第一章 走进物理世界
第二节 测量长度和时间
设计说明 本节课主要运用多媒体技术情境导入介绍长度和时间的单位和测量,以及误差的产生及减小的方法。这些内容是学生学习物理的基础,为了让学生认识到测量的必要性,教学中应该让学生多结合生活实际,结合自身体验,运用实例分析。为了掌握测量的准确方法,应该严格要求学生,加强练习,达到克服测量不良习惯,严格按照科学测量的要求去测量。同时为了激发学生的学习兴趣,尽量让学生自己动手操作练习,相互讨论互相帮助,让学生体会到学习新知识的乐趣。 教学目标 【知识与技能】 1.会使用适当的工具测量时间和长度。 2.知道测量有误差,误差和错误有区别。 【过程与方法】 体验通过日常经验或自然现象粗略估计时间和长度的方法。 【情感、态度和价值观】 认识测量时间和长度的工具及其发展变化的过程,培养对科学技术的热爱。 重点难点 教学重点 正确使用测量工具测量长度和时间。 教学难点 1.测量长度单位概念的具体化和测量中的读数。 2.误差和错误的区别。 教学方法 1.讨论法:引入学生感兴趣的问题,通过学生的积极讨论,引起学生对问题的关注,提高学生的兴趣,实现教学目标。 2.实践法:通过学生的亲自实践,学会测量工具的正确使用。 教具、学具 测长度工具:直尺、皮卷尺、折尺、游标卡尺、螺旋测微器(又叫千分尺)等。 计时工具:电子表、停表、机械表等。 授课时数 1课时 教学过程 引入新课 观察下列图片,回答我们的感觉可靠吗? 1.紫色的线弯了吗? 2.橙色的线哪段长? 总结:凭感觉是不可靠的,要对物体的某些情况进行定量的描述,必须用仪器来测量,今天我们就来学习刻度尺和停表的使用。 讲授新课 一、长度的单位 师:传说有一个胖子和一个瘦子各用自己的腰围做标准,测量同一段布的长度,因结果不同而互相争吵,这说明什么? 生讨论回答: 测量标准没有统一。 师:以前每个国家都有不同的长度标准,中国市尺,英国英尺(以故事的形式讲解英尺的由来),但各个国家的标准不统一,为方便国际间的交流制定出了一个统一的标准。 1.国际单位制中的基本单位:米(m)。 师:同学们还知道哪些测量长度的单位? 对于比米大的距离,我们可用千米(km)表示,比米小的距离可用分米(dm)、厘米(cm)、毫米(mm)、微米(μm)、纳米(nm)表示。 2.熟记它们之间的换算关系是: 1km=103m; 1dm=10-1m; 1cm=10-2m; 1mm=10-3m; 1μm=10-6m; 1nm=10-9m。 例如:惠安至泉州的距离约30km(公里),八年级学生的身高多数在1.5m1.7m之间,手掌的宽度大约是1dm,手指的宽度大约是1cm。 3.长度的估测 问题1:请目测一下黑板的长度。 (请5位同学目测,再用米尺实际测量,比较谁目测的结果更接近实际。) 问题2:人们正常走路一步的距离大约为0.5m,以此为长度标准,估测教室的长度。 (请两位同学同时在教室中走路进行估测) 4.练一练:单位换算 (1)中学生身高1.63 m = dm; (2)旗杆高度为17 m = km; (3)一张纸的厚度约为75 μm = mm; (4)新铅笔的长度约为0.175 m = cm; (5)一本字典的厚度约为3.5 cm = μm; (6)地球的半径约为6.4 ×103 km = cm。 5.试一试:在下列数据后面填上适当的单位 (1)某同学的身高是1.67 ; (2)物理书的长度是2.52 ; (3)一支铅笔的长度是18 ; (4)一元硬币的厚度约为2 。 二、长度的测量 1.刻度尺是测量长度的基本工具。 2.学生总结:测量长度的工具。 3.多媒体展示:各种类型的长度测量工具:刻度尺、三角板、米尺、皮尺、卷尺、游标卡尺(精度高)、螺旋测微器(精度高)等,并指导学生初步认识游标卡尺和螺旋测微器的结构原理和精确性。 4.刻度尺的使用 (1)先让学生观察自己有的尺,注意:测量范围,起始点,大格小格的单位,零刻度线等。 (2)教师引导学生总结使用刻度尺测量长度的方法: ①选:根据实际需要选择合适的刻度尺。 ②认:用刻度尺测量长度前,观察刻度尺的零刻度线、量程和分度值。 ③放:用刻度尺测量长度时,刻度尺的零刻度线对准被测物体一端,有刻度线的一边要紧靠被测物体且与被测边保持平行,不能歪斜。如果刻度尺折断、损坏或零刻度线磨损了,应选取刻度线清晰的一段,从整数刻度线开始测量。 ④看:读数时,视线要正对刻度线,要注意区分大格及小格的数目。 ⑤读:在精确测量时,读数时应估读到最小刻度的下一位。 ⑥记:长度测量结果由两部分组成:数值(准确值和估读值)和单位,记录测量结果时不但要记录数值还必须注明单位。 练一练:读出木块的长度。 木块A的长度是_______cm。 (3)课外拓展:认识一些生活中常见的长度和距离 一些长度和距离/m原子的半径链球菌的半径人头发的直径约7一张纸的厚度约我国铁道的标准轨距1.435珠穆朗玛峰海拔高度8 844.43地球半径地球到月球的平均距离太阳半径银河系半径
