科學測量（講義）

浙教版七年級上冊第一章第四節(jié)科學測量【知識點分析】一.長度的測量1.長度的單位：長度的常用單位是米(m)測量較大的距離時一般用千米(km)；測量較小的距離時般用分米(dm)、厘米(cm)和毫米(mm)；在研究微觀世界時，還會用到微米(μm)和納米(nm)等單位。1千米=1000米1米=10分米1分米=10厘米1厘米=10毫米1毫米=1000微米1微米=1000納米2.長度的測量工具：直尺、卷尺、米尺、皮尺等。3.認識刻度尺：（1）零刻度線：測量的起點。（2）分度值(最小刻度)：最小格表示的量。（3）量程(測量范圍)：刻度尺一次能測出的最大長度。（4）單位：就是該刻度尺標注的單位。4.使用刻度尺：（1）選取量程、分度值、單位和測量范圍合適的刻度尺。（2）正確放置：有刻度線一端與被測物體緊貼，被測物體與零刻度線對齊，測量端要與刻度尺平行。（3）正確觀察：視線要正對刻度線，即視線與尺面垂直，不能斜視。（4）正確讀數：區(qū)分大小格的分度值后準確讀數，并且需要往后估讀一位（分度值后一位）。正確記錄：按照讀數的方式，記錄讀出的數據4.長度測量的特殊方法：（1）累積法：當被測物體較小，產生的誤差較大的時候，我們可以采用累積法，先測量多個，再除以數目。（2）平移法：當一個物體的長度無法直接測量時，我們可以采用平移的方法來測物體的長度或高度。（3）以直代曲法：用曲線與待測物體緊貼，再拉直測量長度（4）滾輪法：利用滾輪的周長和半徑關系，滾動的圈數加上角度，乘以周長，即可得到長度。二.體積的測量1.體積的單位：：米3(m3)。其他單位：分米3(dm3)、厘米3(cm3)、升(L)、毫升(mL)。單位換算：1米3=103分米3(升)=106厘米3(毫升)。2.液體體積的測量：（1）測量工具：量筒、量杯。（2）如何使用量筒測量液體體積：將量筒放在水平面上。多數液體在靜止時，液面在量筒內呈現(xiàn)凹形，這使得液面從側面看，并非呈現(xiàn)一條細線，而是具有一定厚度的表面層。讀數時，應當使量筒壁上的刻度正對自己，視線與量筒內的液面的最低處保持水平，再讀出讀數。（3）注意事項：【固體體積的測量】1.2.3.1.直接物體排開水的體積就是物體體積【密度大于水】2.用重物是被測物體沉下去，側體積【密度小于水】3.用長針將固體壓下去側體積【密度小于水】三.溫度的測量1.溫度：物體的冷熱程度，單位是oC,讀作攝氏度。2.溫度計：利用水銀、酒精燈液體的熱脹冷縮的性質制成的測量溫度大小的儀器。液柱越高，溫度越高。3.攝氏度的規(guī)定：在標準大氣壓下，把冰水混合物的溫度定為0，水沸騰的溫度定為100。0和100之間分為100等份，每一份就表示1攝氏度。零攝氏度以下，讀作零下多少攝氏度。4.溫度計的使用注意事項：（1）選取合適的量程與分度值的溫度計進行測量（2）要將溫度計與待測物體充分接觸（3）不得取出讀數，讀數不得傾斜5.體溫計：可以拿出讀數的溫度計（1）結構與特點：（2）縱切面是三角凸起形狀是起到放大作用，方便觀察。（3）體溫計前段連接有一個細小的彎管，叫做縮口，可以在脫離身體之后斷開方便讀數。（4）使用前注意需要甩一甩，讓水銀退回底部，如未退回，則測量時只能大，不能小。