1
1 科學記號
5 科學記號
在國小時,正整數 24865 是表示「2 個萬
+
4 個千+
8 個百+
6 個十+
5 個一」,也就是 24865=2×10000+4×1000+8×100+6×10+5×1。其中,10 的次方記法如下表所示:
位名 萬位 千位 百位 十位 個位
位值 10000 1000 100 10 1
10 的次方 104 103 102 101 100 上式利用指數的記法可記成
24865= 2×104+4×103+8×102+6×101+5×100。
而小數 0.2345 是表示「2 個 0.1
+
3 個 0.01+
4 個 0.001+
5 個 0.0001 」,也就是 0.2345=2×0.1+3×0.01+4×0.001+5×0.0001,
其中 0.1=10-1、 0.01=(0.1)2=10-2,其他小數用 10 的次方記法如下表 :
位名 十分位 百分位 千分位 萬分位
位值 1
10=0.1
100 1 =0.01
=(0.1)2
1000 1 =0.001
=(0.1)3
10000 1 =0.0001
=(0.1)4 10 的次方 10-1 10-2 10-3 10-4
因此,0.2345 就可記為 2×10-1+3×10-2+4×10-3+5×10-4。 對應能力指標7-n-15
180000=8×10000=8×104
2120000=12×10000 =1.2×100000=1.2×105 30.00000007=7×0.00000001=7×(0.1)8=7×10-8 40.000035=3.5×0.00001=3.5×(0.1)5=3.5×10-5 以科學記號記錄下列各數:
180000 2120000 30.00000007 40.000035 科學記號的記法
例
題1
在科學領域及生活中有一些很大或很小的正數,這樣的數字很冗長,容易 讀錯,也不方便記憶,更不容易比較大小,所以科學家就利用指數記法記錄 這種數。例如:光在真空中的傳播速率是每秒 300000000 公尺,利用指數記 法可記為 3×108 公尺。另外像 3600000 利用指數記法可記為 36×105,也可 再進一步寫成 3.6×10×105,也就是 3.6×106。
同樣地,當小數點後面有許多 0 時,也適合用指數記法來表示。例如:
0.000000005=5 × 0.000000001
=5×(0.1)9
=5×10-9
像這樣把一個數記錄為 a×10m 的形式 (其中 1≦a<10, m 為整數),稱為 科學記號。符號 「≦」 讀作 「小於或等於」,意思是 「小於」 或 「等於」 中有一種 情形成立就可以。
在下列各小題的空格中填入適當的整數:
1123456=1×10□+2×10□+3×10□+4×10□+5×10□+6×10□ 29.8765=9×10□+8×10□+7×10□+6×10□+5×10□
( 0.1)
n= 10
-n1 5、4、3、2、1、0 2 0、-1、-2、-3、-4
搭配習作P19 基礎題 1
11.234×107 =12340000 所以 1.234×107 是 8 位數。
25.6×10-4 =0.00056
所以 5.6×10-4 從小數點後第 4 位開始出現不是 0 的數字。
1將 1.234×107 化成整數,並判斷它是幾位數。
2 將 5.6×10-4 化成小數,並判斷它從小數點後第幾位開始出現不是 0 的 數字。
科學記號轉換
例
題2
以科學記號記錄下列各數:
130000000 28400000
30.00004 40.000000062
1將 7.68×104 化成整數,並判斷它是幾位數。
2 將 2.345×10-6 化成小數,並判斷它從小數點後第幾位開始出現不是 0 的數字。
由例題 2 與隨堂練習,我們發現
1若 m 是正整數,科學記號 a×10m 化為整數後是 (m+1) 位數。
2 若 m 是正整數,科學記號 a×10-m 在小數點後第 m 位開始出現 不是 0 的數字。
1 3×10
72 8.4×10
63 4×10
-54 6.2×10
-81 76800,5 位數。
2 0.000002345,第 6 位後開始出現不是 0 的數字。
搭配習作P19 基礎題 2
比較下列各小題中兩數的大小關係:
17.53×105 5.49×106 22.45×10-4 7.829×10-5 16.1×108
=6.1×10×107
=61×107
因為 61×107>9.35×107 所以 6.1×108>9.35×107
29.5×10-5 =9.5×(0.1)5
=9.5×(0.1)2×(0.1)3 =9.5×0.01×10-3 =0.095×10-3
因為 8.7×10-3>0.095×10-3 所以 8.7×10-3>9.5×10-5 比較下列各小題中兩數的大小關係:
