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第1章 探索自然的科学
第2节 科学测量
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，展开科学探究实践内容。
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。
1.测量的意义
测量是一个把待测的量与公认的标准量进行比较的过程。根据不同
的测量要求、测量对象，应选用合适的测量工具和测量方法。
2.长度的单位
（1）要测量物体的长度，首先要规定长度的标准——长度单位。
在国际单位制中，长度的基本单位是米，米的符号是 。
比米大的单位有千米，比米小的单位有分米、厘米 、
毫米、微米和纳米 。
（2）单位换算
千米米毫米微米 纳米
教材第11页
测量玻璃的厚度采用毫米为单位，测量课桌的高度采用米为单位，
测量高速公路的长度采用千米为单位。
典例1 下列长度的单位换算正确的是( )
B
A.
B.
C.
D.
解析： ，选项A错误；
，或 ，选项C错误；
，或
，选项D错误。
3.长度的测量
（1）测量长度的工具
测量长度常用的工具有直尺、卷尺、三角尺、游标卡尺、螺旋测微
器等，刻度尺是学习和生活中最常用的测量长度的工具。
（2）认识刻度尺
（3）刻度尺的使用
选 根据测量对象和要求选择量程和分度值合适的刻度尺。
①选量程：测量物体长度时，所选取的刻度尺的量程应尽量
大于被测物体的长度，这样可以保证测量能一次完成。
②选分度值：根据测量精确度的要求选择合适分度值的刻度
尺
注意：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
放 _______________________________________
将刻度尺的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，与被测边保持平行，不能
歪斜，如图所示
看 ______________________________________________
读数时，视线要正对刻度线，即视线与尺面垂直，不能斜
视，如图所示
读 读数时，要注意区分大格及小格的数目，读出准确值，并估
读到分度值的下一位
记 记录的数据准确值估计值 单位，没有单位的记录是毫
无意义的
（1）测量时，若刻度尺的零刻度线已经磨损，可使某整
数刻度线对准物体的一端，读出长度后再减去这一整数刻度值，就
可得到物体的长度，如图甲所示。
（2）如图乙所示，该物体的长度为10.45厘米，其中10.4厘米是准
确值， 厘米是估计值。
（3）估计值是“0”时不能省略。
教材深挖
从读数判断刻度尺的分度值
刻度尺的分度值决定了测量结果的准确程度，通过测量结果的准确
程度可判断所用刻度尺的分度值。测量结果倒数第二位所对应的单
位长度就是所用刻度尺的分度值。如物体长度为 ，所用刻
度尺的分度值为，即；物体长度为 ，所用刻度尺
的分度值为。因此，和 是不一样的，后面的“0”
不是可有可无的。
教材第12页
1.这把刻度尺的零刻度线在左侧刻度起始处，量程为 ，分
度值为或 。
2.
教材第13页
如果宽度在和 之间，要在毫米以下估读一位，
如或 。
4.长度的估测和特殊测量
生活中，也常用一些粗略的方法来测量物体的长度。例如，知道自
己的指距后，就可用它来估测书本、课桌的长度；知道自己的身高
后，可以估测楼层高度；知道楼层高度，可以估测旗杆高度。
在一些特殊的测量场合，人们还会用到一些其他测量仪器和测量方
法。例如，潜艇在水下航行时常用声呐来测量潜艇与障碍物之间的
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，集观察和测量于一体。
5.长度测量的特殊方法
累积法 __________________________
把 个相同微小长度的物体叠合，使叠合后的总长度比
刻度尺的分度值大得多，测出总长度后除以 ，可以算
出物体的长度，如测纸张厚度（如图）、硬币的厚度、
铜丝直径等常用此法
平移法 甲 乙当待测物体的长度无法直接测量时，可用三角
板、刻度尺等组合起来测量物体的长度。如图甲、乙分
