1、3测量漫画释义 知识互联网模块一 时间的测量自人类具有“时间”这一概念以来, 世世代代的人们经年累月不断地寻求着准确测量时间的方法. 古人经过长时间的观测和经验积累, 发现太阳在天空规则地改变着位置, 月亮在天空的移动也有一定的周期. 拥有了这样的认识, 古代人类将天文现象与自己的生活进行了密切的联系. 根据天文现象固有的周期性, 形成了历法和时间的概念-一年分为360天加5天, 每天24小时, 午前、午后各12小时, 这就是我们能够追溯到的时间划分. 在公元前1500年, 出现的日晷是人类最古老的计时工具. 埃及人首先开始使用这项技术, 然后在整个地中海地区普及开来. 日晷是以太阳投向刻度盘
2、的阴影为基础的, 通常由铜制的指针(晷针)和石制的圆盘(晷面)组成. 当太阳光照在日晷上时, 暑针的影子就会投向晷面, 太阳由东向西移动时, 投向晷面的晷针影子也会慢慢地由西向东移动. 于是, 移动着的晷针影子好像是现代钟表的指针, 晷面则是钟表的表面, 以此来显示时刻. 在公元前1400年, 出现的漏壶(沙漏或者滴漏)是第一个摆脱天文现象的计时仪器. 在公元1088年, 中国宋朝的机械师苏颂发明的“水运仪象台”(水钟)被认为是第一架真正的机械钟. 它是集观测天象的浑仪、演示天象的浑象、计量时间的漏刻和报告时刻的机械装置于一体的综合性观测仪器, 它实际上就是一座小型的天文台. 这台仪器的制造水
3、平堪称一绝, 充分体现了我国古代人民的聪明才智和富于创造的精神. 1400年, 第一批机械钟开始在欧洲流行, 其始祖由意大利人乔瓦尼唐迪于1364年制成, 他首次在机械钟里引人了轮式钟摆. 1511年, 荷兰人彼得亨莱茵制成了第一块怀表, 但它只有时针而没有分针和秒针. 1656年, 有摆的挂钟(或座钟)产生于荷兰天文学家、物理学家克里斯蒂安惠更斯的实验室内. 它是以伽利略发现的摆的摆动具有规则性这个原理为基础而发明的. 自此以后人类掌握了比较精确的测量时间的方法. 1969年, 由瑞士人创意、日本精工企业制作的第一块石英手表一Seiko Ostron诞生, 其价格在当时相当于一部汽车. 石英
4、手表的发明是基于科学家们发现处于电路之中的石英晶体能产生频率稳定的振动以及可以通过特殊的切割方式来控制石英晶体振动的频率. 知识导航1. 时间的单位：国际单位：秒(s) 常用单位：年 天 小时(h) 分 毫秒单位关系： 1年=365天 1天=24小时 1时=60分=3600秒2. 常用的测量时间仪器： 摆钟 石英钟 电子表 秒表 3. 秒表及其使用：(1)原量与构造秒表是一种常用的测时仪器. 又可称机械停表, 它是利用摆的等时性控制指针转动而计时的. 一般秒表由暂停按钮、发条柄头、分针等组成. 在它的正面是一个大表盘, 上方有小表盘. 秒针沿大表盘转动, 分针沿小表盘转动. 分针和秒针所指的时
5、间和就是所测的时间间隔. 在表正上方有一表把, 上有一按钮. 旋动按钮, 上紧发条, 这是秒表走动的动力. 用大拇指按下按钮, 秒表开始计时；再按下按钮, 秒表停止走动, 进行读数；再按一次, 秒表回零, 准备下一次计时. (2)使用秒表的注意事项: (1)使用前先上紧发条, 但不要过紧, 以免损坏发条； (2)按表时不要用力过猛, 以防损坏机件； (3)回表后, 如秒针不指零, 应记下其数值（零点读数）, 试验后从测量值中将其减去 (4)要特别注意防止摔破秒表, 不使用时一定将秒表放在实验后中央的盒中. （3）秒表的读数总的原则：大圈为秒, 小圈为分 若大圈是30分格（顶上写的是30, 可能
6、有60格, 表明精度到半秒）, 小圈里一分钟就分为两小格, 读完整的几分, 若过了一小格, 就在大圈秒数上加半分钟, 若没过, 直接读大圈秒数. 夯实基础 【例1】 实验室的常用秒表, 长针走一圈是 s, 估计一下自己身体的“生物钟”-脉搏跳动10次大约 s. 【答案】 30 7.5【例2】 运动会上王老师为小红记录的百米赛跑成绩是15s, 由于指针没有回零, 继续记录小明同学的成绩是27 s, 那么小明同学的真实成绩是_s【答案】 12 模块二 长度测量知识导航1.认识常用的测量长度的工具： 2.长度的单位换算国际单位是米（简写为m）, 常用单位有：千米（km）、分米（dm）、厘米（cm）、
