许多情况下 , 我们不可能凭自己的感官来获得精确的数据和资料,必须利用一定的工具 , 根据一定的标准进行定量观察 。以下就是一些事物的定量观察结果:它的质量是0 。5克 。(秤)它的温度是32摄氏度 。(温度计)它的长度是3厘米 。(尺子)定量观察在科学实验中经常被使用到 。
例如 , 对于光的速度 , 许多科学家运用各种方法进行了测量 。1607年 , 伽利略做了一个光速的实验 。当时 , 他叫甲乙两个人在夜间各带一只灯 , 并分立在两个山顶上 , 甲先迅速取去灯罩对乙发出信号 , 乙在看到信号后,立即取去灯罩 , 对甲发出信号 。伽利略根据两山的距离和光往返的时间来计算光速 。
由于当时的技术条件限制 , 测得的光速很不精确 。1849年 , 法国科学家斐索用一只旋转的齿轮测量光走过某一给定距离的时间 , 齿轮以一定的速度运动并让光通过齿间 。斐索测得的光速为313 000千米/秒 。后来 , 法国科学家傅科用一只旋转的镜子测定光速 。
他让镜子以一定的速度转动 , 使它在光线发出并从一面静止镜子反射回来这段时间内 , 恰好旋转一周 。随着科学科技的不断发展 , 人们不断地改进实验装置和技术 , 直到1932年用旋转棱镜测得光速为2997科±2千米/秒 。20世纪60年代 , 出现了激光器 , 光速的测定就更加精确了 。
1972年测定的光速值为299792 千米/秒 。这与目前国际计量委员会承认的光速299 792458米/秒± 12米/秒已经非常接近了 。伽利略、斐索和傅科等科学家用来测定光速的实验都是一种定量实验 。定量实验是为了深人了解事物和现象的性质 , 揭露各因素之间的数量关系 , 确定某些因素的数值而进行的实验 。
定量实验经常会被用到 。例如 , 对于求解的问题或设计的方案一定要注意到它的数量方面 , 要有基本的数量分析都需要运用定量实验 。运用定量实验法,首先要明确它与定性实验的联系 。一般说来 , 定性实验是定量实验的基础 , 只有先确定了某些因素是否存在 , 不同因素之间是否有联系 , 才能进一步安排定量实验 。
同时 , 也只有通过定性实验了解和掌握了试样的定性组成及 其大约含量,才能正确地选用定量分析的方法 。定量实验的一个突出特点是测试或测量 , 需要通过标准量度仪器和标准量度单位进行观察 。因此 , 学生还需要掌握或了解有关量的测试或测量的方法 , 比如 , 如何测量速度、如何测量温度、如 何测量高度以及如何测量浓度等等 。
【什么是定量观察法?】只有真正掌握了测量的方法 , 定量观察才可以进行 。比如 , 测量长度需要用到尺子 , 测量容积需要用到量筒 , 测量温度需要用到温度计 , 测量质量需要用到天 平或秤 , 等等 。测量的结果往往用数字表示 , 从这个数字 , 往往可以推断出事物的特性 。
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