八年级物理物体的质量及其测量

②对于错误我们要纠正，误差我们希望减小，怎么做呢？ (a)一个是改进测量工具或方法： 例如：测纸有多厚，我们可以用（测多算少）的方法。 • 为测书中一张纸厚，可先用毫米刻度尺测出课本许 多张纸的总厚，再除以纸的张数，这种方法，可以 用于测量太小、太薄、太细的被测物。
测一个钢蹦的直径怎么测？ ①配合法：利用两块三角板和直尺配合，使刻度尺与 被测长度平行来测量。 • 两把三角形直角边所对刻度值差值即为硬币直径。
• 一个小铁钉与一个大铁球虽然都是由铁组成的，但 一个很轻一个很沉，它们各自所含铁这种物质的多 少是不同的。 • 由各种物质构成的多种多样的物体，它们所含物质 有多有少。 • 不同的物体所含物质的多少不尽相同。为了概括表 示物体的这种共同性质引入了质量这个概念。
1、质量： （1）定义：物体内所含物质的多少，叫做物体的质量。 用字母(m)表示； （2）物体所含物质是属于物体的，有物体就有质量， 对于一个给定的物体，如果某些因素发生改变，质量 变不变呢？
一根铜丝弯成各种形状，卷成卷，团成团， 形状 质量变吗？ 一块橡皮泥，捏成各种形状，质量变吗？
如果把这块橡皮泥装在一个密闭的盒子里带到月球上去， 位置 它的质量如何变化呢？ 宇航员由地球到了月球，质量变吗？
把半瓶矿泉水放到冰箱冻起来， 状态 它物态变了由水结成冰， 它的质量变了吗？反过来小冰块化成水质量变吗？
日常生活中“斤”与“千克”的关系： 1千克=1000克=2斤 500克=1斤 100克=2两 50克=1两 一根铅笔约5克，一个馒头2两。 中等大小的苹果一斤约3，4个（一个苹果质量为0.15kg） 你估计一下一只鸡有多重？一个西瓜有多沉？掂一掂 你的物理课本。书上给了我们一些物体质量的近似值： 如：太阳 2.0×103kg 大象 6.0×103kg 成人60 kg 大头针8.0×10−5kg
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1960年国际上决定用原子光谱来规定米的长度。 1983年采用激光来更准确地复现米的长度，1米是等于光 在真空中1/299792458秒内传播的路径，这个精确度具有 更好的稳定性。 为适应各国交流日益发展的需要，国际计量局于1960年 规定了一套统一的单位，称为国际单位制（SI制 International System of Units）在国际单位制中，长度 的基本单位（又叫主单位）是米，此外还有千米（km） 分米（dm）厘米（cm）毫米（mm）微米（um） 纳米（nm）埃（ A ）
直径D
②滚轮法：从硬币某个记号开始在纸面上沿直线滚动 s 几周，测出直线长度S，先求出每周的周长L= 再利用 n s L=πD求出硬币直径D= 一般测较长的曲线或直接 的长度时，用一个已知圆长为C的轮子在被测长度上滚 动，计下转动圈数N，即可得到被测路线的长度L=N·C， 如汽车上的计数器。 • ③也可把硬币放在纸上，贴着边缘用笔画一圈，再剪 下对折然后用刻度尺直接测圆的直径，即硬币直径。
③对于形状不规则固体体积如小石块，金属块怎么测？ • 用量筒或量杯，借助排开水的体积间接测量出这个固 体的体积。 • 在国际单位制中，体积的单位是米3（m3），常用单位 还有分米3（dm3），厘米3（cm3），升（L），毫升 (mL)。 • 1L=1dm3 1mL=1cm3
二、物体的质量及其测量： 桌子是由哪些材料制成的？木头、铁、漆。 小铁勺、铁锅是什么材料制成的？铁这种物质组成。 塑料尺子，塑料盒子是由塑料这种物质组成的。 我们身边有各种各样的物体，象勺、锅、尺子、盒子、 桌、椅等。 而这些物体又都是由我们刚才所说的铁、塑料、木头、 玻璃等等物质组成的，自然界中的一切物体都是由 物质组成的。
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• 以上为改进测量方法，当然我们还可选用更为精密的 测量工具，如游标卡尺来测直径。这些都是改进客观 的因素。 （6）为了减小人为造成的误差，常用的办法是多次测量 取平均值。 − l1 + l2 + l3…… + ln （n为测量次数） l= n • 如测得：l1=18.1cm，l2=18.0cm，l3=18.3cm，l4=18.2cm 则 l = 18.1cm+18.0cm+18.3cm+18.2cm = 18.2cm 4