别是利用平移法测量硬币直径和圆锥高的示意图。生活
中测身高也是用同样的方法
_____________________________
化曲为 直法 ____________________________
测量如图所示曲线 的长度时，可以用一段不易伸长的
细线与曲线重合，标好两端的记号，然后轻轻地把细线
拉直，用刻度尺直接测量两记号间细线的长度
滚轮法 用已知周长的滚轮在待测的较长路径（如操场跑道、花
坛等）上滚动，用滚轮的周长乘以滚动的圈数就可得出
待测路径的长度。汽车里程表的里程就是根据车轮的周
长与滚动圈数相乘得到的
教材第13页
1.我们可以先用普通的刻度尺测出一本书的厚度，然后把测量结
果除以纸的张数，即得出一张纸的厚度。
2.先用刻度尺测出自行车轮胎的周长 （用化曲为直法），再沿所
测路程滚过，记下轮子滚动的圈数，然后用轮胎的周长 乘以滚
过的圈数，即可算出所经过的路程 。
拓展培优
误差和错误
（1）误差和错误的区别
含义 特点
误差 在正确操作的前提下，测量值与真实值之 间的差异 不可避免，
只能减小
错误 由于不遵守测量仪器的使用规则，或读 取、记录测量结果时粗心造成的 可以避免
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。
注意：多次测量求平均值是做实验时减小误差采用的主要方法。
拓展培优
误差和错误
（2）减小误差的方法
典例2 用两把刻度尺同时测量某一物体的
长度，如图所示，利用A刻度尺测得物体
长度为____ ，利用B刻度尺测得物体长
3.2
（答案合理即可）
刻度尺的最小刻度不同
度为_____________________ ，造成结果不同的原因是________
______________，前者的最小刻度是______，后者的最小刻度是
_______。
1.体积和容积
体积是物体占有空间的大小。容积指容器能容纳物体的体积。
2.体积的单位
常用单位 其他单位 单位换算关系
米 分米、厘米 、 升、毫升 1米分米
（升）厘米
（毫升）
3.物体体积的测量
（1）形状规则的固体体积的测量：如圆柱体，用刻度尺测量其直
径和高，把具体数据代入相关公式便可计算出其体积。
（2）液体体积的测量
①测量工具：量筒或量杯。
②量筒的使用方法
会选 在测量前应认清量筒的标度单位、量程和分度值，根据被
测物体的体积和测量精确度的要求选择合适的量筒
会放 使用量筒测量体积时，应将量筒平稳地放在水平桌面上
会读 _____________________
读数时，视线要与量筒内液体的液面相平。量筒内的液面
大多是凹液面（如水、煤油的液面），但也有液面是凸液
面（如水银的液面）。在读数时，视线应和量筒内液体凹
液面的底部（或凸液面的顶部）相平，如图甲、乙所示
会记 记录的结果由数字和单位组成
特别提醒
量筒读数时不能“仰视”与“俯视”的原因
量筒读数时，若仰视液面，视线斜向上，视线与量筒壁的交点在液
面之下，读出的数据比真实值小；若俯视读数，视线斜向下，视线
与量筒壁的交点在液面之上，读出的数据比真实值大。
（3）形状不规则的固体（不溶于水）体积的测量
固体种类 方法 图示 具体步骤
在水中会 沉底的固 体（体积较小） 排水法 ________________ ①先在量筒中装入适量（水能够浸没
固体，且固体浸没后，液面仍在量筒
的量程内）的水，读出此时量筒中水
的体积 ；
固体种类 方法 图示 具体步骤
在水中会 沉底的固 体（体积较小） 排水法 ________________ ②将形状不规则的固体用细线拴住，
使其慢慢浸没在量筒内的水中，读出
此时水和固体的总体积 ；
③固体的体积
利用排水法测固体体积时，不能在取出固体后读原液体体
积，否则固体会带出部分液体，使测量结果偏大。
固体种类 方法 图示 具体步骤
在水中会 漂浮的固 体（体积较小） 针压法 __________________ ①在量筒内倒入适量的水，读出体积
；
②用一细长针（排开水的体积可以忽
略不计）刺入被测固体并用力将其压
入量筒内的水中，使其浸没，读出此
时的体积 ；
③被测固体的体积
固体种类 方法 图示 具体步骤
在水中会 漂浮的固 体（体积较小） 沉坠法 _________________ ①将待测固体和能沉入水中的重物用
