Information

Das metrische System und die Messung - Biologie

Das metrische System und die Messung - Biologie


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

Einführung

Das metrische System ist der Weltstandard für die Messung. Alle Messungen in diesem Kurs verwenden das metrische System.

Die folgende Tabelle zeigt die Standardeinheit für Länge, Masse, Volumen und Temperatur im metrischen System. Es zeigt auch das englische Äquivalent.

MetrischEnglisch
LängeMeter39,37 Zoll
MasseGramm0,03527 Unzen
VolumenLiter1,0567 Liter
TemperaturGrad Celsius)1,8 Grad Fahrenheit

Meter, Gramm und Liter (siehe Tabelle oben) bilden die Basis für größere oder kleinere Einheiten. Die Einheiten werden mit diesen Präfixen benannt:

Tera = 1.000.000.000.000

Giga = 1.000.000.000

Mega = 1.000.000

Kilo = 1.000

Hekto = 100

Deka = 10

Dezi = 1/10

Centi = 1/100

Milli = 1/1.000

Mikro = 1/1.000.000

Nano = 1/1.000.000.000

Pico = 1/1.000.000.000.000

Die folgende Tabelle zeigt, wie Meter zu fünf anderen Längenmaßen in Beziehung stehen.

EinheitLänge
Kilometer (km)1.000 m (1 × 10 .)3 m)
Meter (m)1 m
Zentimeter (cm)0,01 m (1 × 10-2 m)
Millimeter (mm)0,001 m (1 × 10-3 m)
Mikrometer (um)0,000001 m (1 × 10-6 m)
Nanometer (nm)0,000000001 m (1 × 10-9 m)

Beachten Sie, dass sich jede der Einheiten in der obigen Tabelle um ein Vielfaches von 10 auf Meter bezieht.

Das Foto unten zeigt das Ende eines Meterstabs. In der Mitte des Fotos ist die 90-cm-Marke zu sehen. Ein Meter = 100cm. Beachten Sie, dass jeder Zentimeter in 10 mm unterteilt ist.

Die folgenden Tabellen zeigen ähnliche Einheiten basierend auf Gramm (Masse) und Liter (Volumen).

EinheitMasse
metrische Tonne (t)1.000 kg oder 1.000.000 g (1 × 106 g)
Kilogramm (kg)1.000 g (1 × 103 g)
Gramm (g)1 Gramm
Milligramm (mg)0,001 g (1 × 10-3 g)
Mikrogramm (ug)0,000001 g (1 × 10-6 g)
Nanogramm (ng)0,000000001 g (1 × 10-9 g)
EinheitVolumen
Kiloliter (kl)1.000 Liter (1 × 103 l)
Liter (l)1 Liter
Milliliter (ml)0,001 Liter (1 × 10-3 l), 1cm3
Mikroliter (ul)0,000001 Liter (1 × 10-6 l)

Beachten Sie in der obigen Tabelle, dass ein Milliliter (ml) einem Kubikzentimeter entspricht (1 ml = 1 cc oder cm .).3).

Messwert-Conversions

Exponenten

Die folgende Tabelle zeigt, wie Zahlen mit Exponenten geschrieben werden können. Eine zweite Möglichkeit, die Zahl 1.000 zu schreiben, ist beispielsweise 1 × 103.

100 = 1

100 = 1 × 102

1000 = 1 × 103

10,000 = 1 × 104

0.01 = 1 × 10-2

0.001 = 1 × 10-3

Beispiele

256 = 2.56 × 102

3287 = 3.287 × 103

0.055 = 5.5 × 10-2

Exponenten sind nützlich, wenn Sie sehr große oder sehr kleine Zahlen schreiben. Zum Beispiel ist die Zahl 1.930.000.000.000.000.000 einfacher als 1,93 × 10 . zu schreiben18.

Komma

Messwertumrechnungen erfolgen durch Verschieben des Dezimalpunkts. Bei der Umrechnung einer großen Einheit wie Meter in eine kleinere Einheit wie Millimeter wird der Dezimalpunkt nach rechts verschoben. Bei der Umrechnung kleinerer Einheiten in größere Einheiten wird der Dezimalpunkt nach links verschoben. Sie müssen die Exponenten subtrahieren, um zu bestimmen, um wie viele Stellen der Dezimalpunkt verschoben werden muss.

