3、特殊的测量方法

(1) 积累法:把数个相同的微小量放在一起进行测量,再将测量结果除以被测量的个数就得到一个微小量的数量。

(2) 以直代曲法:把曲线等分成若干段,把第一小段认为是直线测出其长度,这样曲线的总长=每段长度×段数。在这种方法里,每小段越短,近似程度越高。

(3) 化曲为直法:用线或细绳沿着曲线绕上一周,作好两端的记号或割除多余部分,然后轻轻地拉直,放在刻度尺上量出线或绳子的长度,即为所测曲线的长度。

(4) 滚轮法:可用一轮子沿曲线或直线滚动,记下轮子滚动圈数,测出轮子直径算出周长,用转子周长乘以圈数就得到这一曲线的长度。

(5) 等量代替法:利用辅助工具(直角三角板等)创造几何等量关系,然后进行测量。

(6) 位移法:利用移动物体位置的方法,使不易直接测量的长度,暴露在外部空间,得以方便测量。

(7) 恒载法:

第一步,在天平的右盘放一定质量的砝码--砝码质量一定在林于被测物体的质量,然后在左盘放小砝码并使天平平衡。

第二步,将待测物体放入左盘后,通过减小左盘中的砝码,使天平恢复平衡。

第三步,计算拿下的砝码的总质量,就等于待测物体的质量。

(8) 复称法:先将天平调平,然后把被测物体放在左盘,测得质量M1;再将被测物体放在右盘,测得质量M2;最后得到被测物体的质量M=。这种方法能消除由天平两力臂不相等而带来的误差。(第一次:Mg l1=M1 g l2;第二次:Mg l2=M2 g l1;两式相乘l1 l2会消去,即得上式)

(9) 几何计算法:量得一些方便的量值,再通过三角形的相似或勾股定理等几何知识计算出所需的测量值。

……

总之,对于不同的具体问题,应采用不同的测量工具及不同的方法来进行测量,我们的宗旨是方法简便易行,误差越小越好。

典型例题精析

例1 用一根米尺和一块手表,如何既方便又准确地测出你从家门口到学校门口的平均速度?

答案:用米尺测出正常步行时一步的距离l,从家门口出发,并开始计时t1,数出到学校门口的步数n,并记录此时刻时间t2,计算从家门口到学校门口路程s=nl,所用时间t=t2-t1,则平均速度

例2 坐在行驶汽车上的一位乘客,欲估测前方隧道的长度,在进出隧道口时,分别看了一下手表,如图(a)、(b)所示,汽车通过隧道时的平均速度是30 km/h,由此可计算出此隧道长约  km。

分析:由图(a)知,进隧道口的时刻是1 :20;由图(b)知,出隧道口的时刻是1 :25;则汽车通过隧道用的时间t=1 :25-1 :20=5 min=h

由公式得,隧道长度

s=vt=30 km/h×h=2.5 km

答案:2.5 km

例3 怎样用刻度尺测乒乓球的直径?写出你需要的辅助器材,画出你的测量方法。

分析:同测量硬币直径一样,通过两条平行线(或平行的两个面),将直径“平移”到刻度尺上测量,具体测量方法见图中甲、乙、丙三法。

答案:测量方法见图中的甲、乙、丙。在甲种测法中需用的辅助器材是两块长方体(如积木块或纸盒),它们至少有一个棱长大于乒乓球半径。在乙种测法中需用的辅助器材是一块三角板。在丙种测法中需用的辅助器材是两块三角板。注意在乙、丙法中,测量时必须将球前后挪动,以球刚好能通过为准。

例4 你能用适量的水、细线、直尺测出圆柱形塑料矿泉水瓶的容积吗?

分析:本题虽是测容积,但考查的仍是长度的测量。由于瓶的上、下两部分不一样,可利用水的体积不变,用规则形状的体积替代出不规则部分的体积来解决。

答案:(如图所示)往瓶中装一定量的水,用直尺测出水高h1,盖上盖子后将瓶倒置,测出空余瓶高h2,再用细线绕瓶一圈,测出瓶身周长L,则瓶的底面积为S=π(L/2π)2=L2/4π;则该瓶的容积为:

V=h2S+V=h2S+h1S=(h1+h2)S=(h1+h2

例5 “25寸”的彩色电视机的大小指的是( )

