第4节 科学测量
第1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。
（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，先来看一个视频。
【教学实验】用刻度尺测量长度。
（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。
建议使用h5资源【知识探究】长度测量
（此图为h5资源截图，请下载使用【知识探究】长度测量举例）
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。
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
第4节 科学测量
第1课时
长度的测量
（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4节 科学测量
第2课时
一、教学目标
1．掌握量筒（杯）的正确使用方法。
2．学会量筒（杯）测量液体和固体的体积。
二、教学重点及难点
重点：会用量筒和量杯测液体的体积。
难点：会用量筒或量杯测液体或排水法测不规则固体的体积。
三、教学用具
刻度尺、量筒、量杯、水、石块、多媒体课件等。
四、相关资源
【知识探究】长度测量、【活动设计】估测自己身高、【活动设计】测量一元硬币的周长等。
五、教学过程
新课导入
在学习了长度测量以后，有没有办法测量一个立方体的体积？
新知讲解
（一）体积
体积是物体占有空间的大小，固体体积常用单位是立方米（m3），较小的体积单位还有立方分米（dm3）立方厘米（cm3）、常用的单位有升（L）和毫升（m L）。
1 m3=1000L；1mL=1cm3 ； 1L=1dm3 ； 1L=1000mL。
对形状规则的物体，如长方体、正方体，只要测量出它的长、宽、高，根据体积公式，便可求出它们的体积。
对于液体或形状不规则的固体，怎么测量体积呢？
（二）测量形状不规则物体的体积
1.观察：量筒的量程、分度值、单位。
量程：常用100 mL，200 mL
分度： 1 mL， 2 mL，5 mL
单位： 毫升 (mL)
1 mL = 1 cm3
2．使用量筒和量杯测液体体积时的注意事项：
（1）不能用量筒和量杯配制溶液或做化学反应实验。（2）不能用量筒和量杯来加热液体，也不能用来装热溶液，以免炸裂。（3）量取液体时应该在室温下进行。
3.正确使用量筒
（1）会选 任何一只量筒都有一定的测量范围，即量程，要能根据被测量的量选择量程合适的量筒。
（2）会放 使用量筒测量时，量筒要平稳地放置于水平桌面上。
（3）会看 读取量筒的数据时，若液面是凹液面，视线应以凹液面底部为准；若液面是凸液面，视线应以凸液面顶部为准。
（4）会读 要会根据量筒刻度的分度值读出准确值，同时要读出分度值的下一位，即估计值。
建议播放视频【教学实验】量筒的使用.mp4
（此图为视频资源截图，请下载使用【教学实验】量筒的使用.mp4）
思考：仰视或俯视液面，读数会有什么影响?
提示：仰视液面会使读数比实际值偏小，俯视液面会使读数比实际值偏大。
小组讨论：你是如何测量密度比水大且不溶于水的不规则固体体积的?
分析：(1)在量筒中倒入适量的水，正确读出液面的刻度值V1。
(2)用细线系住物体，轻轻沉入量筒中液体内，此时水不溢出，正确读出此时液面的刻度值V2。
(3)算出被测量物体的体积为V=V2-V1。
(4)再重复前面的步骤操作两次，三次测量的结果求平均值。
(5)更换物体继续测量。
测量不规则物体的体积：
物体名称
物体的体积/mL
第一次
第二次
第三次
平均值
归纳提升：当被测的不规则物体的密度比水小或物体易吸水时，可以采用“沙测法”。
a.将物体放在1 dm3的透明正方体容器中，装满沙子。
b.用尺子刮平。
c.将物体和沙子一起倒在长方体的盒子里。
d.将沙子倒回1 dm3的透明正方体容器中，将沙面摇平。
e.用尺子测出容器中沙的高度(或测出沙面到容器口的高度)。
f.利用长方体体积公式就可以计算出容器中沙的体积(或利用体积公式直接计算出物体的体积)。
g.物体的体积=1 dm3-容器中沙的体积。
六、板书设计
第4节 科学测量
第2课时
体积的测量
测量形状规则的物体体积：测出边长，根据体积公式计算。
测量形状不规则的固体体积：量筒（量杯）
会选
会放
会看
会读
第4节 科学测量
教学目标：
1.了解凭感觉判断温度高低是不可靠的。
2.知道摄氏温度的规定和温度计刻度的标画方法
3.知道温度计的结构和测量原理；了解温度计有许多不同的种类。
4.会正确使用温度计测量温度。
重点难点：
重点：温度计的原理和使用方法。
难点：摄氏温度的规定、温度计的读数。
课前准备
实验室用的温度计、寒暑表、体温计、多媒体课件等。
教学过程
新课引入
夏天天气很热，到了秋天天气就会变凉，而冬天会很冷，春天时天气较暖。“冷、热、凉、暖”都是描述物体的冷热程度的。物体的冷热程度在物理学中用温度表示。
二、新知讲解
1. 温度
体验1.教师准备三杯水，冷水、热水、温水各一杯，请学生用手指触摸并描述感觉。
步骤1：将左手食指浸入冷水杯同时将右手食指浸入热水杯，说出左手的感觉和右手的感觉。