5.误差 (1)在测量过程中要进行估读,就不可能非常准确,测量值和真实值之间必然存在着差异,这个差异就叫测量误差。由于仪器本身不可能做的非常精确,实验者对实验的观察总会有偏差,因此误差总是存在的,不能消灭,但应尽量减小误差。 减小误差的方法:多次测量的平均值会更接近真实值,误差较小。 (2)错误是指不按实验操作的有关规定的做法,是不正确的测量方法产生的,所以只要严格按要求去做,错误是可以避免的,而误差是不可避免的。 (3)练一练: ①某同学在学习长度测量时,物理老师叫同学们用分度值1 mm的刻度尺进行测量,某同学用一把刻度尺对同一物体的长度进行了5次测量,结果如下:12.34 cm、12.34 cm、12.75 cm、12.35 cm、12.345 cm,则该物体的长度应记为________cm,该同学这样做是为了______________。 ②下列关于误差的说法中正确的是( ) A.测量时出现误差,则说明一定是出了差错 B.误差是难以避免的,所以减小误差是不可能的 C.在测量时,多测量几次取平均值可以减小误差 D.改进实验方法和采用精密的测量工具能避免误差 6.分组实验:练习使用刻度尺 学生分组实验,教师巡视指导,提高学生长度估测的准确度。 (1)课本的长和宽。 (2)测出身体上某些部位的尺寸(如身高;伸开手掌,从大拇指到中指指尖的距离;伸开两臂的长度,大约等于身高;人步行时,一步的平均长度;某一个手指的宽度等)。 (3)先用眼睛估测课桌的高度,再用你身体上的“尺”粗测,最后用刻度尺测定,看看这三个结果之间相差多少。 7.认识直方图 教师带领学生学习看懂直方图,了解怎样从直方图中寻找有价值的信息。 (1)对照表格观察直方图(学生观察,教师给予适当引导和辅助) (2)观察直方图回答下列问题: a.这个班学生身高较多集中在______cm至______cm范围内。 b.身高在159170 cm的学生数占学生总数的百分率为_______。 三、测量时间 1.测量时间的工具 学生回答:生活中见到的测量时间的工具。 教师总结:钟表、手表、怀表、小闹钟、停表(或秒表)、日晷、游标卡尺、螺旋测微器等。 2.国际单位制中时间的单位是秒(s) (1)认识时间单位的符号:小时(h)、分(min)、秒(s)、毫秒(ms)、微秒(μs)、纳秒(ns)。 (2)时间单位的换算 1 h=60 min 1 min=60 s 1 s= ms 1 ms= μs。 3.停表的使用 认识机械停表:机械停表上有两个按钮,按下中间较大的按钮,表开始走,再按一下表停,表针停在某一位置上,再按下旁边的小按钮,指针就会回到零;大表盘上还有一个小表盘,大表盘上指针转一圈,小表盘上的指针就转过一小格,表示1分。使用前应让两个表针都指零。开始写字的同时按一下中间按钮,写完字的同时再按一下,从表中指引的位置就可以直接读出写10个字所用的时间。电子停表的使用和机械停表的使用基本相同,但电子停表读数更简单,直接读出显示的时间即可。 课堂小结 1.长度的测量:长度的单位及换算关系,正确使用刻度尺测长度。 2.误差:测量值与真实值之间的差异;多次测量取平均值可以减小误差。 3.时间的测量:时间的单位、测量时间的工具、停表及手表的正确使用。 当堂达标 1.你身体上接近50 mm的长度是( ) A.拇指指甲的宽度 B.拇指的长度 C.肩膀的宽度 D.头发丝的直径 答案:B 2.下列算式正确的是( ) A.54 km=54 km×1000 m=54000 m B.54 km=54 km×1000=54000 m C.54 km=54×1000 m=5.4 ×104 m D.54 km=54×10-3 m=5.4 ×10-4 m 答案:C 3.用刻度尺测量物体长度时,下列说法错误的是( ) A.测量时,刻度尺不能歪斜 B.测量时,必须从刻度尺的左端量起 C.读数时,视线应垂直于刻度尺 D.记录测量结果时,必须在数字后注明单位 答案:B 4.如图所示,关于刻度尺使用方法正确的是( ) 答案:B 5.位于中国科技馆一层的“华夏之光”展厅中展览了很多中国古代科技发明的展品,让公众在世界科技发展的宏观视角下感怀中华民族的智慧与文明。如图所示的四个物品中,用来计时的是( ) A.水转纺车 B.日晷 C.地动仪 D.水转石磨 答案:B 6.有一位同学用刻度尺先后四次测量一个物体的长度。测量结果是1.41cm、1.52 cm、1.42 cm、1.44 cm,根据记录分析,刻度尺的分度值是_______,测量结果有错误的是______ cm,物体的长度是______ cm。 答案:1 mm 1.52 1.42 7.如图所示,时钟的最小测量值是________,指针位置显示的时间是_______________。 答案:1 s 10 h 10 min 35 s 8.如图所示,停表的读数为_____s。 答案:337.5 9.如图所示,用A、B两刻度尺测同一木块的边长,就使用方法而言,_______尺不正确,物体的长度是____cm。 答案:B 2.20 10.在图中,圆筒的直径___cm。 答案:1.00 板书设计 一、长度的测量 1.国际制中基本单位:米 其他单位:千米(km)、分米(dm)、厘米(cm)、毫米(mm)、微米(μm)和纳米(nm)。 单位的关系: 1 km=m 1 dm=m 1 cm=m 1 mm=m 1 μm=m 1 nm=m 2.正确使用刻度尺 (1)使用前:观察零刻度线、最小刻度、量程。 (2)使用中:会选、会认、会放、会看、会读、会记。 3.误差与错误 错误是可以避免的,而误差是不可避免的。 二、时间的测量 1.国际制单位:秒(s) 2.时间单位的换算 1 h=60 min 1 min=60 s 1 s= ms 1 ms= μs