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第二讲 科学测量
【衔接导入】
科学家近日称太阳是目前测量到最圆的天体之一，而它如此完美的圆形外形仍是一个谜。当将太阳缩小到沙滩球大小，它最宽和最窄的直径相差还不到人的一根头发粗细。但最新的测量显示这种扁平效应比预想的小得多。如果太阳缩小到1米宽，它的赤道直径将比两极之间的直径大1700万分之一。研究学者认为如果不是太阳的固体表面，它的自转可能会导致它变得稍微扁平。科学家分析专门用于观测太阳的太阳动力学观测卫星测量的数据。之前认为太阳的形状因周期而呈现不同的变化，但最新的发现表明它其实相对稳定。夏威夷大学首席研究学者杰夫·库恩博士说道：“一直以来我们都认为我们获得的波动的测量数据说明太阳随时都在变化，而最新的结果似乎并不支持这一假设。”“然而太阳的一切数据都随着它11年太阳黑子周期而发生变化，它的形状是个例外。”亚表面太阳能量，诸如磁性和湍流，可能对太阳形状的影响比我们预想的强烈的多。科学家这样说道。
【知识新授】
1. 测量
概念：将一个待测的量和公认的标准量相比较的过程。
2. 长度的测量
（1）长度的单位：
①国际单位：米（m）。
②常用单位：千米（km）、分米（dm）、厘米（cm）、毫米（mm）、微米（μm）、纳米（nm）。
③单位换算：常用的长度单位由大到小排列为km、m、dm、cm、mm、?m、nm。

（2）长度的测量工具：刻度尺。
（3）刻度尺的使用
①使用前：观察刻度尺，零刻度是否磨损，最大测量范围（量程）和最小刻度值（精确度）。
②使用时：不利用磨损的零刻度线，使零刻度线对准被测物体的一端，刻度尺一定要与待测物紧贴、
平行，读数时视线要与刻度尺垂直，不可斜视。
③使用完：读数时先读被测物体长度的准确值，再读最小刻度的下一位（即准确值＋估计值）；
④记录时：测量结果要有数值和单位。
（4）长度的特殊测量
①累积法：
此法在长度测量中常用于测量微小长度，如细金属丝的直径、一张纸的厚度时，由于被测长度太小
（可能比刻度尺的分度值还小），直接用刻度尺测量会很不准确而导致
测量错误，因此常可以采用“积累”的方法，用刻度尺测出多匝金属丝
的总直径或多张纸的总厚度，再算出一根金属丝的直径、一张纸的厚
度。②轮滚法：如为测量形状不规则的跑道长度，可用“滚轮”的方法，先测出轮的周长，再乘以轮沿跑道滚过的圈数，
即为跑道的长度这样便利用多个轮周长替代了跑道
的长度，间接测出了跑道的长度。
③化曲为直：
此法在长度测量中常用于测量弯曲物体的长度。如圆
周长、地图上河流长等，可用纸条、软线等软
材料附着在被测的弯曲物体上，正确记下始末
位置，再将软材料拉直后，用刻度尺测出其长
度，便是弯曲物体的长度。④组合法：此法在长度测量中常用于被测长度由于在物体内部等原因而不能直接测量，如人的身高、球的直径、
锥体的高等。这时应设法将内部的长度平移至外部进行测量。
3. 体积的测量
（1）体积的定义：物体所占有空间的大小。
（2）体积的单位：
①国际单位：立方米（m3）。
②常用单位：固体：立方分米（dm3）、立方厘米(cm3)、立方毫米(mm3)，液体：升(L)、毫升(mL)。
③单位换算：1米3（m3）＝103分米3（dm3）＝106厘米3（cm3）
1分米3（dm3）＝1升（L）＝103毫升（mL）=103厘米3（cm3）
1毫升=1厘米3
（3）体积的测量工具：
①规则的物体：
用刻度尺测量长、宽、高等，用公式求体积。如正方体、长方体、圆柱体等。
②不规则物体和液体：
用量筒或量杯测量体积。