细线拴在一起（重物在下，待测固体
在上），用手提着待测固体上方的细
线，只将能沉入水中的重物浸没在量
筒内的水中，读出体积 ；
②将待测固体和重物一起浸没在水
中，读出体积 ；
③被测固体的体积
固体种类 方法 图示 具体步骤
在水中会 漂浮的固 体（体积较小） 埋沙法 _________________ ①先在量筒中倒入适量细沙，摇匀且
使细沙表面平整，记下体积 ；
②放入固体后再摇晃量筒，使细沙埋
住固体，且细沙表面平整，记下此时
体积 ；
③被测固体的体积
固体种类 方法 图示 具体步骤
在水中会 沉底的固 体（体积较大） 溢水法 ________________ ①当固体体积较大，无法放入量筒中
时，可把它慢慢浸入装满水
（水刚好不溢出）的烧杯中，使烧杯
中的水溢出；
②浸没后把溢出的水收集起来倒入量
筒中，溢出的水的体积即为该固体的
体积
4.面积的测量
（1）规则物体的面积测量与规则物体体积的测量一样，是建立在
长度测量的基础上的。
（2）不规则物体的面积测量有割补法、方格法等。
教材第15页
3.教材图中所示的实验测塑料盒的体积用到了沉坠法，塑料盒的体
积为60毫升毫升毫升 立方厘米。启示：对于漂浮在液面
上的物体可以用沉坠法来测量体积。
典例3 使用量筒时，按正确的读数方法，小明应沿
如图所示虚线___的方向观察量筒刻度，此时的读
数是____ 。
30
解析：读数时，视线要与凹液面的最低处保持水平，故虚线 的方
向正确。
1.温度
物体的冷热程度可以用温度来表示。这个物体很烫，我们说它温度
很高；水很冷，我们说它温度低。温度相同的物体，冷热程度相
同。
教材第18页
不一样，右手手指感觉凉，左手手指感觉热。
当右手手指浸入热水后，手指的温度逐渐升高，再伸到温水中，这
时手指的温度比温水的温度高，所以感觉有些凉；而左手手指浸入
冰水后，手指的温度降低，再伸入温水中，手指的温度比温水的温
度低，所以感觉有些热。
2.温度的单位
（1）常用的温度单位：摄氏度，用“ ”表示。
（2）摄氏温度的规定：在标准大气压下，把冰水混合物的温度定
为，水沸腾时的温度定为。和 之间分成100等
份，每等份表示 。
（3）摄氏温度的表达方法和读法：温度的单位“摄氏度”不能分开
读，如20摄氏度不能读作“摄氏20度”。 以下，读作零下多少摄
氏度或负多少摄氏度。例如，人体的正常体温记作“ ”，读作“
37摄氏度”，我国北方漠河的最低气温可达“ ”，读作“零下
52.3摄氏度”或“负52.3摄氏度”。
3.温度计
（1）原理：实验室中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。
以水银温度计为例，当温度计玻璃泡内的水银受热时，水银柱会上
升，受冷时，水银柱会下降，观察水银柱的长度变化就可以知道温
度的高低。
（2）构造：粗细均匀的玻璃管，
管的下端有一个玻璃泡，在管和
玻璃泡中装有适量的水银或酒精，
外壳上刻有刻度。
（3）常用液体温度计的种类：酒精温度计、水银温度计、煤油温
度计等。常用的制造温度计的液体有水银、煤油、酒精等。
（4）温度计的使用
使用前 ①观察量程，即看清温度计所能测量的最高温度和最低
温度。若所测温度超出了最高温度，温度计可能被胀
破；若所测温度低于最低温度，将无法读取温度值。
②认清分度值，即每小格代表的温度值，反映了温度计
的精确程度
使用时 会选 估计被测物体的温度，选择量程、分度值合适的
温度计
会拿 用手拿住温度计的上端，不能触及温度计的玻璃
泡
会放 用温度计测量液体温度时，温度计的玻璃泡应浸
没在被测液
体中，但不能接触容器壁或容器底
使用时 会读 温度计的玻璃泡浸入被测液体后要稍等一会儿，
待温度计的示数稳定时再读数；读数时玻璃泡要
继续停留在被测液体中，
视线要与温度计中液柱的液面相平
会记 记录温度时，无需估读，要区分零上温度和零下
温度（不要忘记写负号），不要漏写或错写单位
特别提醒
使用温度计测量液体温度时的错误操作和正确操作
教材深挖
错误操作对温度计读数的影响
1.不能用常用温度计直接测量火焰的温度，原因之一是火焰的温度
超过了常用温度计的测量范围，另外，火焰还可能使玻璃熔化或使
温度计中的液体沸腾。
2.不能将温度计从被测物中拿出读数，因为离开被测物后，玻璃泡