7、毫米（mm）、微米（）、纳米（nm）它们之间的换算关系：, , , , , 说明：（1）1983年国际计量大会规定：米是在内, 光在真空中行程的长度；（2）光年是长度单位, 用来表示天体之间的距离, 它等于光在1年中的行程, 1光年3.正确选择和使用刻度尺 一估：测量前根据实际需要选择测量工具 说明：例如要测量一支钢笔的长度, 精确到mm, 则可选用分度值是lmm, 量程是150mm左右的刻度尺；而在体育课上要测量跳远的长度, 则可选用分度值是1cm的皮卷尺 二看：观察刻度尺的量程、分度值（即最小刻度, 也是刻度尺能达到的准确程度）和零刻线的位置这样才能确定一次测量的最大值和测量能达到的准确程
8、度 三放：刻度尺要与被测长度平行或重合, 刻度线要紧贴被测物体, 被测长度的一端要与刻度尺的零刻线（若零刻线已磨损, 则选择刻度尺上另一完好的刻度线）对齐 四读：读数时视线要与尺面垂直, 且正对刻度线, 并估读到分度值的下一位, 这样被测物体的长度就为物体两端读数之差 五记：记录测量结果时, 要写出数字和单位测量结果是由数字和单位组成的, 其中数字部分应由准确值（由刻度尺的分度值决定）加上一位估计值组成例如下图中, 刻度尺的最小刻度为1cm, 被测物体的长度为12.7cm, 其中, 12cm是由刻度尺上准确测得的为准确值；而0.7cm是估读的为估计值由于在准确值的下一位已经为估计数字, 是不准
9、确的, 所以再往下一位估计便无意义了, 因此记录结果只需一位估读值 4.实验误差 误差与错误 误差是指使用正确测量方法进行测量时, 测量值与真实值之间的差异, 误差不是错误错误是指由于实验方法不正确或实验时违反操作而造成的, 错误是应该且能够避免的而误差是不能绝对避免的, 但可以通过分析误差产生的原因来想办法减小误差 误差产生的原因误差产生原因有测量的人和测量工具两方面因素, 因为产生的原因不同, 误差可分为：系统误差：由于实验仪器本身不精确、实验方法粗略、实验原理不完善等产生的误差由于系统误差, 出现测量的值比真实值若偏大, 每次都偏大；若偏小, 每次都偏小 偶然误差：由于各种因素对测量的人
10、、测量仪器和测量物体影响而产生的误差叫偶然误差由于偶然误差, 测量值比真实值有时偏大、有时偏小 减小误差的办法分析误差产生的原因, 易知：对于系统误差, 可通过选用精密的仪器, 改进实验方法, 完善实验的设计原理等办法减小误差；对于偶然误差, 可通过多次测量取平均值的办法减小误差最常用的减小误差的方法是多次测量取平均值对被测物体的长度进行多次测量时, 常采用每次分别从刻度尺的不同起点开始测量这样, 一方面可以减小测量估计位（偏大或偏小）引起的误差, 另一方面可以减小由于刻度尺刻度不均匀带来的误差多次测量计算平均值的公式为：, 作为物体长度的测量结果, 由于多次测量所取的平均值仍要反映测量结果的
11、准确程度, 所以平均值的有效数值位数应与测量值的有效位数相同对于除不尽的数, 应采用四舍五入的方法确定最后一位数5.测量长度的特殊方法在对物理量进行测量时, 常常会遇到被测物理量不便直接测量的问题, 这时可采用如下的测量思路进行测量 积小为大（又称积累法）：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 化曲为直（又称替代法）：此法在长度测量中常用于测量弯曲