16.1×108、9.35×107 29.5×10-5、8.7×10-3 科學記號表示的數比較大小
例
題3
< >
搭配習作P19 基礎題 3
計算下列各式的值,並以科學記號表示其結果。
1(7×109)×(4×105) 2(7×109)÷(4×105) 3 1
5×103
利用指數律作計算並寫成科學記號
例
題4
計算下列各式的值,並以科學記號表示其結果。
19×3.6×106 2(3×106)×(2.3×102)
3(3×106)÷(5×102) 17×109×4×105
=7×4×109×105
=28×1014
=2.8×1015
3 1 5×103
= 15 × 1 103
=0.2×10-3
=2×10-4
2(7×109)÷(4×105) = 7×109
4×105 = 74 × 109
105
=1.75×109-5 =1.75×104
28×10
14= 2.8×10×10
14= 2.8×10
150.2×10
-3= 2×0.1×(0.1)
3= 2×(0.1)
4= 2×10
-4科學記號的四則運算
2
3.24×10
76.9×10
86×10
3對應能力指標7-n-15
搭配習作P19 基礎題 41、2
計算下列各式的值,並以科學記號表示其結果。
13.21×10-9+4.39×10-9 22.4×106+8.1×105
37.26×10-5-4.789×10-5 41.3×107-4.8×106 12.1×10-7+ 3.5×10-7
=(2.1+3.5)×10-7 =5.6×10-7
24.3×106- 5.1×105 =43×105 - 5.1×105 =(43-5.1)×105 =37.9×105 =3.79×106
計算下列各式的值,並以科學記號表示其結果。
12.1×10-7+ 3.5×10-7 24.3×106- 5.1×105 科學記號的加減
例
題5
a×c+b×c=(a+b)×c
4.3×10
6= 4.3×10×10
5
= 43×10
537.9×10
5= 3.79×10×10
5
= 3.79×10
67.6×10
-93.21×10
62.471 × 10
-58.2 × 10
6搭配習作P20 基礎題 43、4
在物理學或天文學上,科學記號常用來 記錄一些很大或很小的正數,例如:太陽的 質量約為 1.9892×1030 公斤,地球的質量約 為 5.9742×1024 公斤等。
隨著科技的進步,除了科學記號外,我 們也會以更適當的單位來表示較大或較小的 量。例如:計算硬碟容量的 MB(Megabyte)、
GB(Gigabyte)等,或是測量長度的微米
(μm)、奈米(nm)等,這些都是大家耳熟 能詳的單位。
電腦計量單位
1 MB=2
20bytes=1048576 bytes 約等於 10
6bytes 1 GB=2
10MB=1024 MB 約等於 10
3MB
1 TB=2
10GB=1024 GB 約等於 10
6MB
重量單位
1 公噸(t)=1000000 公克(g)=10
6公克 1 公斤(kg)=1000 公克=10
3公克 1 毫克(mg)=0.001 公克=10
-3公克
長度單位
1 公里(km)=1000 公尺(m)=10
3公尺 1 公分(cm)=0.01 公尺=10
-2公尺 1 公釐(mm)=0.001 公尺=10
-3公尺 1 微米(μm)=0.000001 公尺=10
-6公尺 1 奈米(nm)=0.000000001 公尺=10
-9公尺
奈米是「啥米」?
奈米(nanometer)是長度的單位。
1 奈米=十億分之一公尺(meter)=10-9公尺,約為分子或 DNA 的 大小,或是頭髮直徑的十萬分之一。
科學記號的應用
3
對應能力指標7-n-15奈米口罩的織布縫隙寬為 1 奈米,而 SARS 病毒的大小為 0.08 微米,試問 0.08 微米與 1 奈米何者較大?(1 奈米=10-9 公尺, 1 微米=10-6 公尺)
140GB 約等於 40×1000 MB
=40000 MB
=4×104 MB
2(4×104)÷3.2=1.25×104 =12500 (首)
瑋柏買了一個 MP3 隨身聽,記憶體有 40GB 的容量,若一首歌約佔 3.2MB 的空間,試問:
140GB 約等於多少 MB?試以科學記號表示。(1GB 約等於 1000MB)
2瑋柏的 MP3 隨身聽可以儲存約多少首歌曲?
科學記號的應用
例
題6
0.08 微米較大
搭配習作P20 基礎題 5
民國 97 年發生牛奶含三聚氰胺的事件,衛生署為了替國人的飲食安全把 關,規定以 2.5 ppm 做為判定三聚氰胺含量是否過高的標準。如果每 1 公 克的溶液中含有 10-6 公克的某物質,就稱此溶液中含有此物質 1 ppm。
試問檢驗值為 2.5 ppm 的 350 公克飲料中含有多少公克的三聚氰胺?
