测量:科学探究的重要环节

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名称 测量:科学探究的重要环节
格式 rar
文件大小 27.3KB
资源类型 教案
版本资源 教科版
科目 物理
更新时间 2010-09-13 06:53:00

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文档简介

第二节 测量:科学探究的重要环节
【三维教学目标】
1、通过“动手做实验”,了解观察和实验是获取物理知识的重要来源。
2、通过“测量长度”和“测量时间”的活动,学会用测量长度和时间的常用工具,学会一些基本的测量方法,能够对长度和时间的不同单位进行换算以及科学记数方法。了解一些数据处理的方法。
3、知道物理单位的意义和重要性,了解自己身上的“尺”和“表”。
4、提高参加实验的兴趣和合作的意识,培养学生独立作业的习惯,通过独立作业进一步掌握量筒或量杯测量物体体积的方法。
【教材分析】
物理实验是物理教学的重要内容,是提高学习兴趣的有效手段之一。本节一开始就安排活动1中的几个小实验让学生自己去做,目的是为了诱发他们的学习兴趣。通过观察和实验发现值得探究的问题。同时,这样的实验也可让学生知道,学习物理就是要学会观察、学会实验。
【教学重、难点】
1、重点:1)长度和时间的单位及单位间的换算。
2)会正确使用刻度尺进行长度测量,正确记录测量结果,并会对实验数据进行处理分析,知道测量长度的一些特殊方法。
2、难点:1)正确读取和记录测量结果。
2)长度的估测,提高估测一些物体的长度的能力。
3)利用脉搏跳动估测时间。
【教学方法】
实验法、观察法、交流法、讲授法。
【教具准备】
演示实验器材:毫米刻度尺、三角板、一段棉线,两块三角板,乒乓球,地图,细铜丝、铅笔,秒表等。
【教学过程】
第一课时
一、引入新课
阿凡提的故事:
有一次,国王问阿凡提:“人人都说你智慧过人,你知道城外的那条渠的水有多少桶吗?”
阿凡提说:“如果桶和渠一样大的话,就只有一桶水;如果桶有那条渠的一半大的话,那就有两桶水;如果桶有渠的十分之一大的话,就有十桶水……”
二、新课教学
(一)、测量(measurement)的意义:
1提高判断的可靠性和准确性。
2.要进行测量,就要有一个人们公认的出来测量标准—测量单位。
1960年,国际上通过了一套统一的测量标准,叫国际单位制(International System of Units),简称SI。
(二)、长度的测量
1、测量长度的常用工具
教师:你们知道测量长度有哪些常用的工具?请抢答。
然后,教师出示带来的长度的测量工具,,让学生观察,并初步了解使用方法。说明:测量长度最基本的工具叫刻度尺,通常我们使用的直尺又叫毫米刻度尺。
2、长度的单位
教师:学生自学课文,认识长度的单位及单位间的换算关系。请同学们用科学记数法表示长度单位间的换算关系。
(1).长度的基本单位(即国际单位)
(2).常用的长度单位:
 有千米(Km),分米(dm)厘米(cm),毫米(mm) 微米(um),纳米(nm)
(3).它们之间的换算关系:1Km= 103 m
  1 m= 10 dm= 102 cm= 103 mm =106um =109 nm
课堂巩固练习(强调单位换算的格式)。
例:500m=_______μm   42cm=_______nm
500m=500×106μm=5×108μm 42cm=42×106nm=4.2×107nm
单位换算的口诀:数据不变、用目标单位代替原单位、数字进行计算。
3、正确使用刻度尺测量物体的长度
长度测量是最基本测量。刻度尺是常用的测量工具。
活动1:你会用刻度尺吗?
教师:使用任何测量工具进行测量之前,都要先观察工具:零刻度线在哪里?量程是多少?分度值是多少?(根据情况可说明分度值的含义)
让学生观察、交流,说出所用工具的分度值和量程。
教师:回答下列问题:
刻度尺应该怎样放置?眼睛应该怎样看?怎样记录测量结果?
教师:让学生回答以上问题,教师可点拨,要让学生经历“正确使用刻度尺”的四个过程:认、量、读、记。
总结:正确使用刻度尺的方法
(1)会认:认清刻度尺的单位、零刻度线的位置、量程、分度值.
(2)会放:零刻度线或整刻度线与被测物体的边缘对齐;
刻度尺有刻度一面要紧贴被测物;刻度尺要与物体被测边缘平行,不能倾斜。
(3)会看:视线与刻度尺尺面垂直。
(4)会读:读数时,要估读到分度值的下一位.
