教科版八年级物理走进实验室知识点讲解和同步练习Word文件下载.docx
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量筒
2.认识科学探究的基本要素:
(1)提出问题
(2)猜想与假设
(3)制定计划和设计实验
(4)进行实验和收集证据
(5)分析和论证
(6)评价
(7)交流与合作
3.学习建立家庭实验室
(二)测量:
实验探究的重要环节
1.测量的重要性:
实验是科学探究的重要形式,测量是科学实验的重要环节。
物理量的测量首先要规定它的标准,并以之作为单位,将待测量物理量与它的标准量进行比较。
国际单位制是进行科学、科技、贸易交流的保障。
(1)长度的单位及其换算
·
国际单位:
长度的国际单位是米(m)
常用单位:
比米大的单位有千米(km)、比米小的单位有分米(dm)、厘米(cm)、毫米(mm)、微米(μm)、纳米(nm)
单位之间的换算关系:
1km=1000m=103m
1dm=0.1m=10-1m
1cm=0.01m=10-2m
1mm=0.001m=10-3m
1μm=0.001mm=10-6m
1nm=0.001μm=10-9m
换算方法:
单位间的换算关系采用等量代替法,即先照写数值,然后乘以单位间的换算关系,并注
换算过程为:
“数不变,单位换,进行算”
(2)正确使用刻度尺
1)使用刻度尺之前要“三观察”
观察零刻度线的位置在哪里,是否磨损;
如果磨损可重新确定一刻度线为起始刻度线。
观察量程是多少,实际情况中可根据具体情况,选择合适量程的刻度尺。
观察分度值是多大,据不同情况和要达到的精确度,选择分度值合适的刻度尺
2)使用刻度尺测量物体的长度要“三会”
会放:
刻度尺的零刻度线或重新确定的起始刻度线要与被测物体的起始端对齐,刻度尺有刻度线的一边要贴近被测物体且与被测长度平行,不能放倾斜。
会读:
读数时视线要与刻度尺的尺面垂直,眼睛不可倾斜,在精确测量时要估读到分度值的下一位。
会记:
记录测量结果是由数字和单位组成的,无单位的记录结果是毫无意义的。
【典型例题】
例1.小宇在家中建立了家庭物理实验室,他先用一个瓶口水杯,一张厚纸片,一支筷子和一些水,请你帮助他用现有知识设计几个有趣的实验。
解析:
1.杯里倒上水,把筷子斜放在水杯里,筷子看上去从水面处弯折了。
2.杯里倒满水,把纸片剪成杯口大小(比杯口稍大)放到杯上,用手按住纸片,迅速使杯子倒过来,松手。
看到水并没有溢出来。
评注:
在家里建立家庭实验室是个非常好的培养我们对物理的兴趣和锻炼观察、思维能力的手段,在家里现有一些废旧的生活用品都可以直接或经过改装变成我们的实验仪器,快去动手做一做吧!
例2.如下图所示,该物体长度是()
A.10.94cmB.10.9cm
C.2.9cmD.2.94cm
选A、B项是误把物体右端示数当做物体长度,选C项是没有估计值。
当刻度尺的零刻度线未与被测物体的一端对齐时,被测长度数值上就等于其两端所对刻度值之差。
本题中物体左端所对刻度值是8.00cm,右端所对刻度值为10.94cm,所以物体的长度为10.94cm-8.00cm=2.94cm。
所以应选D项。
答案:
正确选项为D
启示:
(1)用刻度尺测量物体长度时,弄清刻度尺的分度值是非常关键的;
(2)用刻度尺测物体长度时,不一定非要让零刻度线与被测物体的一端对齐,只要认清物体两端分别对齐的刻度值,知道被测长度总等于其两端所对应刻度值之差就行。
例3.完成下列单位的换算
26cm==m
要做好单位换算的题目,首先必须把单位换算关系弄清楚,即把大小单位之间的进率关系记清楚,其次抓住单位的“换”和“算”两个字做文章。
26cm是26个1cm,
,所以26cm是26个
m,这就由厘米换算成米了。
其正确的解答为:
26cm=26
m=0.26m
说明:
本题考查长度单位厘米和米之间的换算关系,也考查基本的记忆能力和运算能力。
解题的关键是:
(1)记住单位之间的换算关系;
(2)26cm理解为26
;
(3)注意在运算过程中,单位和数字一起进行乘、除运算。
单位换算题目的解题规律可简单归纳为:
“数不变,单位换,进行算”。
例4.在学校运动会中测量跳高成绩时,应选取的合适的测量工具是()
A.分度值是1cm的15cm皮卷尺
B.分度值是1mm的1.5m钢卷尺
C.分度值是1mm的米尺
D.自制一根分度值是1cm的硬杆长尺
