论文部分内容阅读
【摘要】误差,估计值,最小分度值等概念的理解。走出几个误区。突破单位换算难点,学习测量技巧。
【关键词】测量;误区;解难
【中图分类号】G423.07【文献标识码】A【文章编号】1001-4128(2011)02-0189-01
长度的测量是初中学生学习物理知识的必备技能,是提高物理学习兴趣的关键,在现实生活和生产实际中有着广泛的应用。怎样才能学好本节内容呢?通过我们的教学,有如下体会。
1 理解重要的基本概念
1.1 误差和错误:误差是真实值和测量值之间的差异。我们知道,任何物体都有一个真真实实的长度值,这个值叫真实值。测量值是借助测量工具测得的数值,由于测量工具和测量者的因素,测量值永远不可能等于真实值,二者之间总存在着差异,这个差异就是误差,所以误差是不可避免的。错误是由于测量方法不对而产生的,如刻度尺的放法、视线的看法、示数读法、数据的记法等没按要求去操作所出现的就是错误,这些都是可以避免而且应该避免的。
1.2 准确值和估计值:记录物理数据时,要同时记录准确值和估计值,什么是准确值呢?初学者往往分不清,准确值就是在刻度尺上可以直接读出的数据,而估计值则是最小分度值的下一位,这得靠测量者凭自己的感觉去估读,0到9之间的任何一个数字都是有效数字。准确值和估计值相加再附上单位便是物体的测量值。
1.3 最小分度值:在刻度尺上,有很多等距离的刻度线,这些刻度线有相邻和相隔之分,如第n条分别与第n+1条和第n-1条之间为相邻,而这相邻的刻度线之间的长度就叫最小分度值。
2 需走出的误区
2.1 测量工具的选择。有人说:为了减小测量工具引起的误差,测量工具越精密越好。其实是不对的,因为测量达到的准确程度与测量要求有关,宏观测量的准确程度要求不高,如测量公路的长度,最小分度值是米就行了。而较精确的测量,准确程度就要高一些,如测量课本的长度,刻度尺的最小分度值应该是毫米,若用微米,纳米就没有意义了。
2.2 测量值的取舍。为了减小误差,常用的方法是多测几次,但在记录的数据中出现了错记,怎样判断正误呢?如用最小分度值为毫米的刻度尺测得同一木块的数据是:18.72cm,18.71 cm,18.69 cm,18.72 cm,18.79 cm,18.725 cm。请找出其中的错误数据,通过观察和分析可知,18.7是木块的准确值,估计值只有一位,而18.69cm的准确值不对,18.725cm的估计值多了一位,没有意义,它们都是错误的。
2.3 平均值的取舍。就以上数据为例,木块的长度是多少?先求18.72cm、18.71 cm、18.72 cm、18.79 cm的平均值是18.735 cm,且刚好被4整除,学生往往错把18.735 cm当做木块的长度,他们的错误是多保留了一位估计值,应该吧18.735 cm四舍五入为18.74 cm。
2.4 小数点后末尾的0不能舍。在数学上这个0没有意义,在物理上就不一样了,它在这里有着特殊的含义,如用最小分度值为毫米的刻度尺进行测量时,当被测物的边缘恰好分别在0刻线和18.7 cm刻线处时,必须读着18.70 cm,末尾的0是估计值。
3 特殊方法破难点
3.1 单位换算。对于物理的初学者来说,单位换算是难点,怎样才能突破呢?
