1.1 长度和时间的测量 教案（表格式） 2025-2026学年物理人教版八年级上册

第1节　长度和时间的测量
教材解读 　长度和时间是生活中遇到最多的两个基本物理量,要让学生知道利用物理知识可以对有关现象进行定量研究,比如测量物体运动的快慢,就需要测量路程(长度)和时间。 　本节介绍了测量长度和时间的常用工具,目的是使学生认识这些工具,使学生能在不同的环境条件下,利用有限的工具进行长度和时间的测量,从而测量出物体运动的速度(后面要学到),以提高学生联系生活实际、解决实际问题的能力。
学 习 目 标 物理观念 　1.会使用适当的工具测量长度和时间。 　2.知道测量有误差,了解误差和错误的区别。
科学思维 　通过质疑直觉感知的长度和时间,进而使用工具进行测量长度和时间。
科学探究 　1.使用刻度尺测量长度。 　2.使用秒表测时间。 　3.通过身体尺、脉搏等进行粗略估测长度和时间。
科学态度 与责任 　认识计量长度和时间的工具及其发展变化的过程,可培养对科学技术的热爱。
重 难 点 处 理 重点 　正确使用测量工具进行测量。建议教师设计一些简易的、让学生手脑并用的探究活动,比如“测量物理课本的长和宽”,使学生通过亲身体验,对测量工具的使用进行巩固加深。
难点 　正确记录测量结果。通过安排“用刻度尺测量物理课本的长和宽”活动,分析不同的测量结果,引出正确记录方法和减小误差的方法。
合作探究 　探究课题:如何使用刻度尺测量长度。 　提出问题:怎样测量物理课本的长、宽、厚 　学生活动:让学生用手边的刻度尺测量物理课本的长、宽、厚,教师巡回指导。 　现场指导:教师观察学生的测量过程,找出学生在使用刻度尺时错误的操作,进行展示,让学生们进行纠正,然后教师示范归纳出正确使用刻度尺的方法。 　归纳总结:刻度尺的正确使用可以归纳为六个步骤:①选:选择量程、 分度值合适的刻度尺;②放:零刻度线对准被测物体一端,刻度尺紧靠被测物体且与被测边保持平行;③看:视线与尺面垂直;④读:估读到分度值的下一位;⑤记:记录结果有数字和单位;⑥算:多次测量求平均值。
典案一、教学设计①　
教师活动 学生活动 设计意图
【导入新课】 情境引入: 学生观察下面的图,判断一下,图中上、下两根线段一样长吗 回答: (1)目测的结果是怎样的 (2)用尺子量一量再比较,看看有何发现 [过渡语]靠我们的感觉器官去判断,很难精确,而且有时会出错。所以,要作出准确的判断,得到精确的数据,必须用测量仪器来测量。 今天我们就来学习这节课的内容——长度和时间的测量。 相互谈谈自己的感觉,并回答感觉的结果。 让学生认识到感觉并不可靠,要想获得准确结果,应该进行测量。另外,设问答疑可以激发学生的学习兴趣,让学生积极参与到课程中。
【探究新知】 一、长度的单位 [过渡]请同学们目测一下课桌的长、宽、高,比较它们的长短。要进行测量,就要有一个人们公认的测量标准,也就是测量单位。 讨论交流: 1.让学生观察自己的刻度尺,充分讨论它们的相同之处和不同之处。 2.在小学学过的长度单位有哪些 它们之间的换算关系是怎样的 3.现在还知道长度有哪些新的单位 它们同米的换算关系是怎样的 物理观念: 长度、时间等可定性或定量描述的属性称为物理量。测量物理量的过程实际上是比较的过程,就是将一个待测的物理量与一个公认的标准量进行比较,这个标准量就是单位。 归纳总结: 在国际单位制中长度的单位是米,符号为m,常用长度单位还有千米(km)、分米(dm)、厘米(cm)、毫米(mm)、微米(μm)、纳米(nm)。 它们同米的换算关系为: 1 km=1000 m=103 m; 1 dm=0.1 m=10-1 m; 1 cm=0.01 m=10-2 m; 1 mm=0.001 m=10-3 m; 1 μm=0.000001 m=10-6 m; 1 nm=0.000000001 m=10-9 m。 思考、交流 思考、交流、总结、练习换算关系 让学生知道,虽然尺的长短不一、外形各异,但它们上面都标有长度单位。进而了解制定国际单位的原因。 记忆长度单位及其进率,使学生达到灵活掌握的程度。