（4）量筒和量杯：
①量筒和量杯的异同：
相同点：都没有零刻度。
不同点：量筒上的刻度是均匀的；量杯上的刻度是不均匀的，是上密下疏。
②量筒的使用方法：
a.首先看清测量范围和最小刻度。
b.测量前，量筒必须放在水平桌面上，
c.读数时，视线要与凹液面中央最低处相平。
③偏大偏小：
读数时： 仰视偏小，俯视偏大（羊小虎大）
量取时： 仰视偏多，俯视偏少（羊多虎少）

（5）用量筒测量不规则物体的体积----排水法
①沉在水底的物体(小石块)
a.把量筒放在水平桌面上，倒入适量（加入的水能完全浸没物体，但浸没后又不会超过量程）的水，
测出水的体积V1；
b.把小石块用细线捆住，沉入水中，测出小石块和水的总体积V2；
c.小石块的体积V石＝V2-V1。
②浮在水面的物体(木块/塑料盒)
a.把量筒放在水平桌面上，倒入适量的水，用细线拴着小铁块浸入水中，测出此时的体积V1 ；
b.把木块拴在栓有小铁块的细线上，浸入水中，测出此时的总体积V2；
c.木块的体积V木= V2-V1。
4. 温度的测量
（1）温度的定义：指物体的冷热程度。
（2）温度的单位：
国际单位：摄氏度（℃）。
15℃，读作：15摄氏度
零下5摄氏度写作：－5℃
（3）温度的测量工具：温度计
①温度计的原理：是利用液体热胀冷缩的性质制成的。
②温度计的构造：玻璃外壳、毛细管、玻璃泡、刻度。
③温度的有关规定：在标准大气压下，把冰水混合物的温度规定为0℃，水沸腾时的温度规定为100℃。
（4）温度计的使用方法：
①先估计被测物体的温度，被测物体的温度不能超过温度计的测量范围；
②把温度计放入被测物体中，温度计的玻璃泡要与被测物体充分接触，玻璃泡不能碰到
容器壁和容器底；
③一般不能将温度计从被测物体中拿出来读数，待温度计的示数稳定后再读数；
④读数时视线要与温度计内液面相平。
（5）常见的液体温度计：
①酒精温度计 ②水银温度计 ③煤油温度计
（6）体温计：
①量程为：35℃～42℃，最小刻度为：0.1℃。②特点：玻璃泡大，玻璃管内有一段极细的弯曲，水银柱可在此处断开，这样使得体温计可以拿出来
读数。
③正常人的体温约为：37℃。
【例题分析】
小科想用两支均未甩过的体温计测量同一小鸡的体温。两支体温计示数分别是41.5℃和40.5℃，那么小鸡的体温(??? )
A.?更接近41.5℃???????????????B.?低于或等于40.5℃???????????????C.?在40.5至41.5℃???????????????D.?一定是40.5℃
例2.?下列估测值中，最符合实际的是（　　）
A.?镇江市六月份平均气温约为8℃???????????????????????????B.?教室门的高度约为2m
C.?中学生百米赛跑所用时间约为1min????????????????????D.?一本初中物理书的质量约为3kg
例3. 体温计水银面指在 37.5℃上，某同学在未甩的情况下，分别量三位同学的体温，测得的 结果第一次为 37.5℃，第二次为 38.5℃，第三次为 38.5℃。则(?? )
A.?只有第一、二次正确???????????????????????????????????????????B.?第二次肯定正确，第一、三次一定错误
C.?只有第一、三次正确???????????????????????????????????????????D.?第二次肯定正确，第一、三次也可能正确
例4.小明同学早上起床后，拿着一个普通柱形的刷牙杯去刷牙。当他在杯中装满水时，突然想知道水对杯底的压强。请你帮他在四个结果中选一个恰当的，应是??? (??? )