步骤2：将左右手食指同时浸入温水杯中?再说出此时的感觉。
探究：有什么方法可以较好的判断出这哪杯水的温度比较高？学生结论
2. 温度计：测量温度的仪器
出示实物（图片）观察温度计。
总结温度计的结构原理：利用液体的热胀冷缩的规律制成的。
温度计的分类：实验室用温度计、 体温计、 寒暑表（实物或多媒体素材观察）
3. 实验室用温度计的使用
探究：怎样使用？要注意些什么问题？
使用前要观察温度计的量程.、分度值（每个小刻度表示多少温度），并估测液体的温度，不能超过温度计的量程（否则会损坏温度计）。
测量时，要将温度计的玻璃泡与被测液体充分接触，不能紧靠容器壁或容器底部；读数时，玻璃泡不能离开被测液体。要待温度计的示数稳定后读数，且视线要与温度计中夜柱的上表面相平。
建议播放视频：【教学实验】用温度计测量水的温度.mp4
（此图为视频资源截图，请下载使用【教学实验】用温度计测量水的温度.mp4）
4. 摄氏温度：字母℃代表摄氏温度，℃是摄氏温度的单位，读做摄氏度；它是这样规定的：把一个标准大气压下，冰水混合物的温度规定为0℃；把一个标准大气压下沸水的温度规定为100℃；然后把0℃和100℃之间分成100等份，每一等份代表1℃。低于0℃用负数表示。
摄氏温度的读法：如“5℃”读作“5摄氏度”；“－20℃”读作“零下20摄氏度”或“负20摄氏度”。
例：37℃读作 ；－45℃读作 ； 0℃读作 。
归纳总结：温度计的使用规则
(1)使用前要观察温度计的零刻度、量程和分度值。
(2)温度计所能测出的最高温度、最低温度的范围——量程。
(3)每一小格代表的温度值——分度值。
教师引导学生观察并根据自己的推测判断：
多媒体出示：判断对错
学生分小组讨论，教师引导学生注意错误的错在什么地方？学生讨论后推选代表发言。
参考答案：
（1）第一个图错误是温度计玻璃泡接触了容器底部。
（2）第二个图错误是温度计玻璃泡接触了容器侧壁。
（3）第三个图错误是温度计玻璃泡没有全部浸没在液体中。
（4）第四个图有可能发生的错误是：没有等待温度计的示数稳定后就读数。
（5）第五个图错误是读数时温度计离开了被测液体。
（6）第七个图中间一个是对的，上下两个可能的错误是读温度计示数时眼睛没有平视。
教师进一步提出问题，引导思考：大家知道了使用温度计常犯的几种错误，应该如何正确使用温度计呢？
讨论后共同归纳总结：温度计的正确使用方法
（1）温度计的玻璃泡全部浸入被测的液体中，不要碰到容器底或容器壁。
（2）温度计的玻璃泡浸入被测的液体后要稍等一会儿，待温度计的示数稳定后再读数。
（3）读数时温度计的玻璃泡要继续留在液体中，视线要与温度计中液柱的上表面相平。
5.体温计
我们家庭中和医院常用体温计测量人体温度，请同学们仔细观察体温计图片，思考问题。
多媒体出示：体温计图片
学生分组讨论思考问题：
（1）体温计与实验室用的温度计的构造有什么不同？体温计的构造有什么特点？
（2）体温计可以离开人体读温度，为什么？为什么使用体温计前先要甩甩？
教师进一步根据问题引导大家观察讨论来得出结论。
学生总结：
（1）体温计里面的毛细管，比实验室用的温度计更细，而且在玻璃泡和直玻璃管之间有非常细的弯曲缩口。玻璃管非常细，这样当玻璃泡内的水银有微小的膨胀，玻璃管内的水银柱会有明显变化，因而更精确。
（2）读体温计示数时要离开人体，水银变冷收缩，水银柱在缩口处断开不能退回玻璃泡，所以仍指示原来的温度。离开人体，水银变冷收缩，水银柱在缩口处断开不能退回玻璃泡，重新用体温计时，必须拿着体温计用力往下甩，让水银再回到玻璃泡里，这样才能使用，否则测量出的温度不准确。
三种温度计的相同点
项目
实验室用温度计
体温计
寒暑表
构造
都是由玻璃外壳、毛细管、玻璃泡、液体、刻度等组成
原理
液体的热胀冷缩
单位
摄氏度
三种温度计的不同点
项目
实验室用温度计
体温计
寒暑表
测量范围
－20～110 ℃
35～42 ℃
－25～50 ℃
分度值
1 ℃
0.1 ℃
1 ℃
用途
实验用
测体温
测气温
构造
无缩口
有缩口
无缩口
玻璃泡内的液体
煤油
水银
酒精
6.典例精析
例1．－20℃的正确读法是( )
A．负20摄氏度 B．零下摄氏20度
C．负摄氏20度 D．零下20摄氏度
答案：AD
例2．用同一只温度计测0℃的水和0℃的冰水混合物的温度，下列说法正确的是( )。
A．0℃的水温度高 B．0℃的冰水混合物温度高
C．二者温度相同 D．无法比较
答案：C
例3．某同学测得沸水的温度只有92℃，失误较多，但下列操作中不可能产生这一失误的原因是( )。
A．温度计的玻璃泡跟沸水没有长时间接触就读数
B．温度计的玻璃泡没有完全浸没在沸水中
C．将温度计从沸水中取出读数
D．温度计的玻璃泡完全浸没在沸水中，并经过一段时间后，在沸水中读数
答案：D
三、课堂总结
本节课主要明确使用液体温度计应注意的问题：1.使用前，估计被测物体的温度，选择量程合适的温度计，弄清所选温度计的分度值；2.使用时，温度计的玻璃泡要全部浸入被测液体中；温度计的玻璃泡不能接触容器底和容器壁；3.读数时，温度计的玻璃泡浸入被测液体后要稍候一会儿，要等示数稳定后再读数。读数时温度计的玻璃泡要继续留在液体中，视线要与液柱上表面相平。
板书设计
第4节 科学测量
第3课时
温度的测量
温度
温度计：测温原理——热胀冷缩
使用方法：
3．摄氏温度
4.体温度