跟踪例题: 指导学生完成下列问题: 1.在下列横线上填上适当的单位: (1)一名中学生身高大约为15.7　　　　。 (2)一支铅笔的直径约为10　　　　。 2.完成单位换算: (1)人头发的直径约7×10-5 m=　　　　μm。 (2)一张纸的厚度约10-4 m=　　　　nm。 [温馨提示]要注意换算格式,正确的格式是数字不变,把相应的单位做等量代换,示范如下: 7×10-5 m=7×10-5×106 μm=70 μm。 知识拓展: 了解“米”的准确定义:光在真空中 s内所经路程的长度定义为1 m。了解一些物体的长度或物体间的距离,形成感性认识。 二、长度的测量 [过渡]为了准确测量长度,人们设计制造了各种测量工具,你都知道哪些常用的测量工具 1.展示实物 [指出]今天我们重点学习测量长度的常用工具——刻度尺。 [提出问题]观察如图所示刻度尺,回答下列问题: (1)它的零刻度线在哪里,是否磨损 (2)它的测量范围是多少 (3)它的分度值是多少 [强调重点]①刻度尺的零刻度线如果磨损,要从一个清晰的整数刻度线量起。 ②有时用量程来表示测量工具测量的范围。量程是测量范围上限和下限的差。 ③分度值是相邻两刻度线之间的长度,反映了刻度尺的精确程度。 2.使用刻度尺测长度的方法 活动:学生分组实验,测量铅笔的长度、圆柱体的高、木块的长度、物理课本的长和宽等,教师及时纠正出现的问题,要求学会正确使用刻度尺。 做题,并写出单位换算正确的书写过程。 根据生活经验并阅读课本第14、15页辨认长度测量工具。 观察、思考、交流、听讲 对一些物体的长度形成感性认识,并能准确地进行单位之间的换算,掌握单位换算的书写过程。 让学生认识、了解直尺、卷尺、三角尺、游标卡尺、螺旋测微器等。 使用测量工具时,首先观察它的零刻度线、量程和分度值,锻炼学生的观察能力。
归纳总结:正确使用刻度尺的方法可用四个字加以概括,即“选、放、读、记”。 (1)选,在实际的测量中,并不是刻度尺的分度值越小越好,测量时应先根据实际情况确定需要达到的精确程度,再选择满足测量要求的刻度尺。 (2)放,即刻度尺的位置应放正,零刻度线对准被测物体的一端,有刻度线的一边要紧靠被测物体且与被测边保持平行(如图甲所示),不能歪斜(如图乙所示)。 对于较厚的刻度尺,应使刻度线贴近被测物体(如图丁所示)。 零刻度线磨损时,要从其他清晰整数刻度线量起,测量结果应该等于读出的刻度值减去作为起始的刻度值(如图戊所示,物体长度为7.50 cm-4.00 cm=3.50 cm)。 (3)读,读数时视线要正对刻度线(如图所示);除读出准确值外,还要估读出分度值的下一位数值(估读值)。图中铅笔长度为69.5 mm,其中69 mm是准确值,0.5 mm是估读值。 (4)记,指记录,记录的测量结果应包括数值和单位。图中木块长度为2.79 cm。 思考、交流、分组实验,在实际操作的基础上,归纳体会刻度尺的正确使用方法。 通过亲身测量长度,感受正确使用刻度尺的方法,能够加深印象,更好地理解和掌握相关知识。
[难点剖析]用刻度尺测物体长度时,若被测物体末端正好落在刻度线上,我们读的估读值为零,记录时也不能省略,如图甲所示,物体的长度为2.50 cm,不能读作2.5 cm;若被测物体末端在两刻线之间,读数时估读值就不为零,如图乙所示,物体的长度为2.45 cm。估读时,要读到分度值的下一位,不能再向下读了,因为估读值本身已经不准确了,再向下读出的值是没有意义的。 3.使用刻度尺测长度的特殊方法 学生活动1:利用现有的测量工具,大致测量教室的长度。 (备注:实验器材有两类,随机分给各组。A组:最大测量值为10 m的皮尺;B组:最大测量值为2 m的卷尺。) 学生小组合作,分组展示测量过程和测量成果。 收集A组同学的数据,大致得出教室长度: 测量次数12345教室长度s/m