A.?10帕???????????????????????????????B.?100帕?????????????????????????????????C.?1000帕???????????????????????????????D.?10000帕
例5. 如图，表示测定金属丝直径的办法，根据图示情况，回答下列各题。
（1）细金属丝的直径是________；
（2）若在绕线时匝与匝之间有间隙，则测量结果将偏________。
例6. 科学研究过程中经常要进行各种测量。请根据图示填空。
（1）某同学用一把刻度尺测量物体的长度，按正确的测量方法所得到的结果是1.437米，则该刻度尺的最小刻度是________。图1中物体的长度是________。
（2）水银温度计的工作原理是根据液体________的性质制成的。当把水银温度计放入热水中，发现温度计的水银液面慢慢升高。此时，温度计内的水银的：①体积，②质量，③密度；没有发生变化的是________。(选填序号)当水银温度计的示数稳定后如图所示，则热水的温度为________℃。
例7 一根水银温度计连水银泡总长 10 厘米，最大刻度 A 处离顶部 2 厘米。将此温度计放入35℃的温水中，液面升到 B 处，B 离顶部 6.2 厘米，如图所示。再将此温度计放入 40℃的热水中，液面升至离顶部 3.2 厘米处。此温度计的最大刻度值是________，表示人体正常体温的刻度值位置距顶部________厘米。
例8.某同学用以下步骤和方法来测算物理课本内页每张纸的厚度．
①将从封面开始的10页纸叠紧；②用刻度尺量出这叠纸的厚度记为L；③算出每张纸的厚度为d=L/10；该同学在以上做法中有三个错误，这三个错误分别是：
(1) ________；
(2) ________?；
(3)________ .
例9.推着一个半径为20cm的轮子绕操场跑道一周，从起点到终点轮子共转过160圈，求操场跑道的长度。【巩固练习】
1.在练习使用体温计时先测得甲的体温是37.5 ℃，若没有甩过之后又用它去测量乙和 丙的体温，已知乙和丙的实际体温为36.5 ℃和38.5 ℃，那么在测量乙和丙的体温时， 该体温计显示的读数分别是???????? （???? ）
A.?36.5 ℃和38.5 ℃　　　????????B.?36.5 ℃和37.5 ℃???????C.?37.5 ℃和38.5 ℃ ????????D.?38.5 ℃和38.5 ℃
2.（2017七上·杭州期中）对以下科学量的估测最接近实际的是（??? ）????? ?
A.?大拇指指甲的宽度约为10厘米????????????????????????????B.?洗澡用的水温度接近70℃
C.?教室内空气的体积约为20立方米?????????????????????????D.?做一遍眼保健操的时间大约是5分钟
3. 某注射用蒸馏水瓶，按图甲放置测得底面直径为 D，液面高度为 H1；按图乙放置，测得空间的高度为 H2。若瓶子厚度不计，那么该瓶的容积为多大（??? ）
A.?DH1H2????????????????????B.?D2(H1+H2)????????????????????C.?πD2(H1+H2)/2????????????????????D.?πD2(H1+H2)/4
4. 下列测量圆锥高度的方法中，正确的是（??? ）
A.???????????????????B.???????????????????C.???????????????????D.?