• 例如：我们看两个记录结果，分析有什么不同？ L1=18.3cm L2=18.27cm L1能准确读出的是18cm， 估计值为0.3cm。 L2能准确读出的是18.2cm， 估计值为0.07cm。 0.07cm • 由数据记录结果可知L1所用刻度尺为厘米刻度尺，∵ 它的准确值的最后一位是厘米位；L2所用刻度尺为毫 米刻度尺，∵它的准确值的最后一位是毫米位。
• 由于这些物体所含物质的多少并没改变，因此物体 的质量不变，即：物体的质量是物体本身的一种属 性，与物体的形状、状态和所处位置的变化无关。 • 所含物质多，质量大，所含物质少，质量小，要比 较两个物体质量大小就必须有个标准，即要确定它 的单位质量。
（3）国际单位制中质量单位是千克(kg)即我们通常 所说的1公斤。人们规定：1升纯水在4℃时的质量 为1千克。想想生活中的1千克的物体：如两瓶中等 积的矿泉水，质量约为1千克；两大袋利乐枕包装的 蒙牛牛奶，20个普通鸡蛋质量约1千克。 常用单位：吨(t)、克(g)、毫克(mg)、微克(ug) 它们之间的关系：1t=103kg，1kg=103g，1g103mg， 1mg103ug 这些单位分别用在不同情况下，如：汽车、火车载重量， 粮食、钢铁、煤的产量，药房，实验室， 调配药品的质量。
• 从以上数据，你能不能想见宇宙之大，原子之小？ • 我们可以用一个图来表示物质世界从宏观到微观尺度 的大小排列关系。 • 不同物质的尺度是不同的。 • 人类自身的尺度的数量级该是多少？物质世界的最大 尺度是1027m？还有比这更大的；最小尺度也不是 10−15 m。人类对物质世界的认识是没有穷尽的。
（4）如果我们要准确测量长度，首先应选择适当的测量工 具，即看量程和最小分度是否能达到要求，其次，还必须 掌握正确的测量方法： ①使用时，要把刻度尺放正 放正，使刻度贴近被测物（紧靠） 放正 ②零刻线对准被测物的一端（若没零刻线，从其它刻线量 起，注意减去刻线前面的数字）。 ③对齐读数时视线要和刻度尺垂直（视线正对 视线正对被测物末端 视线正对 所对的刻度线） ④最后，正确读数和记录，注意估读 注意估读：读数时读出准确值 注意估读 和一位估计值，带好单位。 即结果要求：“准确值”+“一位估计值”+“单位”。
我们来估一估物理书有多长（25.80cm）、多宽 (18.60cm)、多厚(0.80cm)？再来测一测看看你的眼力 如何？课桌高度(0.75cm)，成年人走两步距离(1.5cm)。 再请大家找出自己身体上与1米，1分米，1厘米， 1毫米等单位长度相当的部位，大拇指甲厚约半毫米， 指甲宽约1cm，中指长约1dm（手掌宽约1dm）， 右手侧平举从中指尖到左肩距离约1m （成人腰带处高约1m）。
• 如果我们要做出准确的判断，得到精确的数据，需 要用工具来测量，测量长度的工具是刻度尺，你见 过哪些测量工具？ （3）测量工具常用的有：钢直尺、钢卷尺、皮尺、游 ）测量工具常用的有： 标卡尺、螺旋测微器（千分尺）实物片，后两个可 测量的更准确些。
一般我们根据不同的场合根据需要选择不同的刻 度尺，比如运动会投铅球所用的刻度尺，测书本的宽， 头发丝的直径该选什么刻度尺呢？很显然，它们各自所 需刻度尺的最大测量范围（量程）与最小分度（两个相 邻刻度线之间的距离）是截然不同的。
• 人的眼睛能分辨出的沙粒、头发等微小物体的直径约 为10−4m，即0.0001m。 • 再认识一下微小世界的物体。 • 组成物质最小细胞直径约为10−6m。 10 m • 一般原子的直径在10−10米左右，如果把100万个原子一 个挨一个地排列起来，才有一张纸那么厚，1000万个 原子这样排列起来，也不过1mm长。
物质性质的初步认识
一切物体都是由物质组成的，它们的大小、形状 和所含物质的多少等都有所不同。物质的性质（也 就是一种物质区别于其他物质的根本属性）也各不 相同。这一章我们对物质性质做一初步了解。