12、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, 这样便利用“以直代曲”的替代方法, 间接测出了曲线的长度 化内为外（又称平移法）： 当被测物体长度不能直接测量时（如人的身高、球的直径、锥体的高等）, 就要想 办法把它等值平移到物体的外部, 再用刻度尺测量如右图所示的操作便将被测锥体的高平移到了刻度尺上的AB, 读出AB的长度即为锥体的高 滚动法： 先测出某个轮子的周长, 让此轮子在被测曲线上滚动, 记录滚动的圈数, 然后用轮子周长乘以圈数就可以得到曲线路径的长度例如：测操场
13、的长度、两个汽车站之间的距离等, 汽车的计程器就是根据这个原理制成的夯实基础【例3】 下列长度单位由大到小的排列中正确的是（ ）A、 B、C、 D、【答案】 C【例4】 下列单位换算中正确的是（ ）A BC D【答案】 D【例5】 完成下列单位换算（1）4.7 cm= dm （2）3 281km= cm（3）510-6m= cm= nm （4）7m= nm= cm（5）30cm3= m3 （6）1L= dm3= m3【答案】 （1）0.47 （2）3.281108 （3）510-4, 5103 （4）7103, 710-4 （5）310-5 （6）1, 110-3【例6】 填上适当的单位： (
14、1)手臂长74 (2)小明同学的身高是1.68 (3)课本宽0.132 (4)手指宽1.5 (5)一支新铅笔的长度是1.75_ (6)教室课桌高780_ (7)圆珠笔芯塑料管的直径是3 (8)乒乓球的直径约是40 (9)教室门的宽度是0.95 (10) 一元硬币的直径是24.0 【答案】 (1)cm (2)m (3)m (4)cm (5)dm (6)mm (7)mm (8)mm (9)m (10) mm【例7】 一张纸的厚度约0.07mm, 合_m；非典型肺炎的冠状病毒平均直径100nm, 合 m. 【答案】 70 10-7【例8】 用分度值是mm的刻度尺测量一个圆盘的直径, 下列读数中正确的
15、是（ ） A23.4 cm B23.420 cm C23 cm D23.42 cm【答案】 D【例9】 武汉至北京的铁路长度为1 231 000 m, 下列不等于这一长度值的是（ ）A B C D 【答案】 B【例10】 为了探究刻度尺精确度的决定因素, 分别进行如下实验, 如图所示, 观察刻度尺读数回答问题：（1）甲尺的读数是 , 刻度尺的分度值是 （2）乙尺的读数是 , 刻度尺的分度值是 （3）综上所述, 刻度尺的精确度取决于 【答案】 （1）2.50cm, 毫米（2）2.5cm, 厘米 （3）最小刻度【例11】 如图所示, 此铅笔的长度为 cm. 【答案】 5.23【例12】 下列几个测
16、量值中准确程度最高的是（ ） A126.4m B16.5 dm C13 mm D28.02 cm【答案】 D【例13】 用刻度尺测量物体的长度时, 下列要求中错误的是( )A测量时刻度尺不能歪斜 B测量时必须从刻度尺最左端量起 C读数时视线应垂直于刻度尺 D记录结果时必须在数字后注明单位【答案】 B【例14】 用刻度尺正确地测量物体的长度, 一共测量了四次, 其结果都不相同, 这说明（ ）A刻度尺是歪斜地放在被测物体上 B该物体的真实长度是不确定的C测量中不可避免地存在误差D只有一次测量是可靠的, 其他三次都不可靠【答案】 C【例15】 如图所示, 测量圆柱体截面直径, 正确的是（ ）【答案】
17、 C【例16】 某同学用某刻度尺先后四次测一物体长度如下：, , , , 那么更接近物体的长度的值是（ ） A11.83 cm B11.84 cm C11.85 cm D11.86 cm【答案】 C【例17】 要测量1分硬币的厚度, 使测量结果的误差较小, 下列方法中最佳的选项是( )A用刻度尺仔细地测量硬币的厚度B用刻度尺多次测量硬币的厚度, 求平均值C用刻度尺分别测出10个1分硬币的厚度, 求平均值D用刻度尺测出10个1分硬币叠加起来的总厚度, 再除以10, 求得一个1分硬币的厚度【答案】 D能力提升【例18】 某同学用同一把刻度尺三次测得文具盒的宽度分别为9.20cm、9.21cm、9.