A、彩电屏幕的宽是63.5 cm     B、彩电屏幕的面积是63.5 cm2

C、彩电屏幕对角线长63.5 cm    D、彩电屏幕宽和高都是63.5 cm

分析:彩电的大小是按彩电屏幕对角线的长度计算的,1寸=1英寸=2.54cm,25英寸=63.5cm。

评注:日常生活中常说彩电是18寸、21寸、25寸、29寸……都是指的屏幕对角线的长度,这就省去了说屏幕长和宽的麻烦,这是因为对角线长度照样能代表屏幕的大小。

答案:C

例6 如图有一圆柱形的封闭油桶,仅有一个钢卷尺、一只粉笔和一个重锤线,不准打开油桶,要求测量出封闭油桶的上、下边上两点间最大距离。

分析:该题是一道与数学知识相联系的题目,在解题过程中运用数学工具也是解决物理问题常用的方法。

答案:具体操作如下:(1) 将桶直立于水平地面上,用粉笔沿桶底在水平地面上画一个圆;(2) 将桶平移至与圆相切的位置,设切点为P(如图);(3) 利用重垂线找出切点P正上方桶边缘上的点Q;(4) 用卷尺找出过P点的直径,确定直径的另一端点M的位置;(5) 用卷尺直接测量M、Q两点间的距离,即为桶上下边缘上两点间的最大距离。

同步练习

1、用机械表测量时间

停表(秒表)是测量时间的常用仪表。机械停表表盘上有长的秒针和短的秒针,如图,秒针转一圈的时间通常有30s和60s两种。常用的停表分度值也有两种,一种是0.2s,另一种是0.1s,停表上端的按钮是用来旋紧发条和控制表针转动的。

(1) 停表的使用方法:

用手紧握停表,大拇指按在按钮上,按停表分三步:第一次按下时,表针开始转动(启动),第二次按下,表针停止转动(停止),第三次按下,表针弹回零点(回表)。

(2) 使用停表的注意事项:

①使用前先上紧发条,但不宜过紧,以免损坏发条。

②按表不要用力过猛,以免损坏机件;通常按钮先向下按到秒表即将产生动作的位置,当需要产生动作时立即再下按,以提高计时的准确性。

③回表后,如秒针不指零,应记下其数值(零点读数,指针过零点其值为正,指针不到零点其值为负),实验后从测量值中将其减去。

④要注意防止摔碰停表,不使用时应将其放回盒内,并让其继续走动,以放松发条。

有的停表在按钮左侧有一个弧形的制动装置,把这个装置往上推,就信访,再往下推,表针又继续走动。这样可以直接测出几次时间累加数值。

(3) 用停表计时,误差主要来源有三个:

①秒针的初时刻不在0秒的位置。

②操作时,手按按钮有超前和滞后的情况。

③当被测对象为运动物体时,判断位置时有误差。比如测量单摆的周期,对平衡点的位置判断有误。

测量时对第①种情况,只要在读数时减去初读数即可,而对第②③种情况应特别注意,需通过反复训练、多次测量才能有效地减小这种偶然误差。

2、使用过程中要正确使用刻度尺,应该做到:(1)选对 (2)放对 (3)看对 (4)读对 (5)记对。

(1)“选对”是指刻度尺的选择,不同的刻度尺精确程度不同,也就是分度值不同,有米、厘米、毫米等,而测量对象不同,所需精确的程度也不同,所以首先要搞清,被测物体是什么?测量的目的是什么?这样就可合理选择不同精确程度的刻度尺。例如,在安装门窗玻璃时进行的测量,准确度要求较高,长度一般只有几十厘米,因此要选用分度值是毫米的米尺;而测量教室的长和宽时,准确度要求不高,长度较大,选用分度值是厘米且量程较大的卷尺较合适。

(2)“放对”指刻度尺的位置要放正,不能歪斜;刻度尺较厚时,刻度线应紧靠被测物体,如图所示;零刻度线磨损的,应以某一刻度线为“零点”,读数时要注意减去“零点”前的数字。如图所示:

(3)“看对”是指读数时,视线要正对刻度尺,与尺面垂直,不要斜视。如图所示:

(4)“读对”是指在读数时,除准确读出分度值的数字(准确值)外,还要估读到分度值的下一位数字(估计值)。如25.38 cm,其中25.3 cm是准确值,0.08 cm是估计值。

(5)“记对”指除了正确无误地记下所读出的数字外,还要注上单位,只写了数字未标明单位的记录是无意义的,而忘了写单位是初学者最容易犯的错误。

 0  199129  199137  199143  199147  199153  199155  199159  199165  199167  199173  199179  199183  199185  199189  199195  199197  199203  199207  199209  199213  199215  199219  199221  199223  199224  199225  199227  199228  199229  199231  199233  199237  199239  199243  199245  199249  199255  199257  199263  199267  199269  199273  199279  199285  199287  199293  199297  199299  199305  199309  199315  199323  447090 

违法和不良信息举报电话:027-86699610 举报邮箱:58377363@163.com

精英家教网