（5）三種測量方式：腋測法：將腋窩汗液擦干，把體溫計放在腋窩深處，用上臂將體溫計夾緊，放置3~5分鐘后讀數。腋測法較安全方便，不易發(fā)生交叉感染，廣為采用?？跍y法：將消毒過的體溫計置于舌下，緊閉口唇(用鼻呼吸)，放置5分鐘后讀數。此法測體溫較可靠，但對嬰幼兒及神志不清者不能使用。肛測法：受測者取側臥位，將溫度計頭涂以潤滑劑，徐徐插人肛門，深達體溫計長度的一半為止，放置5分鐘后讀數。此法多用于小孩子及神志不清者，最好由醫(yī)護人員執(zhí)行。6.其他溫度計：隨著科學技術的發(fā)展，測量溫度的方法越來越多，技術也越來越先進。常用溫度計除了液體溫度計以外，還有電子溫度計、金屬溫度計等。色帶溫度計能方便地跟蹤動物的體溫變化；衛(wèi)星能遙感；天文學中常用光譜分析的方法研究恒星的溫度。【例題分析】一、選擇題1．測量工具如果操作不當，會使測量值有偏差，下列各項是小明的整理（每個選項中僅此一項操作不當），測量結果與操作不當不相符的是（）選項不當操作測量結果A用拉得很緊的皮尺去測量某同學的跳遠距離偏小B用累積法測量金屬絲的直徑時，若繞線不緊密偏大C用量筒測量液體體積時，讀數時，視線俯視偏小D用溫度計測沸水溫度時，將溫度計移出沸水讀數偏小A．A B．B C．C D．D【答案】C【解析】A．用拉得很緊的皮尺測量跳遠距離時，皮尺的分度值變大，因此其讀數比真實值偏小，即測量結果偏小，故A不符合題意；B．用累積法測細金屬絲的直徑時，若繞線時沒有緊密，則測出的總長度等于線圈直徑與線圈間空隙的和，所以測量值比真實值要大，故B不符合題意；C．量取液體體積時，量筒要放平，讀數時視線應與量筒內液體的凹液面最低處相平，若仰視液面，讀數比實際偏小，若俯視液面，讀數比實際偏大，故C符合題意；D．用溫度計測沸水的溫度時，讀數時溫度計的玻璃泡要繼續(xù)留在沸水中，否則溫度計示數會降低，測量結果偏小，故D不符合題意。故選C。2．下列四圖分別表示測量銅絲的直徑、科學課本一張紙的厚度、圓柱體的直徑、單擺來回擺動一次的時間（測出來回擺動10次的時間再計算），其中所運用到的測量原理相同的是（）

A．甲乙丁 B．甲乙丙 C．乙丙丁 D．甲丙丁【答案】A【解析】甲圖中銅絲直徑很小，無法直接測量，把銅絲緊密繞在鉛筆上，用刻度尺測量出銅線圈的總長度，數出線圈中銅絲的圈數，然后計算銅絲的直徑，采用的方法為累積法；乙圖中物理課本一張紙的厚度小于刻度尺的分度值，先測物理課本的厚度，再除以物理課本紙的張數，就可測出一張紙厚度，采用的方法為累積法；丙圖中由于硬幣直徑的兩端點位置不易確定，因此不能用刻度尺直接測量，需要借助于三角板或桌面將待測硬幣卡住，把不可直接測量的長度轉移到刻度尺上，采用的方法是等效替代法；丁圖中單擺來回擺動一次的時間不易測準，可測出來回擺動10次的時間再計算擺動一次的時間，采用的方法為累積法；甲、乙、丁的測量原理相同，故A符合題意，BCD不符合題意。故選A。3．中考百日倒計時日歷本共有100頁（50張），某同學用刻度尺進行了四次測量，量出這本日歷本的厚度為2.00厘米、3.95厘米、1.95厘米、2.05厘米，則每張日歷紙的厚度約為（）【答案】B【解析】由厚度的數值可知，3.95厘米與其他數值相差較大，故是錯誤的數據，則這本日歷的厚度為則每張日歷紙的厚度約為故選B。4．如圖所示為寒暑表，40°C與10°C兩條刻度線相距AB=10厘米，刻度線C與刻度線B相距BC=5厘米。下列判斷正確的是（）