B组展示测量步骤:先利用刻度尺测出一步的长度,记为d;再走过教室长边,并记录此过程中的步数,记为n;估测教室长度L=nd。 学生活动2:现有一枚硬币、一个球、一段曲线和一截铜丝,想要分别测出硬币的直径和周长、球的直径、曲线的长度和铜丝的直径,同学们有什么办法吗 请两人一组自选实验器材,对以上长度之一进行测量,并写出所需实验器材和实验方案。 请各小组分别展示测量各长度的实验方案: (1)测量一枚硬币的直径和一个球的直径 实验器材:刻度尺、两个直角三角板、桌面。 实验方案:如图甲所示,分别用直角三角板的一条直角边贴在刻度尺上,另一条直角边贴在硬币上,这样,两直角三角板直角顶点在刻度尺上所对的刻度值之差,就是硬币的直径。 如图乙所示,将球放在水平桌面上,刻度尺与桌面垂直,放在桌边上,用一个直角三角板的一条直角边贴在球体上,另一直角边贴在刻度尺上,可以在相应的位置上读出数值,得出球的直径。 (2)测量图中这段曲线的长度 倾听、观察、思考 观察、思考、交流 让学生掌握被测物体末端正好落在刻度线上这种情况(特殊情况)的读数,进一步突破估读这个难点。 根据学生的完成情况,为激发学生的求知欲,渗透测长度的特殊方法:卡尺法(组合法)、化曲为直法、滚轮法、累积法等。
实验器材:柔软的一段棉线、刻度尺。 实验方案:先找一段柔软的棉线,在一端做一个记号,然后将它放在图中曲线的一端,让棉线与被测曲线重合,在曲线另一端处的棉线上做记号。最后将棉线取下,拉直,用刻度尺测出棉线上两个记号间的长度,就是曲线的长度。 (3)测量硬币的周长 实验器材:白纸、铅笔、刻度尺。 实验方案:在硬币的圆周上找一点作出记号,作为起点,找一张白纸,画上一条射线,将硬币上的记号与射线的端点重合,再将硬币沿着射线滚动一周,记下终点。用刻度尺量出两记号点之间的长度,就是硬币的周长。(滚轮法) (4)测量细铜丝的直径 实验器材:圆铅笔、刻度尺。 实验方案:找一支圆铅笔,把细铜丝捋直,将细铜丝在铅笔上依次密绕适当的圈数n,用毫米刻度尺量出这个线圈的长度L,再用线圈长度除以圈数即可得到细铜丝的直径:d=。 交流总结:以上四种测长度的特殊方法分别称为卡尺法(组合法)、化曲为直法、滚轮法、累积法。 测量长度的方法一定还有很多,同学们可以在实践中多探究,希望你们能归纳出更多的方法。 三、时间的测量 [过渡]你知道的测量时间的工具和时间单位有哪些 时间单位之间的换算关系是怎样的 1.时间单位及其测量 (1)时间单位:在国际单位制中,时间的单位是秒,符号为s。除了“秒”之外,常用单位还有小时(h)、分钟(min)。它们之间的换算关系是:1 h=60 min,1 min=60 s,1 h=3600 s。 (2)计时工具:生活中使用的各种石英钟、电子手表;运动场和实验室常用的机械秒表、电子秒表。 2.用秒表测量时间 观察图片和手中的秒表实物。 使用方法:使用时,应先进行调节,即按下归零按钮,使秒针指在“0”处。再按动秒针控制按钮开始计时。计时结束时,要按动秒针控制按钮,这时秒针会停在最后计时处,就可以读出时间值。 读数方法:图中秒表小表盘一周量度的时间是15 min,大表盘一周量度的时间是30 s,秒表的分度值是0.1 s。 分组实验: (1)练习秒表的使用:如何开启、停止、归零;如何读数。 (2)用秒表测量脉搏跳动10次所用时间以及1 min内脉搏跳动的次数。 四、误差 思考:为什么测量值与真实值之间总会有差别 误差的概念是什么 误差的产生原因是什么 减小误差有哪些方法 错误与误差有什么不同 　思考回答 仔细观察秒表,获知秒表的结构、使用方法、读数方法。 让学生通过日常生活和课本得到相应答案,可以加深印象。 掌握时间的测量方法(秒表的使用方法)。
学生活动3:请同学们观察学生活动1中A组同学的数据,有什么发现 (测量结果都大致在8.1 m附近,但不完全相同。)各组数据不完全相同,发生错误了吗 (不是错误,是误差。) 在教师引导下归纳对比错误和误差在概念、产生原因方面的差异: 项目测量错误测量误差概念　由于不遵守仪器的使用规则、读数时粗心造成的,不该发生的,能够避免的错误　受所用测量仪器和测量方法的限制,测量值和真实值之间总会有差别,这个差别就是误差,误差是不可避免的产生原因　①不遵守测量仪器的使用规则;②读取、记录结果时粗心　①跟测量工具的精密程度有关;②跟测量人读取估计值不同有关减小或 避免　采用正确的测量方法就可以避免　不可避免,只能减小,减小方法:①选用精密的测量工具;②改进测量方法;③多次测量取平均值
方法规律:在物理实验题中,常对某一物理量进行多次测量,如果只多次测量而不求平均值,则是为了使得到的规律具有普遍性;如果多次测量且求平均值,则是为了减小误差。 课堂小结(略) 课堂练习(略) 布置作业(略) 交流讨论,领悟误差的存在,得出减小误差的举措。 通过体会误差只能减小,但不可能消除,培养学生总结归纳的能力。