5.下列物理量的估测中，最接近实际的是（　　）
A.?人的步行速度约为10m/s????????????????????????????????????B.?普通教室的高度约为3m
C.?九年级物理课本质量约为30g??????????????????????????????D.?普通教室一盏日光灯的额定功率约为200W
6. 用“小方格法”是测不规则物体的面积常用的方法，例如科学课本 P22 页（如图）就用此方法测量了一片叶子的面积，下列说法正确的是( )
A.?若不占有整个小方格就不算入该物体的面积????????B.?只要占有小方格就应算入该物体面积
C.?用这种方法可以测出叶片的真实面积??????????????????D.?方格越小测出的面积越接近真实值
7.?在学习、生活中所涉及到的下列数值，最接近实际情况的是（　　）
A.?九年级物理教科书重约100N???????????????????????????????B.?人的正常体温是39℃
C.?人正常步行的速度约为1.4m/s????????????????????????????D.?对人体的安全电压不高于220V
8. 关于量筒的使用，说法错误的是（??? ）
A.?如果加入的液体体积稍大于所要量取的体积时，可以用滴管将液体移出少许??????????B.?测小石块体积时，先倒入适量的水，适量是指能淹没石头，且石头放入后不超过量程
C.?读数时视线要与量筒内凹形液面的最低点相平??????????D.?向量筒内倾倒液体，当液体接近刻度时，改用滴管向量筒内滴加液体
9.要测量出一张普通邮票的质量，下列方案中可行的是（? ）
A.?先测一只信封的质量，再将邮票贴在信封上，测出信封和邮票的总质量，两次相减得邮票质量
B.?先测出数百张邮票的质量，再除以邮票的张数
C.?天平是测质量的精密仪器，直接把一张邮票放在托盘内可以测量出
D.?用天平测出邮票的长宽厚，计算出邮票体积，再查找出有关纸的密度，算出邮票的质量
10.?以下是小明估计的常见温度值，其中合理的是（　　）
A.?中考考场的室温约为50℃???????????????????????????????????B.?冰箱保鲜室中矿泉水的温度约为﹣5℃
C.?洗澡时淋浴水温约为70℃???????????????????????????????????D.?健康成年人的腋下体温约为37℃
11.把铜线密绕在铅笔上测铜线的直径时，先后测量三次，每次都将铜线重绕，并放在直尺的不同部位读数，可是三次的测量结果都不同，产生误差的原因是(??? )
A.?由于绕线的松紧不同???????????????????????????????????????????B.?由于刻度尺的刻度不均匀
C.?由于铜线的粗细不同???????????????????????????????????????????D.?以上原因都可能
12.有5把刻度尺：①零刻线一端已磨损的尺；②刻度线模糊不清的尺；③最小分度不是毫米的尺；④比被测长度短的尺；⑤刻度不均匀的尺．这些尺子中不能用来测量物体长度的刻度尺是（　　）
A.?①和②???????????????????????????B.?②和⑤???????????????????????????C.?③和④???????????????????????????D.?5把刻度尺都不行
13. 用如图所示的刻度尺测物体的长度，该刻度尺的最小刻度是________，读数时，视线正确的是________（选填“A”或“B”），测得物体的长度为________cm。

14.要测量一根大头针的质量，几个同学分别采用下列不同的测量方法．
甲同学：把一根大头针放在天平左盘中仔细测量，多次测量同一根大头针的质量，然后求平均值．
乙同学：测出100根大头针的质量，然后求平均值．
丙同学：将一根大头针放在容器里测出总质量，再减去容器质量．多次测量求平均值．
（1）你认为在三个同学中，最好的是________同学采用的方法；
（2）选择一个你认为不好的方法，简单说明不好的理由________．