如体积单位换算,我的做法是用:“等量代入法”。如256m3=cm3?换算如下:如256 m3=256×1 m3=256×1m×1m×1m=256×100cm×100cm×100cm=2.56×108 cm3。因为学生对米到厘米间的进率是熟悉的。无论是把大单位换算成小单位,还是把小单位换算成大单位,以及复合单位间的换算,此法都适用。
3.2 由数据判定分度值。如何根据正确的测量数据判断所使用刻度尺的最小分度值?最好的方法是“移动小数点法”,即先移动小数点,原则是保留一位小数,移动小数点以后,数字后面的单位也随之改变,当只有一位小数时,后面的单位便是这把刻度尺的最小分度值。如3659mm可以变为365.9 cm,则测得此数据的刻度尺的分度值就是1 cm,又如1.852dm在移动小数点以后变为185.2mm,这把尺子的最小分度值就是1mm。
4 正确使用刻度尺
4.1 在测量物体的长度前,首先做到“三看”
一看0刻度线是否被磨损,如0刻度线不存在时应从其他刻度线量起。
二看测量范围,若不能一次测量时,必须在一条直线上移动。
三看分度值的大小,确定刻度尺的准确程度是否符合测量的要求。
4.2 其次做到“五会”
4.2.1 会“选”:即所选刻度尺的最小分度值必须符合测量要求。
4.2.2 会“放”:刻度尺必须沿所测直线紧贴被测物,0刻度线紧靠物体一端的边缘,0刻度线磨损的用其他刻线。
4.2.3 会“看”:观察示数时视线与尺面垂直,不要倾斜。
4.2.4 会“读”:准确值从刻度尺上直接读出,即小格数×分度值,估计值不能多读,也不能少读,只读取最小分度值的下一位。
4.2.5 会“记”:记录时除了及时记下准确值和估计值以外,还要记录单位,没有单位的数据无任何物理意义。
5 长度的特殊测量法
5.1 积多求少法:一些物体的长度太小不能直接测出,就可以把若干个相同的物体积累起来测量,用测得的数据除以物体的个数,就得出个体的长度,如测量细铜丝的直径或者测量一张纸的厚度用的就是这个方法。
5.2 化曲为直法:如测量地图上某两个地间的距离,往往找一段柔软的棉线,使棉线与地图上的路径重合,再用刻度尺测出棉线的长度,根据比例尺求出实际距离。
5.3 滚动法:这个方法通常用来测量曲线的长度,先测某个轮子的周长,再将这个轮子在曲线上滚动,记下轮子的圈数,曲线的长度=轮子的周长×轮子的圈数,机动车上的里程表用的就是这个原理。
5.4 平移法:锥体的高度和球的直径等都是不能直接测量的,这时就可以将被测物的高度平移到物体的外部,借助平台和三角尺就可测量了。
6 利用身边资源学习测量
为了加深对一些长度单位的印象和记忆,可以充分利用人们的身边的资源,如用刻度尺测量一下自己张开的大拇指和中指的长度、两脚的跨步长度、大拇指指甲的宽度、物理课本的长和宽、一支铅笔的长度等,并记住这些数值。在没有刻度尺和测量要求不高的情况下,还可以借助这些数据进行测量。如测课桌凳的长宽高可用张开手指的长度,测量教室的长和宽,操场跑道的长度,都可以借助两脚的跨步等。
【关键词】测量;误区;解难
【中图分类号】G423.07【文献标识码】A【文章编号】1001-4128(2011)02-0189-01
长度的测量是初中学生学习物理知识的必备技能,是提高物理学习兴趣的关键,在现实生活和生产实际中有着广泛的应用。怎样才能学好本节内容呢?通过我们的教学,有如下体会。
1 理解重要的基本概念
1.1 误差和错误:误差是真实值和测量值之间的差异。我们知道,任何物体都有一个真真实实的长度值,这个值叫真实值。测量值是借助测量工具测得的数值,由于测量工具和测量者的因素,测量值永远不可能等于真实值,二者之间总存在着差异,这个差异就是误差,所以误差是不可避免的。错误是由于测量方法不对而产生的,如刻度尺的放法、视线的看法、示数读法、数据的记法等没按要求去操作所出现的就是错误,这些都是可以避免而且应该避免的。
1.2 准确值和估计值:记录物理数据时,要同时记录准确值和估计值,什么是准确值呢?初学者往往分不清,准确值就是在刻度尺上可以直接读出的数据,而估计值则是最小分度值的下一位,这得靠测量者凭自己的感觉去估读,0到9之间的任何一个数字都是有效数字。准确值和估计值相加再附上单位便是物体的测量值。
1.3 最小分度值:在刻度尺上,有很多等距离的刻度线,这些刻度线有相邻和相隔之分,如第n条分别与第n+1条和第n-1条之间为相邻,而这相邻的刻度线之间的长度就叫最小分度值。
2 需走出的误区
2.1 测量工具的选择。有人说:为了减小测量工具引起的误差,测量工具越精密越好。其实是不对的,因为测量达到的准确程度与测量要求有关,宏观测量的准确程度要求不高,如测量公路的长度,最小分度值是米就行了。而较精确的测量,准确程度就要高一些,如测量课本的长度,刻度尺的最小分度值应该是毫米,若用微米,纳米就没有意义了。
2.2 测量值的取舍。为了减小误差,常用的方法是多测几次,但在记录的数据中出现了错记,怎样判断正误呢?如用最小分度值为毫米的刻度尺测得同一木块的数据是:18.72cm,18.71 cm,18.69 cm,18.72 cm,18.79 cm,18.725 cm。请找出其中的错误数据,通过观察和分析可知,18.7是木块的准确值,估计值只有一位,而18.69cm的准确值不对,18.725cm的估计值多了一位,没有意义,它们都是错误的。
2.3 平均值的取舍。就以上数据为例,木块的长度是多少?先求18.72cm、18.71 cm、18.72 cm、18.79 cm的平均值是18.735 cm,且刚好被4整除,学生往往错把18.735 cm当做木块的长度,他们的错误是多保留了一位估计值,应该吧18.735 cm四舍五入为18.74 cm。
2.4 小数点后末尾的0不能舍。在数学上这个0没有意义,在物理上就不一样了,它在这里有着特殊的含义,如用最小分度值为毫米的刻度尺进行测量时,当被测物的边缘恰好分别在0刻线和18.7 cm刻线处时,必须读着18.70 cm,末尾的0是估计值。
3 特殊方法破难点
3.1 单位换算。对于物理的初学者来说,单位换算是难点,怎样才能突破呢?