选取合适的测量工具,第一步要看测量的具体需要,确定测量需要达到的准确程度,再根据测量要求确定刻度尺的分度值,第二步要根据具体情况选取合适种类的长度测量工具。
正确答案:
D
解答本题很容易出现错选B和C,其思维障碍是不会抓住测量的具体要求,没有将物理知识应用于实际,误认为分度值越小越好,解决的方法是:
①从理论上掌握选用刻度尺的方法;
②在实际中多动手、动脑,将学到的物理知识联系实际。
例5.一名粗心的学生在测量记录中忘记写上单位,下列记录结果中,哪一个数据的单位是米()
A.一名学生的身高为16.3
B.一支铅笔的长度为0.175
C.一本字典的厚度为3.5
D.一枚一元硬币的厚度为1.9
解析:
本题考查了我们在日常生活和学习中估测长度的能力,一支新铅笔的长度约为10—20cm,0.175m=17.5cm,符合常识,因而B选项是正确的,A、C、D选项中,若以m为单位,显然不符合生活常识,是错误的。
故选B
评注:
测量结果是由数字和单位组成,只写数字未标明单位是初学物理者最易犯的错误之一,要正确解答此类题目,要求我们在生活和学习中多积累一些常见物体的长度值,如人的身高、课本的厚度、课桌的高度等作为解题的依据。
例6.找出下图中用刻度尺测量物体的长度时的错误之处。
正确放置刻度尺的方法是贴、平、齐,即
(1)刻度尺有刻度线的边跟被测物体紧贴。
(2)刻度尺跟被测物体的边平行。
(3)刻度尺的零刻度线或某一整数刻度线跟被测物体的起始端对齐。
本题要求指出错误之处,即只需指出错误的地方就可以了。
如解答时写成“①应该对齐零刻度线;
②尺应该与被测物体平行;
③刻度尺的刻度线应该紧贴被测物体”,则变成“改正错误之处”反而不符合题目要求。
故本题的错误之处:
①被测长度起始端没有对好零刻度线;
②尺面没有与被测物体平行;
③刻度尺的刻度线没有紧贴被测物体。
第一章走进实验室
(二)
1.长度测量的特殊方法。
2.了解误差,练习多次测量求平均值减少误差的方法。
3.学习记录、分析、表达数据和结果。
4.了解科学探究的基本要素。
5.知道长度、时间与面积测量的基本原理。
知识点分析
(一)长度测量的特殊方法
1.化曲为直:
用无伸缩的软线与待测曲线重合,然后把软线拉直,再用刻度尺进行测量。
如测地图上长江的长。
2.化直为曲法(滚轮法):
用一已知周长的滚轮在待测的较长的直线或曲线上滚动,记下滚动的圈数,则被测长度为圈数×
滚轮周长。
如测一个椭圆形花坛的周长。
3.测多算少法(累积法、化零为整):
测出多个相同的物体的总长度或总厚度,再除以个数或张数即可。
如测一本书纸张厚度。
4.侧少算多法(化整为零):
被测物体长度很大时,可先测出其中一小段,然后找出它们间的倍数关系,从而算出物体的长度。
5.平移法(等量代替法):
将被测物体的长度,用刻度尺上相应的长度替代。
如测硬币的直径、圆柱体直径。
(二)误差
1.误差:
测量值与真实值之间的差异叫做误差。
2.产生误差的原因:
(1)与测量工具有关;
(2)与测量的人有关。
3.减少误差的方法:
(1)改进测量方法,选用先进而又精密的测量工具;
(2)测量的人要细致、认真地进行测量;
(3)求多次测量的平均值。
4.误差和错误不同:
测量误差只能减少但不能避免,而测量错误是可以避免的。
(三)关于记录、分析、表达数据和结果
1.分度值:
是刻度尺上相邻两条刻度线间的长度,也叫这把刻度尺的精确度或准确度、最小刻度值。
2.实际估读时,一定要估读到分度值的下一位。
3.对于一个测量结果,其倒数第一位是估读值,倒数第二位所对应的单位就是刻度尺的分度值。
4.一个测量结果是由准确值和估读值还有单位组成的。
(四)科学探究的基本要素:
提出问题——猜想与假设——制定计划、设计实验——进行实验、收集证据——分析论证——评估——交流合作
(五)学会正确选择、使用仪器测量长度、时间与面积
规则物体的面积:
正方形:
S=
长方形:
S=ab
圆形:
S=π
三角形:
梯形:
平行四边形:
S=ah
不规则物体的面积的测量方法(方格法):
把物体放在方格纸上,在方格纸上描下它的轮廓,数一下图形中包含的方格数,对不满一格而大于半格的都算一格,小于半格的都不算。
用总的格数乘以一个格的面积,就是物体的面积。
【典型例题】
例1.我们进行降落伞比赛的过程中,需要测量一些长度,比如降落伞的绳长和降落伞离地面的高度,东东同学的手中有刻度尺、米尺、皮卷尺等测量工具,它应该选择什么尺来测量这些长度呢?
