教具指示器
■教學掛圖
1B-
配套指示器
■MPB數與數線
P11∼13 教學時數
■ 3小時
活動1 能 透 過 生 活 中 的 實 例 , 了 解 科 學記號的重要 ,並 透 過 指 數 記 法 記 錄 數字。
活動2 能知道0.1=
1
10 = 1 0- 1進 而 推 廣 到 ( 0 . 1 )n= 1
10n
= 1 0- n, 並 能 以 此 概 念 將 較 小 的 數 記 錄成科學記號。
■ 科學家常使用科學 記號來記錄較大或 較小的數,例如亞 佛加厥數、光速、
光年、奈米等。
■ 本節教學內容主要 以科學記號的記錄 為主,至於以科學 記號記錄的兩數,
其四則運算僅限於 較簡易的情況。
■ 本節不教授負數的 科學記號記法。
4
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
1001 =0.01
=(0.1)2
10001 =0.001
=(0.1)3
100001 =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
配套指示器
■類題熟練本P32
補充問題 補充問題
■ 以科學記號記錄下列各數:
11700=
2635000=
30.00004=
40.00000001243=
■ 在記錄 a×10-n
時,應再一次說明 (0.1)n= 1
10n=10-n
這樣的關係。
1.7×103 6.35×105
4×10-5
1.243×10-8
第 1章.整數與數線
78
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-n
15、4、3、2、1、0 20、-1、-2、-3、-4
搭配習作P19 基礎題 1 78
配套指示器
■類題熟練本P32、33 補充問題
補充問題
■ 將下列以科學記號表示的數寫成整數或小數:
1 3×104=_______
2 5.764×107=_______
3 8×10-4=_______
4 4.52×10-6=________
活動3 能了解將一 個 正 整 數 表 示 為 科 學記號 a×10m 的形 式(其中 1≦a<10,
m 為 整 數 ) , 則 此 數為(m+1)位數。
活動4 能了解將一 個 小 數 表 示 為 科 學 記號 a×10-m 的形 式(其中 1≦a<10,
m 為整數),則此小 數自小數點後第 m 位 開 始 出 現 不 是 0 的數字。
30000 57640000 0.0008
0.00000452 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。
13×107 28.4×106
34×10-5 46.2×10-8
176800,5 位數。
20.000002345,第 6 位後開始出現不是 0 的數字。
搭配習作P19 基礎題 2
配套指示器
■類題熟練本P33
■十分鐘輕鬆考基礎篇 第17回
■ 科學記號表示的數
(a×10m)比較大 小,亦可直接比較 指數 m 的大小,m 越大其值越大。若 m 相同時,則 a 越 大者,其值越大。
補充問題 補充問題
■ 試比較下列兩數的大小關係:
13.62×105 6.32×105
21.28×1014 9.74×1013
37.95×10-6 5.97×10-6
48.88×10-8 7.77×10-7
<
>
>
<
第 1章.整數與數線
80
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 80
配套指示器
■類題熟練本P33、34 活動5 能 熟 練 科 學 記號的四則運算。
■ 科學記號的乘除運 算,10m部分要合 在 一 起 處 理 , 例 如:第1 小題
(7×109)× (4×105) 先透過結合律與交 換律得7×4×(109
×105),再做整數 及指數的計算。
注意事項
■科學記號在國中二 年級的理化課最常 使用,尤其是如何 化為科學記號,其 次是乘除。至於加 減則在複雜的化學 計 算 才 會 用 到 。
補充問題 補充問題
■ 計算下列各式的值,並以科學記號表示其結果。
1(1.2×107)×(5×105)
2(4.5×1011)×(6.2×109)
3(2×1011)÷(4×105)
4(1.2×1017)÷(3×109)
1 6×1012 2 2.79×1021 3 5×105 4 4×107 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
28×1014
=2.8×10×1014
=2.8×1015
0.2×10-3
=2×0.1×(0.1)3
=2×(0.1)4
=2×10-4
科學記號的四則運算
2
3.24×107 6.9×108
6×103
對應能力指標7-n-15 搭配習作P19 基礎題 41、2
配套指示器
■類題熟練本P34
■十分鐘輕鬆考基礎篇 第18回
■ 科學記號進行加減 運 算 時 有 兩 種 方 法 , 其 一 是 將 10n 化 為 較 低 的 同 次 方,如例題5第2 小題中的解;其二 是 將 1 0n化 為 較 高 的同次方,則第2 小題的解可改寫成 4.3×106-
0.51×106=
(4.3-0.51)×106
=3.79×106。
■ 科學記號加減計算 應 以 1 0n是 同 次 方 或只差 1 次方進行 教學,評量也要慎 重。
■ 3×107-1.5×10-3 之類型題目,不宜 做為本節之考題。
補充問題 補充問題
■ 計算下列各式的值,並以科學記號表示:
1 3×10-7+1200×10-9
2 0.3×10-8+22×10-9+3.1×10-8
3 7.2×1012+1.3×1013 20×103
1 1.5×10-6 2 5.6×10-8 3 1.01×109
第 1章.整數與數線
82
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
4.3×106=4.3×10×105
=43×105