典案二、导学设计　　
学点1:长度的单位
问题1:请同学们仔细观察如图1-1-10所示三条竖线,哪一条竖线最长呢 再用刻度尺量一量,有什么发现
图1-1-10
问题2:测量某个物理量时用来进行比较的标准量叫作　单位　。国际单位制中,长度的基本单位是　米(m)　,测量长度的常用工具是　刻度尺　。
问题3:写出下列长度单位对应的符号。
米(m)　　　 千米(km)　　　 分米(dm)　　　厘米(cm)
毫米(mm) 微米(μm) 纳米(nm)
问题4:进行长度单位换算时,数字不变,乘目标单位与原单位之间的进率,将原单位改写为目标单位即可。如图1-1-11所示:
图1-1-11
四名同学做一道单位换算题,过程抄录在下面,其中正确的是 (　B　)
A.3 cm=3×=0.03 m 　　 B.3 cm=3× m=0.03 m
C.3 cm=3÷100 m=0.03 m 　　D.3=3× m=0.03 m
学点2:长度的测量
问题1:观察图1-1-12中的刻度尺,回答问题:
图1-1-12
在使用刻度尺前,我们应先观察它的　零刻度线、测量范围和分度值　。　分度值　决定了它测量的精确程度。
问题2:如图1-1-13所示,用A、B两把刻度尺测同一物体的长度,就分度值而言,　A　刻度尺更精确些。其中正确放置的是　A　刻度尺,且可读出物体的长度为　2.20　cm。
图1-1-13
问题3:(1)某同学用刻度尺测量一支铅笔的长度,如图1-1-14所示。请指出他的测量有哪些错误:　被测铅笔的起始端没有与刻度尺的零刻度线对齐;读数时视线没有正对刻度线　。
图1-1-14
(2)图1-1-15中,三种刻度尺的放置方式哪种规范 不规范的有什么问题
图1-1-15
答:　用刻度尺测量物体的长度时,刻度尺的位置要放正,不能歪斜;刻度尺较厚时,刻度线应紧靠被测物体,所以图丙放置规范　。
问题4:小明用如图1-1-16所示的方法测量硬币的直径,这把刻度尺的分度值是　1 mm　,测得的硬币直径是　1.85　cm。若刻度尺受热膨胀后去测量,测量值将比真实值　偏小　(选填“偏大”“偏小”或“不变”)。
图1-1-16
学点3:时间的测量
问题1:在国际单位制中,时间的基本单位是　秒　,符号是　s　。其他常用单位有:　时(h)　、　分(min)　、毫米(ms)等。
1 h=　3.6×103　s;1 min=　60　s;1 ms=　10-3　s;1 μs=　10-6　s;1 ns=　10-9　s。
问题2:钟表是用来测量　时间　的工具,一般有三个指针——　时针、分针、秒针　。
问题3:如图1-1-17所示,该秒表小表盘指针指示的刻度对应的单位是　分(min)　,大表盘指针指示的刻度对应的单位是　秒(s)　。此时分针指在“5”与“6”之间,且超过了中间的半格刻度,秒针应该在30~60 s之间读数。秒表所示的时间为分针和秒针所指示时间的总和,则该秒表所示的时间为　5　min　37.5　s。
问题4:若图1-1-17中的秒表分针没有超过中间的半格刻度(秒针位置不动),则秒针应该在0~30 s之间读数,该秒表所示的时间为　5　min　7.5　s。
图1-1-17
学点4:误差
项目 测量错误 测量误差
概念 　由于不遵守仪器的使用规则、读数时粗心造成的,不该发生的,能够避免的错误 　受所用测量仪器和测量方法的限制,测量值和真实值之间总会有差别,这个差别就是误差,误差是不可避免的
产生原因 　①不遵守测量仪器的使用规则; 　②读取、记录结果时粗心 　①跟测量工具的精密程度有关; 　②跟测量人读取估计值不同有关
减小或避免 　采用正确的测量方法就可以避免 　不可避免,只能减小,减小方法:①选用精密的测量工具;②改进测量方法;③多次测量取平均值
问题:小阳使用同一把刻度尺对同一支铅笔的长度进行了4次测量,记录数据如下:L1=13.37 cm、L2=13.36 cm、L3=13.35 cm、L4=13.76 cm。该铅笔的长度L为 (　B　)
A.13.35 cm 　　　　 B.13.36 cm
C.13.360 cm 　　　　 D.13.46 cm