A．C處應該刻上3℃ B．C處應該刻上5°CC．20°C刻度線距A處3厘米 D．20°C刻度線距B處5厘米【答案】B【解析】AB．因為40℃與10℃兩條刻度線相距AB=10厘米，所以兩條刻度線相距1cm溫度差為3℃。當BC=5厘米時，溫度相差5×3℃=15℃又因為寒暑表越往上示數越大，故A示數為40℃，B示數為10℃，C的示數為10℃15℃=5℃故A錯誤，B正確。CD．20℃與10℃相差10℃，相隔即在B的上面3.3cm處，A下面處，C上面故CD錯誤。故選B。5．要測量1元硬幣的厚度，使測量結果的誤差較小，下列方法中最佳的是（）A．用刻度尺仔細地測量1個硬幣的厚度B．用刻度尺分別測出10個硬幣的厚度，再求平均值C．用刻度尺多次測1個硬幣的厚度，再求平均值D．用刻度尺測出10個硬幣疊加起來的總厚度，再除以10【答案】D【解析】A．用刻度尺仔細地測量1個硬幣的厚度；由于一枚硬幣的厚度很小，不易直接測量，若直接測量則誤差會很大；故A不符合題意；B．用刻度尺分別測出10個1元硬幣的厚度，再求平均值；不是最佳方案，因為一枚硬幣的厚度很小，不易直接測量；故B不符合題意；C．用刻度尺多次測1個硬幣的厚度，再求平均值；不是最佳方案，因為一枚硬幣的厚度很小，不易直接測量；故C不符合題意；D．用刻度尺測出10個1元硬幣疊加起來的總厚度，再除以10；是最佳方案，采取累積法，總厚度較大，易測長度，誤差較??；故D符合題意。故選D。6．塑料盒不能沉入水中。為了測量它的體積，某同學采用了如圖所示的方法（繩子體積忽略不計），下列說法正確的是（）A．塑料盒的體積是1cm3B．沒有步驟A和C也能測出塑料盒體積C．根據C和D可以測出塑料盒的體積D．塑料盒浸沒深度的大小對測量結果有影響【答案】C【解析】ABC．在量筒中倒入適量水，并將金屬環(huán)浸沒在水中，讀出水的體積V1=54mL，再用金屬環(huán)和塑料盒一塊浸沒水中，讀出總體積V2=60mL，則塑料盒的體積V=V2V1=60mL54mL=6mL=6cm3據此分析，測量塑料盒的體積只需要C和D兩個步驟，故C正確，AB錯誤；D．塑料盒的體積等于金屬環(huán)和塑料盒的總體積和金屬環(huán)的體積之差，塑料盒浸沒深度的大小對測量結果沒有影響，故D錯誤。7．量筒做得細而高，不做成粗而矮的形狀，主要原因是（）A．細高的量筒便于操作B．細高的量筒可以制作出相對較大的底座，增加穩(wěn)度C．細高的量筒與粗矮的相比，相應的刻度間隔較大，能較準確地讀數D．細高的量筒與粗矮的相比更美觀【答案】C【解析】細的量筒橫截面積小，對應相同的體積變化，液面高度變化大，即能顯示微小的體積變化，測起來更加準確；量筒的示數是均勻的，做的細而高，表示體積的刻度線間隔較大，可以更快、更準確的讀數。故選C。8．小明周末在家?guī)兔φ疹櫟艿?，媽媽讓他給弟弟泡100mL的奶。小明先往奶瓶里加入適量的水，若此時小明仰視讀得水的體積為100mL，如圖所示。則水的實際體積為（）A．大于100mlB．小于100mlC．