馬思羽
如何運用特殊方法測量物體的周長,測量一元硬幣周長是一個很好的實驗,我采用了以下四種方法。
直接測量直徑法是先測量一元硬幣的直徑,再運用圓周公式計算;化曲為直法是將硬幣周長轉(zhuǎn)換為紙條長度進行測量;滾動法是測量硬幣滾動一周的長度;排水法是測量10枚一元硬幣的排水體積,再測量其總厚度,利用圓柱體積公式計算硬幣半徑,再求周長。
一、直接測量直徑法
如圖1,將一枚一元硬幣置于兩塊直角三角板直角邊之間,將其緊緊夾住,再將刻度尺有刻度的一面緊貼硬幣下方,其中一塊三角板的直角邊對齊刻度尺整刻度線位置。
在刻度尺上讀出兩條直角邊的距離,即硬幣的直徑。根據(jù)硬幣的直徑計算硬幣周長,即C=πd。按上述方法測量3次,求出平均值。
二、化曲為直法
用鳳尾夾夾住4枚硬幣,注意硬幣要上下對齊。用紙條緊緊繞在硬幣側(cè)面,在紙條的重疊處用針扎孔,如圖2。用刻度尺量出兩個孔之間的距離,即為硬幣周長。用同樣的方法測量3次,求出平均值。
三、滾動法
用雙面膠把刻度尺固定在白紙上,將硬幣平放,從側(cè)面確定一個標記,使其對準0刻度點,用手指輕壓硬幣上側(cè)并滾動,如圖3。讀出標記處再次滾至刻度尺上的刻度,即為硬幣周長。用同樣的步驟測量3次,求出平均值。
四、排水法
將量筒裝入一定量的水并記錄水的體積V1,如圖4。把10枚硬幣用細線固定,慢慢置于量筒中,記錄裝入硬幣后水面上升的刻度V2,用V2減去V1得出10枚硬幣的體積。
測量10枚硬幣的厚度,根據(jù)圓柱V=Sh,推出S=V/h,用10枚硬幣的體積除以10枚硬幣的厚度,得出一枚硬幣的底面積。
根據(jù)底面積S=πr2,求得半徑r。根據(jù)周長C=2πr,求出周長。按照以上步驟測量3次,并取平均值。
五、如何減小誤差
實驗中,誤差是不可避免的,為減少誤差,可增加實驗測量次數(shù)、多次測量取平均值,對實驗測量方案進行改進,使用精度更高的測量工具等。
本實驗在測量工具精度一定的條件下,使用科學的測量方法來減少誤差。比如,方法一中提高刻度尺的精確度、科學讀取數(shù)據(jù),方法二中繞硬幣所用的紙張越薄越好,方法三中保證硬幣不打滑,方法四中盡量避免量杯壁沾水等。(指導老師:李旭斌張維堂)