(答案以科學記號表示)
5.5×1.496×108=8.228×108
所以該彗星當時的位置距離地球約 8.228×108 公里。
太陽至地球的平均距離,稱為 1 天文單位(Astronomical Unit,簡寫為 AU), 1AU 約等於 1.496×108 公里。民國 96 年 7 月臺灣鹿林天文台 發現一顆新彗星,命名為「鹿林」,該彗星當時的位置在木星與土星間,
寶瓶座方向,距離地球約 5.5 AU,試以科學記號表示其距離約是多少 公里。
科學記號的應用
例
題7
8.75×10
-4 公克搭配習作P20 基礎題 5
認識 ppm
百萬分率「ppm」,是由英文的「Parts Per Million」縮寫而來,
1 ppm 即是一百萬分之一( 1106 )。
也就是說,1 ppm 是指:
「每 1000 公斤的溶液中,含有 1 公克的某物質」、
「每 1 公斤的溶液中,含有 1 毫克(mg)的某物質」、或是
「每 1 公克的溶液中,含有 10-6 公克的某物質」。
(1 公斤=103 公克 → 1000 公斤=106 公克)
(1 公克=103 毫克 → 1 公斤=106 毫克)
例如:1 公斤的紅茶中含有 2.5 毫克的咖啡因,則此紅茶的咖啡因 含量就是 2.5 ppm 。
!科學記號:以 a×10m 表示一個數,其中 1≦a<10,m 為整數,此種 記錄方法稱為科學記號表示法。
@幾位數的判斷:若 m 是正整數,科學記號 a×10m 化為整數後是 (m+1)位數。
#小數點後第幾位不為 0 的判斷:若 m 是正整數,科學記號 a×10-m 在小數點後第 m 位開始出現不是 0 的數字。
1以科學記號記錄下列各數:
132000 29340000
30.000008 40.0000000315
21將 7×105 化成整數,並判斷它是幾位數。
2 將 3×10-6 化成小數,並判斷它從小數點後第幾位開始出現不是 0 的數字。
3試比較下列各小題中兩數的大小關係:
16×104、7.2×103 24.96×10-8、3.21×10-5
4利用指數律計算下列各式的值,並將結果用科學記號表示。
15×105 × 1.2×103 24×102 ×1.63×10-7 3(2.8×109)÷(4×106)
自 我 評 量 1-1 1-5
3.2×10
49.34×10
68×10
-63.15×10
-8700000,6 位數。
0.000003,第 6 位後開始出現不是 0 的數字。
6×10
4> 7.2×10
34.96×10
-8< 3.21×10
-56×10
86.52×10
-57×10
25計算下列各式的值,並以科學記號表示其結果。
11.2×10-5 + 9.5×10-5 26.8×105 - 7.2×104
6 天文學上也常用光年來表示長度與距離,光在一年內傳播的距離,稱為 1 光 年,大約等於 9.46×1012 公里。美國天體物理學家於西元 2008 年 6 月宣布 他們在銀河系中發現了迄今為止觀測到的最小的太陽系外行星,此行星距離 地球大約 3000 光年。試用科學記號表示其距離約是多少公里。
7 英國科學家道耳吞根據一些實驗的結果,提出了「原子說」,認為一切物質 都是由稱為原子的微小粒子所組成,相同元素的原子,其原子質量皆相同。
如果 6.02×1023 個 「碳-12」 原子的質量為 12 公克,則 180 公克的 「碳-12」
含有多少個碳原子? (用科學記號表示其個數)
1.07×10
-46.08×10
52.838×10
16 公里9.03×10
24 個生活中的「正」與「負」
《九章算術》是我國古代相當重要的數學書籍,其中一卷,以收 入的數目為正,支出的數目為負;餘錢為正,不足錢為負。「正」、
「負」這一對術語,便一直沿用到現在。
西 方 國 家 , 到 十 五 世 紀 後 才 正 式 應 用 負 數 , 並 以 不 同 的 符 號 表 示 正 、 負 數 。 直 至 二 十 世 紀 初 , 美 國 人 亨 廷 頓 (Edward Vermilye Huntington,1874-1952)才開始採用現在的正、負數符號形式,如
+3、+2、+1、-1、-2、-3 等。
正、負數的運用,可以避免數字過大的運算,並方便記數,我們來 看看生活中的情況吧!
某次月考慧欣將每科成績標準訂在 90 分,月考過後,慧欣製作了一 份成績表如下:
這樣做有什麼便利之處嗎?當慧欣要算總分及平均分數時,可以這麼做:
1(-1)+6+2+8+7+(-5)+(-3)=+14 所以總分=90×7+14=644(分)
2(+14)÷7=+2
平均每科多 2 分,所以平均分數=90+2=92(分)
另外,球類運動中的高爾夫球,記錄桿數 時也是採用正、負數的記法,假設有一洞標準桿 是 5 桿,如果打了 4 桿進洞,就說低於標準桿 1 桿,可以簡記為-1。
科目 國文 公民 數學 英文 地理 歷史 生物 成績 (分) 89 96 92 98 97 85 87 成績-90 (分) -1 +6 +2 +8 +7 -5 -3