18、20cm, 则下列说法中错误的是( )A测量结果最后应记作9.20cm B此刻度尺的最小刻度是mmC9.21cm这个记录结果是错误的 D9.20中最末一位数字“0”是有意义的 【答案】 C【例19】 现在通用的鞋号是指人的脚跟到脚趾尖的距离的厘米数小红的妈妈请小红帮她买一双鞋, 小红利用手头仅有的一把受潮膨胀了的木尺测出妈妈的脚长是23cm小红应该买下面列出的哪个号的鞋（ ） A23号的 B 23号半的 C 22号半的 D一定要小于23号的【答案】 B模块三 体积测量知识导航1体积：任何物体都要占据一定的立体空间, 也就是具有一定的体积2体积的单位：体积的国际单位：米3 （）；常用单位：立方分
19、米（）、立方厘米（）、升（）、毫升（）换算关系：、3. 测量物体体积的方法：固体：形状规则：如长方体, 用刻度尺测出长、宽、高, 即可算出体积 形状不规则：如小石块, 用量筒或量杯, 通过“排水法”借助排开水的体积间接测出小石块的体积, 小石块的体积液体：直接用量筒或量杯 使用量筒或量杯时, 视线要与凹形水面的底相平, 或与凸形水银面的顶相平 排水法测量不规则物体的体积：夯实基础【例20】 使用量筒测量体积时, 下列有关说法错误的是（）A要把量筒平放在桌面上B要搞清量筒的测量范围和最小刻度C量筒只能测液体体积不能测固体体积D液面在量筒内呈凹形时, 视线要与凹形液面中央最低处相平【答案】 C【例
20、21】 一瓶矿泉水的体积是500 【答案】 mL【例22】 准确量取70毫升盐水, 所选用的量筒正确的是（ ）A.100毫升 B.50毫升 C.200毫升 D.10毫升 【答案】 A【例23】 在用量筒测量液体体积时, 若视线是俯视的, 则测得的体积比液体的真实体积要（ ）A. 更大 B. 更小 C. 一样大 D. 以上三种都有可能【答案】 A【例24】 量筒做得细而高（图所示）, 不做成粗而矮的形状, 这主要是因为( )A实验中, 细高的量筒便于操作B细高的量筒可以做出相对较大的底座, 增加稳度C细高的量筒与粗矮的相比, 相应的刻度间隔较大, 便于准确地读数D粗矮量筒中的液体较多, 筒壁所受
21、压强较大, 需用较厚的玻璃, 因 而不便读数【答案】 C【例25】 甲、乙两同学分别用量筒测量一个小石块的体积甲同学的做法是在量筒里注入适量的水, 记下水的体积V1, 然后轻轻放入石块, 使量筒里的水完全浸没石块, 记下此时水及石块的体积V2, 计算石块的体积为V2 -V1乙同学是先将石块置于量筒中, 同时往量筒中注入水, 使水全部浸没石块记下总的体积V1, 然后取出石块, 记下取出石块后水的体积V2, 计算石块的体积为V1-V2. 比较这两种方法回答下列问题：（1）你做此实验将选择哪种方法： （选填“甲”或“乙”）（2）如果两同学读数都是正确的, 两同学计算出的石块体积可能不相等, 比较大的