37.9×105=3.79×10×105
=3.79×106
7.6×10-9 3.21×106
2.471 × 10-5 8.2 × 106
搭配習作P20 基礎題 43、4 82
教具指示器
■教學掛圖 2B-
活動6 能 知 道 自 然 科 學 及 生 活 中 常 用 的 單 位 及 它 們 的 指 數 記 法 , 例 如 : 奈 米 、 天 文 單 位 、 光 年與ppm等。
■隨著科學的進步,
一些單位也一直跟 著更新,例如:電 腦 硬 碟 容 量 從 以 MB 為單位進步到 以GB為單位,再 進步到以TB為單 位,這是與時俱進 的。
■比 G B 更 大 的 單 位 是 TB(Terabyte)
與 PB(Petabyte),
1 T B = 21 0G B , 1 P B = 21 0T B , 或 許 在 不 久 後 的 將 來,TB與PB即成 為 大 家 耳 熟 能 詳 的 電 腦 單 位 了 。
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=220bytes=1048576 bytes 約等於 106bytes 1 GB=210MB=1024 MB 約等於 103MB 1 TB=210GB=1024 GB 約等於 106MB
重量單位
1 公噸(t)=1000000 公克(g)=106公克 1 公斤(kg)=1000 公克=103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)=103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配套指示器
■類題熟練本P35
補充問題 補充問題
■ 科學家發現某細菌的長度是 15 奈米,則此細菌的長度為多少公尺?
(1 奈米=1×10-9 公尺)
■奈米科技是現今重 要的發現,從民生 產業、醫學、國防 到尖端的高科技領 域,都能找到與奈 米 科 技 相 關 的 應 用。例如:有名的
「蓮花效應」是指 蓮葉表面上的奈米 結構,而具有抗水 防塵的自潔功能。
利 用 這 個 特 可 生 產自潔玻璃或奈米 馬桶等民生用品。
1.5×10-8 公尺
第 1章.整數與數線
84
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
=4×104MB
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 8
配套指示器
■類題熟練本P35
■十分鐘輕鬆考基礎篇
第19回 補充問題
補充問題
■ 光在一年內傳播的距離,稱為 1 光年,大約等於 9.46×1012 公里。已知 A 行星距離 地球大約 1500 光年,以科學記號表示其距離是多少公里?
■1 天文單位是指地 球 與 太 陽 間 的 平 均距離。1976年,
國 際 天 文 聯 合 會
(International
Astronomical
Union)規定1AU
為導出常數,精確 值定為 1.4959787
×108公里。
■鹿林彗星是於民國 96年7月11日,
由國立中央大學天 文研究所「鹿林巡 天計畫」觀測助理 員與中國廣州中山 大學學生,共同使 用位於玉山國家公 園內的鹿林天文台 4 1 公 分 望 遠 鏡 所 發現。鹿林彗星為 臺灣本土所發現及 被命名的第一顆彗 星,其繞太陽公轉 1 圈長達 2850 萬 年。
1.419×1016 公里
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
配套指示器
■無敵大補帖基礎篇
P19、20
第 1章.整數與數線
86
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。
86
配套指示器
■類題熟練本P36
■考前衝刺P10、11
■考前100分P10、11
■歷屆基測試題1-5 補充問題
補充問題
■ 計算下列各式的值,並將結果用科學記號表示:
14×103×3.6×108=
25×108×13×10-2=
3(4.2×108)÷(6×102)=
41.2×105+9.5×105=
52.6×106-9.8×105=
1.44×1012 6.5×107
7×105 1.07×106 1.62×106 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
3.2×104 9.34×106
8×10-6 3.15×10-8
700000,6 位數。
0.000003,第 6 位後開始出現不是 0 的數字。
6×104>7.2×103 4.96×10-8<3.21×10-5
6×108 6.52×10-5 7×102
配套指示器
■類題熟練本P36
■十分鐘輕鬆考基礎篇 第20、21回
■十分鐘輕鬆考進階篇 第5∼7回
■無敵大補帖進階篇
P10∼13
補充問題 補充問題
1( ) 下列哪個選項的結果可以用科學記號表示為 1.23×10-5? A 123×(0.1)8 B 123×(0.1)-8
C 123×(0.1)7 D 123×(0.1)-7
2( ) 光波在真空中的速率大約為每秒 3×108公尺,則光速行進 1 小時後走了 多少公尺?
A 1.08×1012公尺 B 1.08×1013公尺 C 1.08×1024公尺 D 1.08×1025公尺
C
A
第 1章.整數與數線
88
5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)
1.07×10-4 6.08×105
2.838×1016公里
9.03×1024個 88
補充問題 補充問題
■ 右表為日新國中一年一班 5 位學生身高與全班學生 平均身高 147 公分的比較 表,求此 5 位學生的平均 身高是多少公分?
A B C D E 學生
身高-147(公分) +5 -9 -7 -2 +3
145 公分
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