15.摄氏温度的规定：在一个标准大气压下，纯净的冰水混合物的温度定为0℃，水沸腾时的温度定为100℃。将0～100℃之间划分为100等分，每一等分就是1℃。华氏温度的规定：在一个标准大气压下，纯净的冰水混合物的温度定为32℉（℉，读作华氏度），水沸腾时的温度定为212℉。将32～212℉之间划分为180等分，每一等分就是l℉。则华氏度F与摄氏度t之间的关系是F=________℉。人的正常体温大约为________℃。
16.有一支刻度不清的温度计，插入冰水混合物时液柱高为2.5cm；插入1个标准大气压下的沸水中时液柱高为17.5cm．当温度计插入某一烧杯中液体时，温度计的液柱为8.5cm时，则被测液体的温度________℃．
17.有一堆同样规格的小零件，每个只有几十毫克，估计有几千个，手边有一架调好的天平，请你用适当的方法测算出这堆零件的数目。把你的测量方法、步骤及计算过程写出来。
18. 有一只刻度不正确但是刻度均匀的温度计甲，将它与一只标准的温度计乙对比后发现，当乙的示数为 20℃时，甲为 14℃；当乙的示数为 80℃时，甲为 78℃，则：
（1）当甲的示数为-2℃时，乙的示数为多少？
（2）是否存在这样一个温度，甲与乙的示数相等，若存在，请计算此示数为多少？
19. 有一只刻度不正确但是刻度均匀的温度计甲，将它与一只标准的温度计乙对比后发现，当乙的示数为 20℃时，甲为 14℃；当乙的示数为 80℃时，甲为 78℃，则：
（1）当甲的示数为-2℃时，乙的示数为多少？
（2）是否存在这样一个温度，甲与乙的示数相等，若存在，请计算此示数为多少？
20. 有一支刻度不准确但刻度线均匀的温度计甲，把它与一支标准的温度计乙对比后发现， 当乙的示数为 20℃时，甲的示数为 15℃；当乙的示数为 80℃时，甲的示数为 95℃。问： 当甲的示数为－6℃时，乙的示数为多少？是否存在这样一个温度，使甲与乙的示数正好相同？如果存在，那么该温度是多少？如果不存在，请说明理由。
参考答案
例题分析
例1. B
例2. B
例3. D
例4. C
例5. （1）1.7 毫米
（2）大
例6. （1）厘米；1.61
（2）热胀冷缩；②；74
例7.42℃；5
例8.认为封面与内页厚度相同；选用页数太少，不便测量；将纸的页数当成张数
例9.200.96m
巩固练习
1. C
2. D
3. D
4. A
5. B
6.D
7. C
8. A
9. B
10. D
11. D
12. B
二、填空题
13. 0.1cm；B；2.45cm
14. （1）乙
（2）甲的测量误差会很大
15.1．8t+32；37
16.40
三、解答题
17. (1)取1000个零件放在托盘天平的左盘上，天平的右盘放砝码，调节游码，使指针对准零刻度线。
(2)读数：1000个零件的质量(M)=砝码的总质量+游码指示的数值。
(3)单个零件的质量m=M/1000。
(4)用天平测出所有小零件的质量M总，则零件的数目N=M总/m。
18. （1）甲在实际温度 20℃到 80℃之间的刻度格数：78－14＝64 格甲每格刻度表示的实际温度为：60/64℃
-2 和 14 差 16 格，则温差为 16×60/64 ℃=20℃-15℃=5℃
（2）设实际温度为 t 时,与甲的示数相同
(t-14) ×60/64 ℃=(t-20)
t＝110℃
19. （1）解:甲在实际温度 20℃到 80℃之间的刻度格数：78－14＝64 格
甲每格刻度表示的实际温度为：60/64℃
-2 和 14 差 16 格，则温差为 16×60/64℃=15℃
20℃-15℃=5℃
（2）解:设实际温度为 t 时，与甲的示数相同
(t-14)×60/64℃=(t-20)，t＝110℃
20. 解：设：当甲的温度为 X 时，乙的温度为 Y 由题意可知温度计的刻度均匀，所以 X、Y 之间满足线性关系 ，即 Y=aX+b
现将 X=15，Y=20；X=95，Y=80 代入上式可得，a=0.75，b=8.75
甲乙温度计的关系为 Y=0.75X+8.75，当甲的示数为－6℃时，代入可得：Y=4.25℃ 设甲上示数为 X 的值表示的真实温度为 t=(x－15)×(80－20)/(95－15)+20
如果存在这样的一个温度，则有：t=X
(x－15)×(80－20)/(95－15)+20=X
解得：X=35 度
因此，存在这样的一个温度，此时甲乙的示数相同。该温度为 35 摄氏度。

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