(5)会记:记录的测量结果应由准确值、估读值和单位组成。
即:测量结果=准确值+估计值
练 一 练
1.用最小刻度是毫米的刻度尺,测量一木块的长度,如图1所示,则此木块长度是( )
A、1.8厘米 B、1.85厘米 C、7.85厘米D、7.8厘米
2.图2木块的长度是_______厘米
3.图3木块的长度是_________ 厘米
4.图4木块长为 m.
图1 图2 图3 图4
5. 提出一个思考题:你能否根据记录来判断所用刻度尺的分度值?
例:测量结果为0.782m.其使用的刻度尺的分度值是多少?
4思考:测量物体的长度时,是否最小分度值越小越好?为什么?
答:在实际的测量中,并不是分度尺越小越好,测量时应先根据实际情况确定需要达到的程度,再选择满足测量要求的刻度尺.
例如:现有卷尺(分度值1cm)和卡尺(分度值0.1mm)根据需要选择测量下述物体所用的工具:
(1)、测量跳远长度需用_________.
(2)、测量铜丝的直径需用_________.
总结:1。测量结果的倒数第二个数字的单位反映刻度尺的最小分度值。
2.测量结果的精确程度取决于什么?取决于测量工具的精密程度。(测量工具的最小分度值)
3.测量工具的选择与什么有关?与测量的要求有关,测量的要求越精确,测量的工具就要求越精密(最小分度值就越小)
动手实验
用不同的刻度尺测量同一物理课本的宽度。比较测量结果,对同一个测量值,其结果相同吗?若不同,其原因是什么?
答:测量者不同、所选工具不同。(导入误差的概念)
5、误差
请同学们阅读课本中间一段内容,弄懂什么叫测量误差?减小误差的方法有哪些?
(1).定义:测量的数值和真实值之间必然存在的差异就叫误差。
(2).误差的来源(测量工具、测量方法、测量者)
  误差不是错误,误差不可避免,但可减小。
引起的原因有:(1)测量工具本身的精密程度、
  (2)测量方法的完善程度等客观因素和
  (3)测量者主观因素、
  (4)环境温度、湿度变化。 
(3).减小误差的办法:多次测量取平均值 ;使用精密的 
         测量工具 ;改进测量方法
(4).错误是可以避免的,它主要是由于:
实验方法不正确、仪器使用不正确、读数不正确等原因引起的。
练 习
1.关于误差,以下说法错误的是:
A 误差是测量值和真实值之间的差异。
B 无论用什么精密的测量仪器,都不可能没有误差。
C 选用精密的仪器,改进测量方法,可减少误差。
D 误差是难免的,所以减少误差是不可能的。
2.有一位同学用毫米刻度尺先后四次测量一个物体的长度。测量结果是1.41厘米,1.52厘米,1.42厘米,1.44厘米,根据记录分析,刻度尺的分度值 测量结果有错误的是_________厘米,物体的长度是___________厘米。
6.估测
活动2:知道自己身上的“尺”
教师:现在请跟同学合作,测出你的身高是多少?手臂长是多少?手一拃是多长?走一步路的距离是多少?大拇指指甲宽是多少?
学生分组活动,并进行交流。
教师:请先用眼睛估测课桌的长度,再用你身上的“尺”粗测,最后用刻度尺测定,看看这三个结果之间相差多少?
学生分组活动,并进行交流。
补充:测量长度的常用工具还有哪些?
我国古代:
一尺:100粒谷排列的长度规定为一尺;
一拃zhǎ :张开大拇指和中指,两端的距离(长约五寸)为“一拃”。
一庹tuǒ:两臂向左右伸开的长度。
一步:行走时两脚间的距离。
英国:国王亨利规定他的鼻子尖到他伸值手臂的中指尖的距离规定为
一码;
现代有哪些常见的长度测量工具?
米尺、卷尺、三角板、可以用各种显微镜、激光干涉仪、常规的各种尺(包括三角版、游标卡尺……)1m以上100m之内的,可以用皮尺、钢尺.高级一点的有因瓦基线尺。还有各种精度的测距仪之类的,可以测量几十公里的距离。最主要的还是gps,直接测2点坐标,一算就知道2点间距离,根本不用量。(很多情况根本没法量)再远的,宇宙空间的,还有各种望远镜,雷达.甚长基线干涉测量技术可以测量多少光年以外的天体……
在人类文明漫长的发展史中,一把平平常常的尺,作为量度物体长度的一种测量工具,也经历了一个从低级到高级、从粗略到精确的发展过程。
三、归纳小结
通过本节课的学习,你有什么收获?