就与空气接触，立即发生热传递，温度计中液柱的长度会发生变化，
读到的温度值就不能反映真实的被测物温度。
3.测量液体温度时，若温度计的玻璃泡没有放在液体的中间部分，
而是碰到容器的侧壁或底部，由于热传递，测量结果不准确。
4.读数时，视线要与液面相平。若仰视，会造成读数偏小；若俯视，
会造成读数偏大。
教材深挖
错误操作对温度计读数的影响
4.体温计
（1）体温计的构造
①有较大的玻璃泡，温度的微小
变化就能使水银柱长度显著变化。
（最小刻度为 ，测量范围为
）
②玻璃泡与玻璃管之间有一段弯曲的玻璃管（缩口），当体温计离
开人体时，温度忽然下降，水银快速收缩，水银柱在这里断开，玻
璃管内的水银退不回来，所以体温计能离开人体读数。
（2）用体温计测量体温
使用体温计前要用力甩几下，使玻璃
管中的水银回落到 以下。
②把体温计夹在被测者的腋下，过
后取出并读数。
教材第19页
1.
温度计名称 主要用途 量程 分度值
最高温度/ 最低温度/
酒精温度计 实验室测量 液体温度 110
气温计 测量气温 50
体温计 测量体温 42 35
2.实际测量实验室的温度。
3.（1）100 （2）手指感到有点烫 手指感到不冷不热
4.（1） （2）体温计玻璃泡与直玻璃管之间有一细
小缩口。
5.（3）实际测量自己的体温。
教材第19页
5.其他种类的温度计
随着科学技术的发展，更为先进的温度测量仪器不断出现。如电子温
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。
光测高温计
双金属温度计
红外线测温仪
电子温度计
教材第21页
温度计不可放置在窗户旁或有冷、热源的地方，
应放置在室内空气流速不大、离地面1.5米的地点。
典例4 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________。
量程
分度值
（2）请指出图甲中的错误操作：
①____________________________；
②____________________________。
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温度计的玻璃泡接触了容器的底部，这样测量的结果可能
会出现较大偏差；②人眼俯视液面，会造成读数偏大。
（3）第一小组同学在测量温水的温度时，
温度计示数如图乙所示，应记为____ 。
16
解析：由图乙可知，温度计上 之间有5个小格，则1个小格
代表的温度是,即此温度计的分度值为；液柱的液面在
以上，此时显示的温度为 。
1.认识科学实验室
（1）认识科学实验室
①科学研究以观察和实验为基础，实验室是进行科学研究与实验的
场所。
②一般情况下，科学实验室中有存放器材的仪器室（实验准备室）
和供学生做实验用的大间实验室（实验操作室）。
（2）实验室里的设备
①实验室中有大量可用于实验的器材和试剂。
②由于研究对象不同，实验室的设备和布置等也会有很大的不同，
但基本上都有电源插座、急救箱、灭火器和消防桶（与安全有关的
用具，放置时首先要考虑是否安全，其次要考虑发生事故时是否易
于取用）等。
2.实验器材和试剂的存放
实验器材和试剂的存放点必须符合环境要求（如温度、湿度、光照
与通风情况等）和安全要求，并按照不同的用途有序摆放于实验仪
器柜子内，特殊的、具有危险性的试剂或器材必需按要求存放于规
定位置。
3.常见的实验器材及其用途
器材 用途 器材 用途
___________________________ 温度计 测量物体的温度 __________________ 放大镜 观察物体的
微小细节
器材 用途 器材 用途
___________________ 电流表 测量电流 大小 ____________________ 电压表 测量电压大小
____________________ 秒表 测量时间 ________________________ 显微镜 观察肉眼看不
见的微小物体
器材 用途 器材 用途
_______________________ 天平 称量物体 的质量 _______________________ 试管架 摆放试管
器材 用途 器材 用途