22、是 _ （选填“甲”或“乙”）. （3）如果甲同学实验读数如右图所示, 则这块碎石的体积是 cm3【答案】 （1）甲 （2）乙 （3）20 思维拓展训练（选讲）456789厘米提高班【拓展1】 如图所示, 1元硬币直径的测量值是 厘米【答案】 2.50【拓展2】 用直角三角板和刻度尺测量一圆柱形物体的直径, 如图所示, 其中正确的图是（ ） 【答案】 B【拓展3】 常见热水瓶的容积大小约为（ ）A0.2m3 B0.02m3 C2dm3 D200cm3【答案】 C【拓展4】 在用刻度尺测量物体长度的实验中, 记录数据时正确的是( )A. 可只记录数值, 不需要记录单位B. 可只记录单位, 不需要
23、记录数值C. 只要记录准确值, 并注明测量单位D. 既要记录准确值和估计值, 还应注明测量单位【答案】 D【拓展5】 下列有关误差的说法中, 正确的是( ) A多次测量取平均值可以减小误差B误差就是测量中产生的错误C只要认真测量, 就可以避免误差D选用精密的测量仪器可以消除误差【答案】 A【拓展6】 用分度值为1毫米的刻度尺测量同一物体的长度时, 几位测量员记录了以下几个数据, 其中正确的是( )A60.50mm B. 60 mm C. 60.5mm D6.050cm【答案】 C【拓展7】 同一长度的五次测量记录是25.1mm、25.2mm、25.1mm、27.2mm、25.3mm,其中一次明
24、显是错误的,它是_, 根据以上测量记录,这一物体长度应记作_.【答案】 27.2mm, 25.2mm456789厘米尖子班【拓展1】 如图所示, 1元硬币直径的测量值是 厘米. 【答案】 2.50【拓展2】 用直角三角板和刻度尺测量一圆柱形物体的直径, 如图所示, 其中正确的图是（ ）【答案】 B【拓展3】 常见热水瓶的容积大小约为（ ）A0.2m3 B0.02m3 C2dm3 D200cm3【答案】 C【拓展4】 在用刻度尺测量物体长度的实验中, 记录数据时正确的是( )A. 可只记录数值, 不需要记录单位B. 可只记录单位, 不需要记录数值C. 只要记录准确值, 并注明测量单位D. 既要记
25、录准确值和估计值, 还应注明测量单位【答案】 D【拓展5】 某同学用最小刻度是毫米的刻度尺测量物体的长度值为12.0mm, 若用米作记录数据, 则测量的结果的小数点后面应有几位数（ ）A. 1位 B. 2位 C. 3位 D. 4位【答案】 D【拓展6】 用分度值为1毫米的刻度尺测量同一物体的长度时, 几位测量员记录了以下几个数据, 其中正确的是( )A60.50mm B. 60 mm C. 60.5mm D6.050cm【答案】 C【拓展7】 同一长度的五次测量记录是25.1mm、25.2mm、25.1mm、27.2mm、25.3mm,其中一次明显是错误的,它是_, 根据以上测量记录,这一物体
26、长度应记作_.【答案】 27.2mm, 25.2mm实战演练【练1】 用刻度尺测得某物体的长度为1.700m, 则所用刻度尺的最小刻度是( )Am Bdm Ccm Dmm【答案】 C【练2】 关于测量下列说法正确的是( )A. 只要测量方法正确, 就不会出现误差B. 选择精确的测量仪器可以避免误差C. 多次测量求平均值可以消除误差D. 只要测量就不可避免要出现误差【答案】 D【练3】 测量长度时, 产生误差的原因是（ ）A刻度尺未与被测物贴紧B观察时视线与尺面不垂直C读数时没有考虑到刻度尺起点的选择D对刻度尺分度值的下一位估计得不够精确【答案】 D【练4】 分别用分度值为m、dm、cm、mm的
