第1节 长度和时间的测量
第一课时
一、教学目标
1．会用适当的工具测量长度，知道如何规范地测量长度。
2．能通过日常经验、物品或自然现象粗略估测长度，了解测量长度的工具及其发展变化的过程。
二、教学重点及难点
重点：长度的测量。
难点：长度的单位及单位的换算关系。
三、教学用具
刻度尺、课本、练习本、多媒体课件等。
四、相关资源
【教学实验】用刻度尺测量长度、【知识探究】我们的视觉可靠吗、【活动设计】测量一元硬币的周长、【活动设计】估测自己身高、【知识解析】国际单位制等。
五、教学过程
【课堂引入】在生活中我们经常说到“长短”“大小”，比如，我们说筷子长，勺子短；黑板长，直尺短；操场大，教室小；鼻子大，眼睛小。关于一些物体的大小长短，你们能区分开吗？
【知识探究】我们的视觉可靠吗。
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（此图为【知识探究】我们的视觉可靠吗h5资源截图，请下载使用）
通过这个交互操作发现我们的视觉并不总是可靠的，在物理学的研究过程中，我们常常需要精确地知道物体的长短、距离的远近，光靠我们的“火眼金睛”是不行的，那怎么办呢？
【新知讲解】
（一）长度的单位
要想准确测量物体的长度，就需要用到测量工具——刻度尺。
【活动设计】请同学们观察自己手里的刻度尺，看看它们有什么相同之处和不同之处。
总结：这些刻度尺的长短不一、外形各异，但是它们上面都标有长度单位。
在国际单位制中长度的基本单位是米，符号是m。1983年国际计量大会做出规定：光在真空中（1/299 792 458）s内所经路程的长度定义为1m。
让学生说出他们已知的其他长度单位——分米（dm)，厘米（cm），毫米（mm）。除了这些长度单位外，还有一些经常用到的单位，比如要测量铁路线的长度就需要更大的单位千米（km），测量比较微小的物体尺度要用到微米（μm)和纳米（nm）。
总结，常用的长度单位有：千米（km）、分米（dm）、厘米（cm）、毫米（mm）、微米（μm）、纳米（nm）。
让学生回忆已知单位之间的单位换算关系。
部分长度单位的换算
1 km=1 000 m=103 m
1 mm=0.001 m=10-3 m
1 dm=0.1 m=10-1 m
1 μm=0.000 001 m=10-6 m
1 cm=0.01 m=10-2 m
1 nm=0.000 000 001 m=10-9 m
（二）长度的测量
1．测量长度的工具
同学们手里的测量工具有尺子和三角板，大家还见过其他的测量长度的工具吗？还有卷尺、皮尺、米尺。
人们为了准确测量长度，设计、制造出了各种测量长度的工具。刻度尺就是测量长度的基本工具。还有更精密的长度测量工具——游标卡尺、螺旋测微器。
2．长度的测量
同学们很小就开始使用刻度尺了，大家观察过自己的刻度尺上面都有什么吗？
引导学生观察手头的刻度尺，并回答（有刻度，有单位，有数字）。
引导学生找到零刻度线的位置，看看是否有磨损。尺面上的单位是什么？相邻两个刻度线之间的长度是多少？它的测量范围是多大？
零刻度线的位置，也就是起始刻度线。测量的时候，如果零刻度线已经磨损，可以选用一个完好的整刻度线开始测量。
刻度尺一次能测出的最大值叫它的量程，指测量的范围。
刻度尺上相邻两刻度线之间的长度叫它的分度值，它是测量精确程度的决定因素，分度值越小测量结果越精确。
强调：以后我们在使用任何有刻度的测量工具和仪器之前，都应该首先观察零刻度线的位置，认清量程和分度值。
我们在开始测量物体的长度前先了解一下注意事项，先来看看一个视频。
【教学实验】用刻度尺测量长度。
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（此图为视频资源截图，请下载使用【教学实验】用刻度尺测量长度.mp4）
第一：零刻度线要对准被测物体一端，刻度线要紧靠被测物体。第二：读数时，视线要与刻度尺的尺面垂直，正对刻度线。第三：读数时要估读到分度值的下一位，记录测量结果时，要写出数字和单位。
学生用正确的使用方法用刻度尺测量铅笔的长度、物理课本的长度和宽度，并将数据记录在表格中。教师查看并指正。
3．特殊长度的测量