一、物体的尺度及其测量。 1、物质世界的几何尺度： 宇宙万物，都占一定的空间都有一定的尺度。 世界上最高的山峰珠穆朗玛峰有多高？8848m。 我国最长的河流长江有多长？约6400km。 我国目前最高的楼房上海金茂大厦多高？88层，420.5m。 人类生存的地球半径：6400km。 太阳的半径是地球半径的109倍，比地球到月球的距 离还要大？银河系半径大约是10万光年，光的速度 相当于一秒绕地球赤道七圈半，从银河系的这一头 跑到另一头，就连光也要用近十万年的时间。
2、长度的测量： • 我们上面所提到的物质的尺度都是长度， （1）长度是一个基本物理量（凡是能用量表示的物 理概念称为物理量），用L表示。 （2）长度的单位：在国际单位中是米。用符号m表 示。 • 长度单位是人们规定的，所以世界各国都曾经有自 己的一套长度单位，这些单位各不相同。
我国过去使用的“市制”长度单位，包括“市里、市 丈、市寸、市分等。它们和国际单位制长度单位的换 算关系是：1千米=2市里 1米=3市尺 英国和美国使用的叫“英制“长度单位，包括：英里、 码、英尺、英寸等，它们和国际单位制中长度单位的换 算关系是：1英里=1.6093千米 1英尺=0.305米。 1791年法国决定把通过巴黎子午线从赤道到北极的 长度的千万分之一，作为长度单位叫“米”，并制了一个 标准米原器，保存在法国档案局，陆续被许多国家采用。
如果我们分别测三次课本长度，分别在不同位置， 从刻度尺的不同起点测，数值有时不会完全一样，那 么有没有绝对准确的呢？我们的方法都没有错误，在 操作、读数都正确的前提下，由于测量工具的精密程 度有限，及测量时读数估计偏差等原因，测量不可能 绝对准确。
（5）测量值与被测物体的真实值总会有些差异，这种 差异叫误差。∴注意误差与错误是根本不同的。 ①造成误差的原因很多:测量工具不够准确，测量方法 不够完善，人的观察不够细致，工具再精密，方法再完 善，读得再细致也只能无限接近真实值，得不到绝对准 确的数值，只能使误差减小。 误差总是存在的，是不可避免的。 而错误是由方法不当，读错等造成的，是可以避免的。
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单位换算关系： 单位换算关系： • 1km=103m 1dm=10−1m 1cm=10−2m 1mm=10−3m 1um=10−6m 1nm=10−9m 1 A =10−10m
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练习两道单位换算： 练习两道单位换算： • 京哈线长1388000米=1388千米（从小→大单位，原 1388000 =1388 → 数不动，除进率） • 一张纸厚约0.000075米=75微米（大→小，原数不动， 乘进率）
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• 平均值的位数要与测量值的位数相同，先计算到比 测量值多一位，然后四舍五入，除不尽，只需保留 到再次测量相同位数即可，不是越多越准确。 • 任何物体都有一定的尺度，都要占据一定的立体空 间，也就具有一定的体积（V）
3、体积的测量： ①如何测具有规则形状的物体体积呢？正方体、长方体、 球体等？只要测量出它们的长、宽、高或直径就可算出 它们的体积。 ②怎么测液体体积呢？要用量筒和量杯： • 使用时：量筒要放在水平桌面上，读数时视线要同凹形 水面的底相平或与凸形水银面的顶相平（为什么液面 • 会有凸凹之分，请同学们课外去查查资料）。 • 读数时要仔细，正确进行记录，注意带单位。
2、质量的测量： 如何测出物体的质量呢？生活中常见的测质量的仪器： • 台秤、磅秤、电子秤、杆秤，还有实验室用的物理天 平、托盘天平。 • 我们主要学习托盘天平的使用：
•我们都玩过跷跷板，两边等距，哪边重，就往哪头沉。 •天平就是利用这个原理，一边放砝码，一边放物体， 两边等，则平衡。由一盘中砝码的质量可知另一盘中 被测物体的质量。