27、四种直尺, 测量同一物体的长度, 并用m为单位作的记录则记录数据中小数点后面的位数最多的是（ ）A用m尺测量的结果 B用dm尺测量的结果C用cm尺测量的结果 D用mm尺测量的结果【答案】 D【练5】 小明同学是一位初三的男生, 下列与他相关的一些数据的估测, 明显不合理的是( )A他的质量大约是60kg左右B他的身高大约是17dm左右C 他穿的鞋的长度大约是40cm左右D他穿的校服上衣的长度大约是0.8m左右【答案】 C课后测【测1】 一支新中华2B铅笔的长度约为( ) A 175mm B 175cm C 175dm D 175m【答案】 B【测2】 下列说法正确的是( )A普通中学生使用的课
28、桌高度约为1.8m B一个普通中学生的身高约为2mC. 一元硬币的直径约为2.5cmD. 一支铅笔的长度约为15dm【答案】 C【测3】 如图所示，物体的长度是 。【答案】【测4】 如图所示，纽扣的直径是 cm。来源:学科网、【答案】 1.1ml100708090102030405060【测5】 将金属块用细线系好放进盛有40 cm3水的量筒中，量筒中的水面升高到如图所示的位置，则金属块的体积为 cm3。【答案】 100 教师阅读资料：测量容积 托马斯.爱迪生在发明白炽电灯前, 一天, 他在实验室里想知道灯泡的容积大小, 于是便请助手去测量. 可过了许久, 他见助手还没有把数据送来, 于是他来
29、到了助手实验室. 走进门, 爱迪生看见助手正在桌旁不停地演算着, 便上前问他在干什么, 助手回答道：“我刚才已经测量灯泡不同部分的周长, 现在正在用数学公式进行计算, 马上就可以知道答案了. ” 爱迪生哭笑不得：“难道你就不知道先把灯泡里灌满水, 然后再去测量水的体积吗？”想像力比知识更重要，因为知识是有限的，而想像力概括着世界的一切，推动着进步，并且是知识进化的源泉。严格地说，想像力是科学研究的实在因素。所以创新是时代的必须，也是所有人快速进步的必要手段。 【创新的三个层次】一、处处是创造之处，人人是创造之人； 二、敢想敢做，有付出定会有收获；三、坚持敢于创新的理念，持之以恒，追求奋斗，终会
30、辉煌。需要一把剪刀据说篮球运动刚诞生的时候，篮板上钉的是真正的篮子。每当球投进的时候，就有一个专门的人踩在梯子上把球拿出来。为此，比赛不得不断断续续地进行，缺少激烈紧张的气氛。为了让比赛更顺畅地进行，人们想了很多取球方法，都不太理想。有位发明家甚至制造了一种机器，在下面一拉就能把球弹出来，不过这种方法仍没能让篮球比赛紧张激烈起来。 终于有一天，一位父亲带着他的儿子来看球赛。小男孩看到大人们一次次不辞劳苦地取球，不由大惑不解：为什么不把篮筐的底去掉呢？一语惊醒梦中人，大人们如梦初醒，于是才有了今天我们看到的篮网样式。去掉篮筐的底，就这么简单，但那么多有识之士都没有想到。听来让人费解，然而这个简单的“难题”困扰了人们多年。可见，无形的思维定式就像那个结实的篮子禁锢了我们的头脑，使得我们的思维就像篮球被“囚禁”在了篮子里。于是，我们盲目地去搬梯子、去制造机器生活中许多时候，我们就需要这样一把剪刀，去剪掉那些缠绕我们的“篮子”，生活原本并没有那么复杂。创新49力学预科课本教师版