等于100ml D．無法判斷【答案】A【解析】使用量筒測量液體體積時，量筒必須放平，視線要與量筒內液體的凹液面最低處保持水平，再讀出液體的體積；如果仰視會使讀數偏小，所以用量筒取液體時仰視讀數為100mL，則量取的實際體積大于100mL。故選A。9．下列是某同學整理出的“錯誤操作”與對應測量結果，其中錯誤的是？（）選項錯誤操作測量結果A用拉得很緊的皮卷尺去測量某同學的跳遠距離偏大B測量頭發(fā)的直徑，把頭發(fā)繞在鉛筆上時沒有排列緊密偏大C用溫度計測冰水混合物溫度時，將溫度計移出冰水混合物讀數偏大D用量筒測量液體體積時俯視讀數偏大A．A B．B C．C D．D【答案】A【解析】A.用被拉長了的皮尺測量跳遠距離時，此距離是一定的，但皮尺上的分度值的真實長度變大，而分度值的示數沒有變化，所以測量結果比實際距離偏小，故A錯誤。B.在測量頭發(fā)的直徑時，如果把頭發(fā)繞在鉛筆上時沒有排列緊密，會導致頭發(fā)絲的寬度測量結果偏大，所以計算的直徑偏大，故B正確。C.用溫度計測冰水混合物溫度時，讀數時溫度計的玻璃泡要繼續(xù)留在被測液體中，否則溫度計示數會升高，測量結果偏大，故C正確。D.用量筒量液體體積時讀數時視線要與液體的凹液面相平，否則測量的液體體積會不準確，俯視讀數會比實際值要大，故D正確。故選A。10．小安超喜歡吃奶茶里的珍珠，于是每次買珍珠奶茶時總會要求多加珍珠。一次她買了一杯320mL的珍珠奶茶，她想知道這杯珍珠奶茶中“珍珠”占了多少體積。于是把杯里的奶茶倒入了三個全新的量筒中，直到液體全部倒完，結果如圖所示，則“珍珠”的體積約為（）A．60cm3 B．180cm3 C．240cm3 D．260cm3【答案】A【解析】由圖知，奶茶中液體的體積為260mL，已知總體積為320mL，所以“珍珠”的體積為320mL260mL=60mL故選A。11．下列關于使用溫度計的操作步驟，正確的排列為（）①觀察溫度計示數并記錄②取出溫度計③選取適當的溫度計④估計被測物體的溫度⑤讓溫度計的玻璃泡與被測物體充分接觸一定時間A．①②③④⑤B．④⑤③②①C．④③⑤①② D．③④①②⑤【答案】C【解析】溫度計的使用方法：④先要估計被測物體的溫度；③選擇合適的溫度計；⑤然后讓溫度計的玻璃泡全部浸入被測液體中；①待示數穩(wěn)定后讀數，讀數時溫度計不能離開被測液體；②取出溫度計，即④③⑤①②，故C符合題意。故選C。12．量筒應做得細而高，而不宜做成粗而矮的形狀（如圖所示），其主要原因是（）A．細高的量筒便于操作B．低矮的容器由于刻度太低，不便讀數C．細高的量筒可以做出相對較大的底座，增加穩(wěn)定性D．細高的量筒與粗矮的相比，相應的刻度間隔較大，能較準確地讀數【答案】D【解析】細的量筒橫截面積小，對應相同的體積變化，液面高度變化大，即能顯示微小的體積變化，測起來更加準確；量筒的示數是均勻的，做的細而高，表示體積的刻度線間隔較大，可以更快、更準確的讀數。故選D。13．體溫計的測量精度可達到0.1℃，這是因為（）A．體溫計的玻璃泡的容積比細管的容積大得多B．體溫計的測量范圍只有35℃到42℃C．體溫計的玻璃泡附近有一段彎曲的細管D．