___________________________ 试管 ①盛放少量固 体 或液体； ②在常温或加 热时，用于少 量试剂的反应 容器 ______________________ 烧杯 在常温或加热时使
用，用于配制溶液或
较大量试剂的反应容
器
器材 用途 器材 用途
______________________________ 试管夹 夹持试管 ____________________ 滴管 吸取和滴加少量液体
_______________________ 酒精灯 加热 _______________________ 分子模型 直观地展示分子的结
构
器材 用途 器材 用途
_____________________________ 测量液体体积 ________________________ 玻璃棒 ①搅拌或转移液体；
②蘸取少量液体
教材第21页
1.详见上述表格内容。
2.急救箱：应放置在实验室人员容易拿到且显眼的位置。
灭火器：放置在实验室门口附近；放置在实验操作台旁，特别是在
进行可能有火灾风险的实验区域；放置在存放易燃易爆物品的区域
附近。
消防桶：通常放置在实验室的安全通道或紧急出口附近靠近水源的
地方。
实验室的器材通常根据用途分类摆放。如部分器材可按如
下分类：（1）能直接加热的器材：试管、蒸发皿、燃烧匙等；（2）
不能直接加热的器材：烧杯、烧瓶、锥形瓶等；（3）不能加热的
器材：集气瓶、水槽、漏斗、量筒等；（4）用于测量的器材：托
盘天平、量筒（或量杯）等；（5）用于取药品的器材：药匙、镊
子、滴管等；（6）用于夹持或支撑的器材：试管夹、铁架台
（带铁夹、铁圈）、坩埚钳等；（7）常用于加热的器材：酒精灯、
酒精喷灯等。
典例5 下列仪器中，可以用来加热其他物体的是( )
B
A.烧杯 B.酒精灯 C.滴管 D.显微镜
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。
1.实验室的安全守则
实验时，有时会用到电源、明火、各种化学试剂和刀具等物品或工
具，如果我们没有按实验室规则进行操作或操作不当，就可能发生
意外伤害事故。因此，我们必须严格遵守实验室的安全守则，防止
意外事故的发生。下面是某中学实验室的安全守则。
（1）听指示
①听从教师的指示，未经教师的允许不能擅自进入实验室。
②没有教师的指令，不得试嗅或直接接触任何化学试剂。
③未经教师的允许，不得随意改变实验程序或所用的化学试剂等实
验材料，以免发生意外。
（2）记位置
查看实验室灭火器、急救箱等应急处理器材所在的位置，并牢记在心。
（3）不能用湿手接触实验室电源，不能将小刀、螺丝刀等物品插
入电源插孔，以免发生触电事故。
（4）打翻化学试剂或器皿时需立即处理，并及时向教师或实验室
管理员汇报。
（5）任何物品在使用前先看说明书或物品提示，挥发性、腐蚀性、
有毒溶剂等应在通风橱里取用，用完后立即封住容器。
（6）如果发生烫伤、烧伤、化学试剂灼伤皮肤或眼睛等意外伤害
时，应及时用正确方法处理。实验过程中要戴上护目镜，注意保护
好自己的眼睛。
（7）不能将固体垃圾或有害有毒溶剂直接倒入水槽，以免造成管
道堵塞或环境污染。实验完毕后，将自己的实验区域清理干净，并
清洗双手。
2.科学实验室规则
3.常见的危险警告标志
实验室内有各种安全标志，如危险品的容器外有相应的警告标志。
常见的危险警告标志如图所示。
4.实验室意外事故的处理方法
如果在实验室发生了意外事故，应立即报告老师，并保持镇定，
也可采用下列方法进行处理：
意外事故 正确处理方法
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） 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
发生严重火灾 立即有序撤离并拨打火警电话
119
典例6 下列关于实验室安全守则的说法中，不正确的是( )
D
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
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。

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