Größere Einheit - Verschieben Sie den Dezimalpunkt nach links, um eine kleinere Zahl zu erhalten

1012

Tera (T)

109

giga (G)

106

Mega (M)

103

Kilo (k)

102

Hekto (h)

101

deka (da)

100

10-1

entscheide

10-2

Cent (c)

10-3

Milli (m)

10-6

Mikro (µ)

10-9

Nano (n)

10-12

piko (p)

Kleinere Einheit - Verschieben Sie den Dezimalpunkt nach rechts, um eine größere Zahl zu erhalten

Beispiele

Konvertieren Sie 2,6 cm in um.

Dieses Problem wird durch Subtrahieren der Exponenten gelöst. Der Exponent für cm ist -2; der Exponent für um ist -6. Subtrahiere die beiden Zahlen: (-2 - (-6) = 4). Um 2,6 cm in um umzurechnen, müssen Sie daher den Dezimalpunkt um 4 Stellen nach rechts verschieben.
2,6 cm = 26000

Wandle 57 um in cm um.

Der Exponent für um ist -6. Der Exponent für cm ist -2. Sie müssen diese beiden Zahlen subtrahieren, um zu bestimmen, um wie viele Stellen der Dezimalpunkt verschoben werden soll. -6 - (-2) = -4. Das negative Vorzeichen bedeutet, dass Sie den Dezimalpunkt um 4 Stellen nach links verschieben müssen.
57cm = 0,0057

Rundung

Bei einigen der Fragen in dieser Übung müssen Sie Ihre Antworten runden. Das Runden einer Zahl auf 0,1 bedeutet, dass Ihre Antwort eine Ziffer rechts vom Dezimalpunkt anzeigen sollte. Aus der Zahl 0,526 wird beispielsweise 0,5. In ähnlicher Weise bedeutet das Runden einer Zahl auf 0,01, dass Ihre Antwort zwei Stellen rechts vom Dezimalpunkt anzeigen sollte. Die auf 0,01 gerundete Zahl 0,526 wird zu 0,53. Beachten Sie, dass die 2 in 0,526 auf 3 (0,53) aufgerundet wird, da die Ziffer rechts von der 2 6 ist. Wenn die Zahl rechts von der letzten angezeigten Ziffer 5 oder größer ist, wird die angezeigte Zahl um 1 erhöht .

Beispiele

Die auf 0,1 gerundete Zahl 0.4382251 ist 0.4.
Die auf 0,01 gerundete Zahl 0,4382251 ist 0,44.
Die auf 0,001 gerundete Zahl 0,4382251 ist 0,438.
Die auf 0,0001 gerundete Zahl 0,4382251 ist 0,4382.

Laborübung

Notieren Sie Ihre Antworten auf die folgenden Fragen in Ihrem Notizbuch. Verwenden Sie in Ihren Antworten auf die folgenden Fragen keine wissenschaftliche Schreibweise (Exponenten) oder Brüche. Schreiben Sie alle Nullen.

Länge

Längenmessung

Messen Sie die Breite einer Standardseite von 8,5 × 11 Zoll mit einem kleinen Plastiklineal oder einem Meterstab. Notieren Sie Ihre Messung in 1) Millimeter, 2) Zentimeter und 3) Metern. Notieren Sie Ihre Antworten auf dem Antwortbogen.

Verwenden Sie einen Meterstab, um die Breite des Labortisches zu messen, wie durch die rote Linie auf dem Foto unten gezeigt. Notieren Sie Ihre Messung in 4) Millimeter, 5) Zentimeter und 6) Metern.

Klicken Sie auf das Foto, um eine Vergrößerung anzuzeigen.

7) Welche Maßeinheit (Kilometer, Meter, Zentimeter, Millimeter, Mikrometer oder Nanometer) wäre am besten geeignet, um die Breite dieses Raumes zu messen?

Längenumrechnungen

Führen Sie die folgenden Konvertierungen durch.

8) 1m = _____cm.

9) 1cm = _____ m.

10) 3,57 mm = _____ um.

11) 452 cm = _____ mm.