體溫計比較短【答案】A【解析】體溫計和常用溫度計相比，前者內徑很細，而下端的玻璃泡則很大，使得有微小的溫度變化，即吸引很少的熱量，管中水銀上升的高度會非常明顯，所以可以測量的更為精密。故選A。14．用體溫計分別測甲、乙、丙三人的溫度，先測得甲的體溫是37.6℃，用酒精消毒后再依次直接去測乙和丙的體溫，已知乙的體溫正常，丙的體溫為38.4℃，那么用此方法測得乙和丙的體溫分別為（）A．37℃，38.4℃ B．37℃，37.6℃C．37.6℃，38.4℃ D．37.6℃，37.6℃【答案】C【解析】體溫計液泡上方有一縮口，在離開人體后，液柱不下降，使體溫計能離開人體讀數。先測得甲的體溫正常約為37.6℃，但是體溫計在使用前必須用力甩，如果用沒甩的體溫計測病人的體溫，若被測病人的體溫比原來病人的體溫高，則準確，如果低，則顯示原來的示數。乙體溫正常，在36℃37℃之間低于上次示數，丙的實際體溫是38.4℃，那么兩次測溫后，測得數據是37.6℃和38.4℃，故C正確。故選C。15．測量一枚大頭針的體積，小明設計了如下實驗：①求出一枚大頭針的體積V②將一捆大頭針放入水中，讀數記為③向量筒中倒入適量的水，讀數記為④數清大頭針的枚數下列步驟排序正確的是（）A．②③④① B．③②④① C．②③①④ D．③②①④【答案】B【解析】測量一枚大頭針的體積的步驟：③向量筒中倒入適量的水，讀數記為；②將一捆大頭針放入水中，讀數記為；④數清大頭針的枚數；①求出一枚大頭針的體積V。故選B。二、填空題16．請你完成以下科學測量。（1）圖甲中物塊的長度是cm；（2）圖乙中溫度計的示數是°C；（3）圖丙中小石塊的體積是cm3?！敬鸢浮?.402420【解析】（1）[1]根據圖甲知道，刻度尺的分度值為0.1cm，則該物體的長度為（2）[2]根據圖乙知道，溫度計的分度值為1℃，且刻度向下逐漸增大，那么實際溫度在0℃以下，那么示數為24℃。（3）[3]根據丙圖知道，量筒的分度值為10ml，則小石塊的體積為V=V2V1=130ml110ml=20ml=20cm317．在科學實驗中，儀器的讀數是必不可少的，下圖中溫度的示數讀作，硬幣的直徑為，塑料盒的體積是。

【答案】61.85cm6cm3【解析】[1]由圖所示溫度計知道，液柱向上對應的數字變小，溫度為零下，其分度值是1℃，其示數為6℃。[2]刻度尺每一大格代表1cm，那么每一個小格就是1mm，即該刻度尺的分度值是1mm；起始端從零開始，右端對的刻度是7.40cm，4個硬幣直徑的長度之和為7.40cm，所以硬幣的直徑[3]由圖知道，塑料盒的體積為液體與金屬環(huán)和物體的總體積減去量筒中原液體與金屬環(huán)的體積之差，即18．對于漂浮在水面上的蠟塊體積的測量，小明想出了如圖的測量方法。A．B．C．D．E.A．在量筒中倒入適量的水；B．將一枚鐵釘用繩系好；C．將鐵釘緩慢浸沒入水中，測出體積讀數；D．將蠟塊固定在鐵釘附近；E．使鐵釘和蠟塊均浸沒入水中，測出體積讀數。綜合以上步驟即可求出蠟塊的體積。請回答下列問題：（1）圖中A，C，E三個步驟中都有體積的測量，就測量蠟塊體積來講，其中不必要的是。（2）根據信息可得蠟塊的體積為。（3）A步驟中“適量”是指。（4）為提高實驗的精確程度，可改進的措施有（寫出一點即可）?！