在测量之前,应该先估计出被测物体大概的长度,以便选择量程和分度值都合适的测量仪器,测降落伞的绳长用刻度尺就可以,而测降落伞离地面的高度,则要用皮卷尺,因为皮卷尺的量程较大。
不同的测量仪器一般它们的量程和分度值都不相同,根据被测长度的大小选择有合适的量程和分度值的测量仪器,是在测量中最关键的一步,如果选择的量程太大,其相应的分度值也会较大,测量误差也就大了。
例2.在探究降落伞在空中滞留的时间与什么因素有关的时候,亮亮和田田同学提出了许多个猜想,他们想通过实验来检验自己的猜想是否正确,你觉得他们该怎么做?
在多个因素都能影响一个问题的时候,要想知道一个因素是怎样影响的时候,我们常用的方法就是先保持其他因素不变,改变其中一个因素的大小来看其对所要研究的问题的影响。
例如要研究降落伞的滞空时间与悬挂物重的关系的时候,我们就要显示降落伞面积,绳长等其它因素不变,改变悬挂重物来研究与滞空时间的关系。
这个问题所用到的方法是“控制变量法”。
控制变量法是在物理学研究的过程中的一个重要方法,同学们要准确的领悟其含义。
例3.如图所示,为生活中常用的测量仪器,其中A图的示数是s,B图的示数是N,C图的示数是ml,D图的示数是℃.
A、23B、2C、60D、20
例4.小旭用手压紧20张纸,量得总厚度为1.9mm,则每张纸的厚度为()
A.0.1mmB.0.10mmC.0.095mmD.0.0950mm
小旭用的方法是长度测量的特殊方法中的“测多算少”的“累积法”,其每张纸的厚度=
,根据刻度尺的估读原则可知0.1mm小数点后的位数跟1.9mm的小数点后的位数相同,保留的原则是大家熟悉的“四舍五入”法。
选A
解答本题很容易错选C,其思维障碍是:
1.9mm÷
20=0.095mm;
解决的办法是:
计算测量的平均值时,在单位不变的情况下平均值小数点后的位数跟原测量值小数点后的位数相同。
例5.某同学四次测量同一物体的长度,测量结果分别为50.1毫米、50.3毫米、50.2毫米、50.3毫米。
则他的测量结果写为()
多次测量取平均值能减小测量中出现的偶然误差。
平均值取几位数应根据测量所能达到的准确程度来决定,即由刻度尺的最小刻度来决定。
该同学的测量准确到了毫米,他所用的刻度尺的最小刻度也就是毫米(测量结果的最后一位是估计值),平均值也应准确到毫米。
根据该同学的四次测量数据,平均值应为
由于平均值应准确到毫米,故该同学最后的测量结果应取50.2毫米。
例6.实验室有两卷金属丝,其中一卷上的标签显示φ0.3mm,而另一卷金属丝的直径略微细一点,但不知道φ值,如果不用任何长度测量工具,你能测出它的直径吗?
能测,其方法是:
拿两支同样的铅笔,将已知φ值的金属丝在一支铅笔紧密排绕
圈。
在另一支铅笔上紧密排绕未知φ值的金属丝,使两支铅笔上的金属丝排列长度相等,数出另一支铅笔上所绕的圈数
,其表达式为
。
【试题答案】
一、填空题
1.规律,观察
2.认识各种仪器,仪器的使用规则
3.在于应用,解释现象,小发明,小设计,小制作
4.
,
5.米(m),刻度尺
6.单位,分度值
7.面积、形状、长度8.控制变量法
9
(1)2.4×
2.4×
(2)4.5×
4.5×
(3)2.5×
10-32.5×
2.5×
(4)8.4
8.4×
10
10
(1)dm
(2)μm(3)cm(4)cm(5)mm(6)m
11.2.49cm2.93cm
12.偏小
13.准确值估计值单位单位
14.
(1)AB
(2)DE(3)③②①④
15m;
mm
16.
(1)6×
6×
(2)2.6×
0.026(3)5×
5×
(4)3×
3×
17.mm;
dm;
cm;
18.8×
19.1mm;
3.35;
3.35×
20.60;
600
二、选择题
1.B2.B3.B4.A5.B6.C7.D8.A9.B10.C11.C12.B13.D14.D15.C16.B17.D18.D19.ABD20.C21.A22..B
三.实验题:
12.所用器材:
一根没有弹性的长度适当的棉线和一只笔(钢笔或记号笔)。
操作方法是:
用棉线分别测窗户的长度和宽度,在起点和终点处分别用笔做记号,就能知道窗户的长度和宽度的长短了。
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