12) 0,04 µm = _____ mm

13) 37,6 nm = _____ mm

14) 52 nm = _____ um

15) 0,05 µm = _____ nm.

16) 4,3 m = _____ um

17) 4206 mm = _____ cm

18) 0,046 mm = _____ nm

19) 4,8 cm = _____ um

Verwenden Sie die folgenden Informationen, um die folgenden Berechnungen durchzuführen.

Metrisch ins Englische: 1 Meter = 39,37008 Zoll = 3,28084 Fuß

Englisch in metrisch: 1 Zoll = 0,0254 Meter; 1 Fuß = 0,3048 Meter

20) 8,53 Zoll = _____ m Runden Sie Ihre Antwort auf die nächsten 0,001 m.

21) 12 Fuß, 3 Zoll = _____ m Runden Sie Ihre Antwort auf die nächsten 0,01 m. [Hinweis: Wandeln Sie zuerst 12 Fuß 3 Zoll in Fuß um. Es ist nicht 12,3 Fuß.]

Masse

Messung der Masse

Die unten abgebildete Laborwaage verwendet das Gewicht, um die Masse zu bestimmen. Es hat eine Empfindlichkeit von 0,001 g. Aufgrund seiner Empfindlichkeit führt bewegte Luft zu Schwankungen. Die die Waagschale umgebende Glaskammer verhindert, dass Luftströmungen die Messung stören.

Die Skala auf dem Foto unten hat eine Empfindlichkeit von 0,01 g. Die Waage kann durch Drücken der Nulltaste (Tara) im unteren linken Teil der Waage auf Null gestellt werden.

Stellen Sie einen kleinen Becher auf die Waagschale und stellen Sie ihn auf Null, indem Sie den Null-(Tara)-Knopf an der Vorderseite der Waage drücken. Gib einen Penny in das Becherglas, um seine Masse zu erhalten.

22) Wie viel wiegt der Penny in Gramm?

Nehmen Sie den Becher von der Waage und wiegen Sie den Groschen, ohne den Becher zu verwenden. Sie müssen die Waage zuerst auf Null stellen, bevor Sie den Cent wiegen.

Umrechnungen von Masse

Führen Sie die folgenden Konvertierungen durch.

23) 37 g = _____ mg

24) 0,047 mg = _____ g

25) 45,36 g = _____ kg

Verwenden Sie die folgenden Informationen, um die folgenden Berechnungen durchzuführen.

Metrisch ins Englische: 1 g = 0,0352739 Unzen = 0,0022046 Pfund

Englisch in metrisch: 1 Unze = 28,34951 Gramm; 1 Pfund = 453,5924 Gramm

26) 150 Pfund = _____ kg Runden Sie Ihre Antwort auf die nächsten 0,01 kg.

27) 3 oz = _____ g Runden Sie Ihre Antwort auf die nächsten 0,01 g.

Volumen

Volumenmessung

28) Besorgen Sie sich einen 10 ml Messzylinder (siehe unten) und fügen Sie etwas Wasser hinzu. Halten Sie den Messzylinder senkrecht auf Augenhöhe und lesen Sie die Milliliter Wassermenge im Zylinder ab. Achten Sie darauf, das Wasser am unteren Rand des Meniskus abzulesen. Der Pfeil zeigt auf dem Foto unten auf den unteren Teil des Meniskus. Wie groß ist die Wassermenge in Ihrem Zylinder?

29) Verwenden Sie einen 50 oder 100 ml Messzylinder, um die Flüssigkeitsmenge zu bestimmen, die ein Reagenzglas aufnehmen kann (sein Volumen).

Wie haben Sie das Volumen des Reagenzglases bestimmt?

Umrechnungen von Volumen

30) 42 ml = _____ Liter

31) 27 ul = _____ Liter

32) 3,6 l = _____ ml

33) 1 ml = _____ ul

Manchmal wird das Volumen in Kubikzentimetern (abgekürzt cc oder cm .) gemessen3). Ein Kubikzentimeter entspricht einem Milliliter (1cc = 1ml).

34) 27 Liter = _____ cc (oder cm3)

Verwenden Sie die folgenden Informationen, um die folgenden Berechnungen durchzuführen.