敬鸢浮緼23cm3能浸沒帶有繩子的蠟塊和鐵釘且實驗過程中水的凹液面不超過量筒的最大刻度選用更細的繩子（或多次測量求平均值等）【解析】（1）[1]若要測量蠟塊體積，單測水的體積即步驟A是不必要的。（2）[2]蠟塊的體積為V蠟塊=V3V2=49mL26mL=23mL=23cm3（3）[3]A步驟中“適量”是指能浸沒帶有繩子的蠟塊和鐵釘且實驗過程中水的凹液面不超過量筒的最大刻度。（4）[4]為提高實驗的精確程度，可選用更細的繩子（或多次測量求平均值等）。19．科學測量是進行科學探究的基礎，請根據所學的知識進行填空。（1）如圖A，該刻度尺的最小刻度是cm，該木塊的長度是cm。若用刻度尺測得一本1000頁的書的厚度是4cm，則每張紙的厚度是mm。（2）如圖，B溫度計的示數是℃，C溫度計的示數是℃?！敬鸢浮?.13.150.083614【解析】（1）[1][2]如圖A，該刻度尺的最小刻度是0.1cm。物體起始端對應刻度尺的零刻度，末端刻度值為3.15cm，則物體長度為3.15cm。[3]書本紙張的張數為張則一張紙的厚度為（2）[4]圖B溫度計的分度值是1℃，示數在零上，讀數是36℃；圖C溫度計的分度值是1℃，示數在零下，讀數是14℃。三、探究題20．玩游戲用的游戲幣（放入水中會沉于水中），其形狀類似于圓柱形，其表面凹凸不平，如圖所示。學習了測量新知識的小縉特別想知道一枚游戲幣的直徑與體積多大，于是馬上進行了測量。（1）經過思考，他設計了以上四種測圓柱直徑的方法，你認為圖是正確的；（2）采用了正確方法后，小縉進行了五次測量，結果分別是2.20厘米、2.21厘米、2.95厘米、2.20厘米、2.21厘米，你認為他得到的結果是；（3）小縉用排水法測量游戲幣的體積時，他按圖戊A方式讀取水的體積，然后再按圖戊B方式讀取水和游戲幣的總體積，如此測得游戲幣的體積比實際體積。（選填“偏大”或“偏小”）【答案】丁2.21偏小【解析】（1）[1]直接用刻度尺來尋找圓柱體的直徑的方法是不科學的，無法準確找到圓的直徑，一般測量值會偏小故乙丙錯誤；甲圖0刻線沒有和硬幣的最底部對齊，故甲圖錯誤，丁圖三角板的直角邊所對應的示數之差即為硬幣直徑的大小，故丁正確。（2）[2]觀察這5個數據，2.95cm和其它數據相差太大，故2.95cm這個數據是錯誤的；故硬幣的直徑為（3）[3]按圖戊A方式讀取水的體積，俯視讀取體積，水的體積會偏大，按圖戊B方式讀取水和游戲幣的總體積，讀取方式正確，水和游戲幣的總體積準確，由V=V總V水可知，游戲幣的體積比實際體積偏小。21．小江和小麗兩同學分別用量筒測量一個小石塊的體積。

小江同學的做法：先將小石塊置于量筒中，同時往量筒中注入水，使小石塊全部浸沒水中，記下水和小石塊的總體積V1；然后取出小石塊，記下取出小石塊后水的體積V2；計算小石塊的體積為V1V2。小麗同學的做法：先在量筒里注入適量的水，記下水的體積V1；然后輕輕放入小石塊，使小石塊完全浸沒在量筒里的水中，記下此時小石塊和水的總體積V2；計算小石塊的體積為V2V1。比較這兩種方法回答下列問題：（1）為了使實驗結果更準確，應該選擇（選填“小江”或“小麗”）的方法。

（2）實驗后兩同學對測量結果進行了討論，以下操作會導致測量結果（小石塊體積）偏小的是。