（1）测量硬币的直径、硬币的周长。
探究：不能直接用刻度尺放在硬币下进行测量，直径的位置难以判断，会使测量不准确。只能用间接的方法进行测量。
学生讨论测量硬币的方法。教师总结。
（2）测量一页纸的厚度
一页纸的厚度无法用刻度尺直接测量。
学生讨论测量方法。教师总结。
（3）测量细铜丝的直径
测量道理与测量一页纸的厚度相同（以多测少法）。
测量方法：找一支圆铅笔，把细铜丝捋直，将金属丝在铅笔上依次密绕适当的圈数n，用有毫米刻度的刻度尺量出这个线圈的长度l，再将线圈长除以圈数所得的商就是金属丝的直径d=l/n。
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（此图为h5资源截图，请下载使用【知识探究】测量长度的特殊方法）
4．长度的估测
生活中我们常常采用一些粗略的方法来测量长度，你知道身体的哪些部位可以作为“尺”吗？
【活动设计】估测自己身高。
【典型例题】
例1．下图中用刻度尺度测A、B两个木块的长度，其中对_____的测量是正确的，这个木块的长度是_____cm。
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答案：B 3.60 cm
解析：B紧贴刻度尺的刻度线，而A没有，因此对B的测量是正确的，B木块的长度是3.60 cm。
例2．（多选）使用刻度尺测长度时，下面做法不正确的是（ ）
A．放置刻度尺时，刻度尺应沿所测长度放置，并必须从0刻度线量起
B．看刻度尺时，视线要与尺面垂直，并要正对刻度线
C．读数时，根据所测长度末端靠近的刻度线来读取数据
D．记录时，要记下测量的数字和单位
答案：AC
解析：A．测量时如果零刻线磨损，可以从较清楚的刻线处对齐测量，记录结果时从对齐的刻线处量起，A选项中必须从0刻线量起，说法不正确，符合题意。B．由刻度尺的正确使用方法可知，符合读数时视线的要求，说法正确，不符合题意。C．根据刻度尺的正确使用方法，读数时，要估读到分度值的下一位，根据所测长度末端靠近的刻线来读取数据是错误的，符合题意。D．符合正确记录测量结果的要求，说法正确，不符合题意。
六、课堂小结
学习了测量物体长度的工具是刻度尺，知道长度的国际单位是米，常用单位之间的换算关系。通过实验《用刻度尺测量长度》掌握了测量刻度尺的使用方法。知道身体的一些部位可以作为尺，来估测物体的长度。
七、板书设计
长度和时间的测量
第一课时
（一）长度的单位
1．国际单位：米。
2．单位之间的换算关系。
（二）长度的测量
1．使用前：看清零刻度线、量程和分度值。
2．使用时：零刻度线要对准被测物体一端，刻度线紧靠被测物。
3．读数时：视线要与刻度尺的尺面垂直，要估读，记录数值和单位。
第1节 长度和时间的测量
第2课时
一、教学目标
1．会用适当的工具测量时间，知道如何规范地测量时间。
2．能通过日常经验、物品或自然现象粗略估测时间，了解时间的工具及其发展变化的过程。
二、教学重点及难点
重点：时间的测量。
难点：误差与错误的关系。
三、教学用具
停表、多媒体课件等。
四、相关资源
【教学实验】用停表测量时间、【知识探究】模拟机械停表、【知识探究】机械停表的读数、【教学图片】古代计时仪器-日晷等。
五、教学过程
【课堂引入】像长度一样，时间也是我们经常要测量的量。很久以前人类就知道以地球自转一周的时间作为时间单位。
【物理时空】《日月年的长度》。
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（此图为视频资源截图,请下载【物理时空】日月年的长度视频资源.mp4）
你知道时间的单位和测量时间的工具吗？
【新知讲解】
（一）时间的测量
1．时间的单位
在国际单位制中，时间的基本单位是秒，符号是s。1967年的国际计量大会规定，铯133原子振动9 192 631 770次所需的时间定义为1s。
在日常生活中，还常用到其他的时间单位：年（y）、天（d）、时（h）、分（min）、毫秒（ms）、微秒（μs）。它们之间的换算关系是：
1 h＝60 min；1 min＝60 s；1 s＝103 ms；1 ms＝103 μs。