让学生进行自我归纳。
四、巩固练习
1、课本P11自我评价与作业。
2、做本节的“基础训练”。
五、反思
在本堂教学中,学生的学习气氛活跃,热情很高,但在具体应用知识解决实际问题的时候,我看效果不是很理想,这恐怕是由于本节所学的刻度尺的使用,是同学们日常所用,司空见惯的,有些粗心大意,在具体细节上认识不够所致。
六、板书设计
第二课时
一、通过测量活动,提高学生的估测长度能力。
活动1:请同学们估测教室里黑板的长和宽是多少?再请两位同学用身上不同的“尺”粗测教室里黑板的长和宽是多少?最后请一位同学用刻度尺测量黑板的长和宽是多少?你估测得准吗?请互相交流。
活动2:请同学们估测教室的长、宽各是多少?再请两位同学用身上的“尺”粗测教室里黑板的长和宽是多少?最后请一位同学用刻度尺测量黑板的长和宽是多少?你估测的准确度有提高吗?请互相交流。
二、新课教学
教师提出问题:能否利用刻度尺直接测出一张纸有多厚?
让学生说出自己的办法。
这节课我们首先来学习长度测量的一些特殊方法。
1.如何测细铜丝的直径、一页纸的厚度?
 将细铜丝在铅笔上密绕n圈(如50),用刻度尺测出铅笔上铜丝排列的长度L,铜丝的直径为L/50
累积法(以多测少):把多个相同的微小量放在一起测量。如:测纸张的厚度;测邮票的质量;硬币的厚度;头发的直径;细铜丝的直径等。
2. 如何测圆锥体的高度、硬币直径?
辅助工具法:适于测圆、圆柱体的直径和圆锥体的高
3.如何测京广铁路线的长度?
教师提出问题:怎样在地图上测量京广铁路线的长度?
  可将一根细棉线贴在地图上的上海到南京的铁路线上,作出记号再拉紧用刻度尺测出棉线上两个记号之间的长度,再根据地图比例尺进行计算,就可知道上海到南京铁路线的长度了。
化曲为直:测量某个与被测物体相等的物体量,用以代替对被测物体的直接测量。
如:测地图上某条大河的长度,铁路的长度。海岸线的长度等。
4、如何利用单车测出从教学楼到饭堂的路程?
  滚轮法:(画直为曲法) 先测出某个轮子的周长,让此轮在被测曲线上滚动,记录滚动的圈数,然后用轮子周长乘以 圈数可得曲线路径的长度。
5.等量替代法:
  一些被测长度不是很明显地露在外面,如杯子的深度,可用直细棒插入杯中,在棒上作一记号,然后再进行测量。
6.估测:如目测等。
思维拓展:要测量一个硬币的直径,有哪些方法?
让硬币在地面沿直线滚动N周,测出直线的长度L,周长C=L/N。
用细线在硬币上绕三圈,量出细线的长度L,周长C=L/3。
把硬币放在纸上,贴着边缘用笔画一圈,再剪下对折即可直接在刻度尺上读出直
径,算出周长。
如图,辅助工具法。
(三)、时间的测量
1.测量时间的工具。
教师:你常用什么工具测量时间?让学生抢答。
提问:你们使用过停表测量时间吗?
教师向学生介绍停表的用法及读数方法,并让学生练习使用
2.常用的时间单位:
提问:你们常用的时间单位有哪些?
学生回答后,指导学生阅读课本的内容,自学时间的单位及换算。
有小时(h),分(min),毫秒(ms),微秒(us)
它们之间的换算关系:
1h=60min;1min=60s;1s=1000ms;1ms=1000us
测量活动:
(1)、测量一次脉搏跳动的时间。
方法:测量脉搏一分钟内跳动次数n,则:t=n/60
讨论:为什么不直接测量一次脉搏跳动的时间? ——可以减少实验误差。
(2)、测定单摆来回摆动一次所需时间——周期。
方法:测定单摆完成摆动50个周期所需要的时间t,则来回摆动一次所需要的时间
t0 =t/50
三、归纳小结
教师:通过本节课的学习,你学到了什么?
让学生自己归纳总结本节课的学习效果。
四、巩固练习
1、课本P11-12的No.2,3,4.
2、做本节的“同步练习”。
五、反思
在本节教学过程中,同学们学习的效果较好,这包括上节的直方图的学习,本节已基本克服掉上节的不足。对估测能力的训练,这是长远的事情,本节同学们的表现还不错。
六、板书设计:
第二课时   动手做实验(二)
1、长度测量的一些特殊方法。
2、时间的测量:
1)测量时间的工具。
2)时间的单位及换算。