操作说明:
仔细观察计算尺,通过上面的标识了解它的功能及用法。
产品简介:
计算尺,即对数计算尺,是一种模拟计算机,通常由三个互相锁定的有刻度的长条和一个滑动窗口(称为游标)组成。它可以求平方根、三角函数、对数和指数等。计算尺的发展是随着科学技术、生产需要和工艺水平而逐渐进步的,它经历了三百余年的发明与创造,经过无数名数学家以及各类专业技术人员的不断努力,特别是二十世纪初至七十年代,计算尺产品已成为计算工具发展历史上工艺最为先进、制造最为精美、品种最为繁多、使用最为广泛的计算工具,之后被电子计算器所取代,成为过时技术。
视频演示:
原 理:
计算尺(也称为对数计算尺)是一种模拟计算机,通常由三个互相锁定的有刻度的长条和一个滑动窗口(称为游标)组成。 计算尺通过简单的数学公式和对数概念来进行数学运算,尤其擅长乘法、除法等常见运算。
计算尺的原理
计算尺的基本原理是利用对数标度将乘法变为加法,除法变为减法。具体来说,计算尺由两个固定条和一个可滑动的中间条组成,固定条上有对数刻度。通过调整滑动条的位置,用户可以将乘法运算转化为加法运算,除法运算转化为减法运算。例如,将上刻度的数字与下刻度的乘积对齐,就可以通过观察刻度的相对位置来读取结果。
计算尺的使用方法
乘法:将上刻度的数字与下刻度的乘积对齐,通过观察刻度的相对位置来读取结果。例如,上刻度的3.5和下刻度的7对齐,表示3.5乘以某个数等于7。
除法:将上刻度的除数与下刻度的被除数对齐,通过观察刻度的相对位置来读取商。例如,上刻度的2与下刻度的5.5对齐,表示2除以某个数等于5.5。
加减运算:通常加减运算需要在纸上进行,而不是通过计算尺直接完成。
历史背景
计算尺在1970年代之前广泛使用,但随后被电子计算器所取代。尽管现代技术已经使得计算尺不再普遍使用,但其原理和设计仍然对计算机科学和工程学有着重要的影响。
应 用:
计算尺的应用主要包括以下几个方面:
数学计算:计算尺通过利用对数的性质,可以将乘除运算转化为加减运算,乘方和开方运算转化为乘除运算,从而大大简化了复杂的数学计算过程。它可以进行乘除、乘方、开方、平方根、指数、对数和三角函数等计算。
教育工具:在中学数学教育中,计算尺被用作教学工具,帮助学生理解对数概念,提升计算能力,培养数学直觉。通过实验教学和数据分析,证实计算尺能够提升学生的学习效果。
历史背景:计算尺在历史上曾广泛用于科学、工程和商业计算中。由于其便携性和计算效率,它曾是科学家和工程师的必备工具。随着电子计算器的普及,计算尺的使用逐渐减少,但在一些特定领域仍有一定应用。