如体积单位换算,我的做法是用:“等量代入法”。如256m3=cm3?换算如下:如256 m3=256×1 m3=256×1m×1m×1m=256×100cm×100cm×100cm=2.56×108 cm3。因为学生对米到厘米间的进率是熟悉的。无论是把大单位换算成小单位,还是把小单位换算成大单位,以及复合单位间的换算,此法都适用。
3.2 由数据判定分度值。如何根据正确的测量数据判断所使用刻度尺的最小分度值?最好的方法是“移动小数点法”,即先移动小数点,原则是保留一位小数,移动小数点以后,数字后面的单位也随之改变,当只有一位小数时,后面的单位便是这把刻度尺的最小分度值。如3659mm可以变为365.9 cm,则测得此数据的刻度尺的分度值就是1 cm,又如1.852dm在移动小数点以后变为185.2mm,这把尺子的最小分度值就是1mm。
4 正确使用刻度尺
4.1 在测量物体的长度前,首先做到“三看”
一看0刻度线是否被磨损,如0刻度线不存在时应从其他刻度线量起。
二看测量范围,若不能一次测量时,必须在一条直线上移动。
三看分度值的大小,确定刻度尺的准确程度是否符合测量的要求。
4.2 其次做到“五会”
4.2.1 会“选”:即所选刻度尺的最小分度值必须符合测量要求。
4.2.2 会“放”:刻度尺必须沿所测直线紧贴被测物,0刻度线紧靠物体一端的边缘,0刻度线磨损的用其他刻线。
4.2.3 会“看”:观察示数时视线与尺面垂直,不要倾斜。
4.2.4 会“读”:准确值从刻度尺上直接读出,即小格数×分度值,估计值不能多读,也不能少读,只读取最小分度值的下一位。
4.2.5 会“记”:记录时除了及时记下准确值和估计值以外,还要记录单位,没有单位的数据无任何物理意义。
5 长度的特殊测量法
5.1 积多求少法:一些物体的长度太小不能直接测出,就可以把若干个相同的物体积累起来测量,用测得的数据除以物体的个数,就得出个体的长度,如测量细铜丝的直径或者测量一张纸的厚度用的就是这个方法。
5.2 化曲为直法:如测量地图上某两个地间的距离,往往找一段柔软的棉线,使棉线与地图上的路径重合,再用刻度尺测出棉线的长度,根据比例尺求出实际距离。
5.3 滚动法:这个方法通常用来测量曲线的长度,先测某个轮子的周长,再将这个轮子在曲线上滚动,记下轮子的圈数,曲线的长度=轮子的周长×轮子的圈数,机动车上的里程表用的就是这个原理。
5.4 平移法:锥体的高度和球的直径等都是不能直接测量的,这时就可以将被测物的高度平移到物体的外部,借助平台和三角尺就可测量了。
6 利用身边资源学习测量
为了加深对一些长度单位的印象和记忆,可以充分利用人们的身边的资源,如用刻度尺测量一下自己张开的大拇指和中指的长度、两脚的跨步长度、大拇指指甲的宽度、物理课本的长和宽、一支铅笔的长度等,并记住这些数值。在没有刻度尺和测量要求不高的情况下,还可以借助这些数据进行测量。如测课桌凳的长宽高可用张开手指的长度,测量教室的长和宽,操场跑道的长度,都可以借助两脚的跨步等。