位换算时,注意数字不变,乘以目标单位与原单位之间的进率,将原单位改写为目标单位即可。如图所示:
3. 零刻度磨损的刻度尺,可任选一整数刻度线为“测量零点”。
3. 零刻度磨损的刻度尺,可任选一整数刻度线为“测量零点”。
【试一试】下列四个长度单位换算中,正确的是( )
A.23m=23m×100cm=2.3×cm B.23m=23×km=2.3×km
C.23m=23m÷1000km=2.3×km D.23m=23m×100=2.3×cm
【答案】B
【解析】A. “23m=23m×100cm”等式不成立,得到的单位也不是cm。故A错误;
B. 23m=23×km=2.3×km,进率及过程正确。故B正确;
C. “23m=23m÷1000km” 等式不成立,得到的单位不是km。故C错误;
D. “23m=23m×100” 等式不成立,得到的单位不是cm。故D错误, 所以选B。
如图12所示,是用刻度尺测长度的实验,所记录的测量结果正确的是( )
A.8.30cm B.2.8cm C.2.80cm D.8.3cm
【答案】C
【解析】图中刻度尺的分度值为1mm,记录测量结果时,要估读到0.1mm。从图中直接读数为8.30cm, 因为不是用零刻度线对准被测物体,故物体的长度8.30cm-5.50cm=2.80cm。故选C。
【归纳整理】
三、学后检测
1. 选用恰当的单位分别填入横线上:
①某人身高18.2 ; ②物理课本宽18.23 ;
③写字台高73.0 ; ④玻璃的厚度约为5× 。
【答案】①dm;②cm;③cm;④m.
2、单位换算:① 0.28km= m= cm ② 83μm= nm= m
【答案】①280,2.8×;②8.3×,8.3×
3. 下列对一些具体事例的估测中,你认为错误的是 ( )
A.中学生拳头的宽度约为10cm B.一般情况下,篮球直径约是25厘米,
C.教室中门的高度大约为2m D.一本物理书的宽度约为10cm
【答案】D
【解析】A.中学生拳头的宽度约为10cm,估测正确;
B.标准的篮球直径是24.6厘米,而篮圈直径是45厘米;估测正确。
C.教室中门的高度大约为2m,估测正确;
D.一本物理书的宽度约为18cm,估测错误。故选D。
4. 使用刻度尺测长度时,下面做法不正确的是( )
A. 放置刻度尺时,刻度尺应沿所测长度放置,并必须从0刻度线量起
B. 看刻度尺时,视线要与尺面垂直,并要正对刻度线
C. 读数时,要估读刻度尺分度值的下一位
D. 记录时,要记下测量的数字和单位
【答案】A
【解析】A. 放置刻度尺时,刻度尺应沿所测长度放置,不一定从0刻度线量起,若0刻度线磨损,可以从其它刻度线测量,所以该选项不正确;
B. 看刻度尺时,视线要与尺面垂直,并要正对刻度线,该选项正确;
C. 读数时,要估读刻度尺分度值的下一位,该选项正确;
D. 记录时,要记下测量的数字和单位,该选项正确。
5. 如图1所示,甲图刻度尺所测物体的长度应为______cm。乙图刻度尺所测物体的长度应为______cm,乙图数据中的准确值是______,估计值是_______。
【答案】2.6,2.48,2.4cm,0.08cm。【解析】甲图刻度尺分度值为1cm,所测物体的准确值为2.0cm,估读值为0.6cm,物体长度应为2.6cm。乙图刻度尺分度值为1mm,所测物体的准确值为2.4cm,估读值为0.08cm,物体长度应为2.48cm。
6. 如图2是用刻度尺测长度的实验,所记录的测量结果正确的是( )
A.5.7cm B.5.65cm C.3.65cm D.3.6cm
【答案】C。【解析】图中刻度尺的分度值为0.1cm,从图中直接读数为5.65cm, 因为不是用零刻度线对准被测物体,故物体的长度5.65cm-2.00cm=3.65cm
7. 一根钢管,已测得管的内直径为7.2毫米;现用三角板和刻度尺量钢管的外径,读数如图3所示,由此得钢管外径是 厘米,钢管壁的厚度是 毫米。
【答案】1.30cm;2.9mm。
【解析】(1)左侧三角尺直角对应的刻度尺上的刻度为6.50cm,右侧三角尺直角对应的刻度为7.80cm,所在钢管外径为:7.80cm-6.50cm=1.30cm;
(2)外径与内径的差是13mm - 7.2mm=5.8mm,厚度为5.8mm/2=2.9mm。