2．时间的测量工具
人们的日常生活、科研等都离不开时间的测量，从古到今，计时工具经历了一系列的变化。大家都见过哪些呢？沙漏、电子表、机械表、石英钟、电子停表、机械停表等。
3．时间的测量
运动场和实验室经常用停表来测量时间。现在我们一起学习使用停表测时间。
引导学生观察零刻度线的位置，量程和分度值。认清停表大盘和小盘的量程、分度值。分清长针、短针指示的刻度如何读数。大盘的指针是秒针（长针），长针转一圈是30s，分度值是0.1s，小盘的指针是分针（短针），转一圈是15s，分度值是0.5min。
【教学实验】用停表测量时间。
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（此图为视频资源截图，请下载【教学实验】用停表测量时间.mp4）
通过视频，演示停表每个按钮的操作，在实验室中我们有了停表，就可以在做实验的时候记录时间了。
通过h5资源【知识探究】模拟机械停表，练习机械停表的读数。
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（此图为h5资源截图，请下载【知识探究】模拟机械停表）
轮到同学们施展身手了，请大家选择合适的计时工具，测一测你脉搏跳动10次、80次所需的时间，以及1min内你脉搏跳动的次数。把测量结果记录在表中。学生用停表进行实验并记录。
脉搏跳动的次数
所需时间
10次
80次
1min
测完了么？测完了请大家对班上10个同学1min内脉搏跳动次数做一次统计，将测量结果用列表法表示出来。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
脉搏跳动的次数（次）
4．时间的估测
通过上面实验，我们知道人的脉搏每分钟跳动的次数变化不大，因此，生活中我们就可以借助脉搏的跳动次数来估计时间。
（二）误差
任何实验测量结果不可能是绝对准确的，由于受所用的仪器和测量方法的限制，如在测量长度实验中，有的同学读刻度尺示数可能估计得偏大一些，而有的同学估计得可能小一些，而一个物体它的真实长度总是一定的，这个真实的长度叫做真实值，所以测量值和真实值之间必然存在差异，测量值和真实值之间的差异叫做误差。
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，但尽量减小误差。
错误与误差不同：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。
减小误差的方法：1．选用精密的仪器；2．多次测量求平均值；3．改进测量方法。在物理中我们常用到的方法就是多次测量平均值。
典型例题
例1．图中秒表的示数为_________。
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答案：中间的小表盘没有转动，所以秒针所指位置应该读“黑”色字，为4.5 s。
例2．下列关于测量误差的说法中正确的是（ ）
A．误差就是实验操作中的错误
B．对同一物体多次测量取平均值，可以减小误差
C．只要有精密的测量仪器，测量方法正确，就不会产生误差
D．误差和错误都是可以避免的
解析：（1）误差就是在正确测量的情况下，测量值与真实值之间存在的差异，是不可避免的；误差不同于错误，错误是不按操作要求测出的结果，它是可以避免的，所以AD是错误的。
（2）采用精密的测量工具可在一定程度上减小误差，却不能避免误差，所以C是错误的。
（3）对同一物体多次测量取平均值是减小误差的有效方法之一，所以B是正确的。
答案：B。
六、课堂小结
学习了时间的测量和误差。知道测量时间的常用工具是停表，时间的国际单位是秒。测量值与真实值之间的差异叫做误差，误差不能消除，只能减小，而错误是不该发生的，应当尽量避免。
七、板书设计
长度和时间的测量 第二课时
（一）时间的测量
1.时间的基本单位：秒，符号是s。
2.停表的使用方法。
（二）误差
1.误差：测量值与真实值之间的差异。
2.减小误差的方法：选用精密的仪器、多次测量求平均值、改进测量方法。
3.误差与错误的区别：错误是可以避免的，而误差是不可避免的，只能尽量减小。