Metrisch ins Englische: 1 Liter = 1,056688 Quarts = 0,2641721 Gallonen

Englisch in metrisch: 1 Quart = 0,9463529 Liter; 1 Gallone = 3,785412 Liter

35) 2,3 Quart = _____ Liter Runden Sie Ihre Antwort auf die nächsten 0,01 Liter.

36) 0,5 Gallonen = _____ Liter Runden Sie Ihre Antwort auf die nächsten 0,01 Liter.

Temperatur

Temperaturmessung

Die folgenden Temperaturmessungen sollten in Celsius durchgeführt werden.

37) Messen und notieren Sie die Temperatur der Luft im Laborraum.

38) Messen und notieren Sie die Temperatur von Eiswasser.

39) Messen und notieren Sie die Temperatur von kochendem Wasser.

Umrechnungen von Temperatur

Die Temperatur in Fahrenheit kann mit der Formel in Celsius umgerechnet werden:

[mathrm{°C = dfrac{5}{9}(°F - 32)}]

Um beispielsweise 60 °F in °C umzuwandeln, subtrahiere 32 (=28), multipliziere es mit 5 (=140) und dividiere es durch 9 (=15,56).

Die oben aufgeführten Schritte werden in umgekehrter Reihenfolge ausgeführt, um Celsius in Fahrenheit umzuwandeln. Die Gleichung ist unten:

[mathrm{°F = left(dfrac{9}{5}: °C ight) + 32}]

Zum Beispiel wird 20° C in ° F umgewandelt, indem es mit 9 (= 180) multipliziert, durch 5 (= 36) dividiert und 32 (= 68) addiert wird.

40) 72 ° F = _____ ° C Verwenden Sie hierfür die Formel (mathrm{°C = dfrac{5}{9}(°F - 32)}). Runden Sie Ihre Antwort auf die nächsten 0,1.

(Hinweis: Wenn Sie keinen Taschenrechner haben, verwenden Sie den auf dem Computer. Klicken Sie auf Start, Programme, Zubehör, Taschenrechner).

41) 37 ° C = _____ ° F Verwenden Sie hierfür die Formel (mathrm{°F = left( dfrac{9}{5}: °C ight) + 32})


Untersuchung: Werkzeuge und Messungen

Diese Aktivität soll den Schülern helfen, sich mit der Grundausstattung des Labors vertraut zu machen. Die Schüler werden gebeten, Volumenmessungen mit einem Messzylinder, einem Becherglas und einer 3-ml-Pipette durchzuführen. Letztendlich müssen sie feststellen, wie viele einzelne Wassertropfen in 1 Milliliter sind, indem sie eine Möglichkeit entwickeln, dies mit den bereitgestellten Werkzeugen zu testen. Sie können entweder die 3-ml-Pipette oder den Messzylinder verwenden, um die Frage zu beantworten.

Die Schüler untersuchen dann, wie das Volumen mit einem quadratischen Behälter (Länge x Breite x Höhe) berechnet wird, und vergleichen dies dann mit der Flüssigkeitsmenge, die darin enthalten sein kann, indem ein Becher verwendet wird. Sie müssen eine Erklärung dafür entwickeln, warum die Zahlen nicht gleich sind (unterschiedliche Einheiten). Die Schüler verwenden auch a Wasserverdrängungstechnik um das Volumen einer Murmel zu bestimmen, indem Sie den Zylinder auf 20 ml füllen und dann drei Murmeln hineinfallen lassen, um zu sehen, wie viel Wasser aufsteigt.

Die Schüler lernen auch, wie man mit einer Waage die Masse bestimmt und mit einem Meterstab die Höhe von Objekten im Labor misst. Die meisten Schüler werden wissen, wie man diese Dinge macht, aber es ist eine gute Erinnerung für die Schüler, immer das metrische System in den Naturwissenschaften zu verwenden. Ich mache keine Umrechnungen mehr mit Schülern und bringe ihnen stattdessen bei, Messungen mit den richtigen Einheiten vorzunehmen.

Klassenstufe: 6-9
Erforderliche Zeit: 45-60 Minuten

NGSS 8 Practices: Fragen stellen (für die Wissenschaft), Untersuchungen planen und durchführen


Schau das Video: Sicherheit für die Teich-Biologie (Dezember 2022).