图像大小是你在图上量出的长度。实际大小是物体的真实长度。把两者分清楚,放大倍数公式就一直有效:放大倍数 = 图像大小 ÷ 实际大小。
这项技能承接用一致的单位计算放大倍数,几乎每道出现显微照片的题目都会考到,属于细胞与显微镜观察。
怎样区分这两个大小?
问自己一个问题:我能用尺子在我的页面上量出这个长度吗? 如果能,就是图像大小。如果这个长度属于真实细胞,通常在题目文字中以 µm 或 mm 给出,就是实际大小。
| 题目中的线索 | 是哪一种大小? |
|---|---|
| “绘图长 45 mm” | 图像大小 |
| “真实细胞长 0.15 mm” | 实际大小 |
| “在显微照片上量出细胞” | 你要求的是图像大小 |
| “比例尺代表 50 µm” | 比例尺的实际大小 |
| “显微照片的放大倍数是 ×400” | 两者之间的比值 |
比例尺怎样代替放大倍数?
比例尺直接给你比值。你用尺子量出比例尺(比例尺的图像大小),再读出旁边的数值(比例尺的实际大小)。这样就得到放大倍数,然后可以求出图像上任何东西的实际大小。
例题详解
一张显微照片显示一个细胞,比例尺标着 50 µm。用尺子量,比例尺长 20 mm,细胞长 64 mm。求细胞的实际长度。
第一步,整理数值。 比例尺图像大小 = 20 mm。比例尺实际大小 = 50 µm。细胞图像大小 = 64 mm。细胞实际大小 = 未知。
第二步,换成同一单位。 20 mm = 20 000 µm。
第三步,求放大倍数。 20 000 ÷ 50 = 400,所以放大倍数是 ×400。
第四步,求细胞的实际大小。 细胞图像大小 = 64 mm = 64 000 µm。实际大小 = 64 000 ÷ 400 = 160。
答案:160 µm
第五步,用比例法验算。 64 ÷ 20 = 3.2 个比例尺长。3.2 × 50 µm = 160 µm。答案相同。
要留意的错误
常见的失误是把实际大小放在公式的上面,因为它是题目里先出现的数字。
错误答案: 实际大小 = 0.12 mm,图像大小 = 30 mm。放大倍数 = 0.12 ÷ 30 = 0.004
学生用实际大小除以图像大小,得到的是相反的比值。显微照片不可能有 0.004 的放大倍数。
改正的方法是先为每个数字标注身份。先写下”I = 30 mm,A = 0.12 mm”。然后放大倍数 = I ÷ A = 30 ÷ 0.12 = ×250。
一个快速检验是问答案是否大于 1。如果细胞被放大了,放大倍数必须大于 1。
自我检测
先自己试做,再打开答案。
1. 一张细胞照片的比例尺标着 10 µm。比例尺量得 25 mm,细胞量得 75 mm。细胞的实际长度是多少?
查看答案
细胞长 75 ÷ 25 = 3 个比例尺。3 × 10 µm = 30 µm。
30 µm
2. 指出图像大小和实际大小:“叶片中真实的植物细胞宽 0.08 mm。它的绘图宽 48 mm。”
查看答案
图像大小 = 48 mm(在绘图上量得)。实际大小 = 0.08 mm(真实细胞)。放大倍数 = 48 ÷ 0.08 = ×600。
3. 一名学生算出某细胞显微照片的放大倍数为 0.05。最可能的错误是什么?
查看答案
学生可能用实际大小除以图像大小,或混用了 mm 和 µm。细胞的显微照片是放大的,所以放大倍数应该大于 1。请把两个值对调,或先换算单位再重新计算。
下一步
分清两个大小之后,继续学习把细胞形状与功能联系起来,看看细胞尺寸在生物学上为什么重要,然后试做细胞与显微镜观察练习题组。错题记录与重测队列可以用来记录你颠倒过哪个大小。
有些学生会做每一道被示范过的计算,却在题目把两个大小藏在一段文字里时卡住。一对一的老师可以在生物学线上一对一补习中训练标注的习惯。