第1章第1节 长度和时间的测量.docx

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第1章第1节长度和时间的测量

第一章机械运动

第1节长度和时间的测量

【教学目标】

知识与技能

1.知道国际单位制中长度和时间的单位；

2.会选用适当的工具测量长度和时间；

3.知道测量有误差及减小误差的方法．

过程与方法

1.体验通过日常经验或自然现象粗略估计长度和时间的方法；

2.通过实验，学习刻度尺和停表的正确使用方法．

3.通过解决实际问题，了解长度测量的特殊方法．

情感态度与价值观

1.通过学习简单的测量知识，体会测量在物理学中的重要性，养成细致、严谨的学习习惯；

2.认识测量长度和时间的工具及其发展变化的过程，养成对科学技术的热爱．

【教学重点】

正确使用刻度尺测量长度、使用停表测量时间．

【教学难点】

测量长度时读取估计值．

【教学准备】

教师用：

习题及图形（事先写或画在后黑板上）、刻度尺（量程0～1m,分度值1cm）、钢卷尺（量程0～2m,分度值1mm）、游标卡尺、螺旋测微器、石英钟、电子手表、J1202机械停表（精确度0.1s）、J1202电子停表（精确度0.01s）等．

学生用：

刻度尺（量程0～15cm或0～20cm,分度值1mm）、铅笔、金属块、J1202机械停表（精确度0.1s）、J1202电子停表（精确度0.01s）等．

【教学过程】

教学环节及内容

教师活动

学生活动

一、课件导入

【展示课件】展示几个有趣的“视觉错视”实例．

甲

乙

【提出问题】

1.图甲中两根紫色的线是直的吗？

2.图乙中红色的线哪根长？

【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．

【设疑引题】尺、秤、钟表、温度计等是我们熟悉的测量工具或仪器．它们都有刻度，测量时需要正确使用它们，正确记录测量结果．那么如何进行长度和时间的测量呢？

（设计意图：

让学生认识到感觉不可靠，测量有必要，从而引出课题.）

1.学生相互谈谈自己的感觉，并请2~3名同学回答感觉的结果．

2.去掉背景后，再次观察，发现:

甲图中两根紫色线都是直的；乙图中红色线一样长．

3.认识到感觉不可靠，要想获得准确结果，应该进行测量.

二、新课讲授

1.长度的单位

（1）长度单位的符号

（2）长度单位间的换算关系

（3）了解一些物体的长度

2．长度的测量

（2）实验：

用刻度尺测量长度

【过渡】测量任何物理量都必须首先规定它的单位，在国际单位制中，长度的基本单位是米（m）.

【布置自学】

1.阅读P15科学世界“国际单位制”．

2.阅读“长度的单位”部分（P10-P11）．

（时间2分钟）

【提出问题】

1．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？

2．现在又知道长度有哪些新的单位？

它们同米的换算关系是怎样的？

【反馈练习一】

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中学生身高大约15.7

②一支铅笔直径约为10

2、完成单位换算：

③人头发直径约7×10-5m=μm

④一张纸的厚度约10-4m=nm

【温馨提示】要注意换算格式，正确的格式是数字不变，把相应的单位作等量代换，示范如下：

7×10-5m=7×10-5×106μm=70μm。

（设计意图：

对一些物体的长度，形成感性认识，并能准确进行单位之间换算）

【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.了解“国际单位制”．

2.带着问题阅读，并交流归纳：

长度的单位有米（m）、千米（km）、分米（dm）、厘米（cm）、毫米（mm）、微米（μm）、纳米（nm）．换算关系：

1km=103m1dm=10-1m1cm=10-2m

1mm=10-3m

1μm=10-6m1nm=10-9m

思考回答：

①中学生身高大约15.7

dm

②一支铅笔直径约为10

mm

③人头发直径约7×10-5m=

70μm

④一张纸的厚度约10-4m=

105nm

（1）长度的测量工具

（2）观察刻度尺

【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】观察下图刻度尺（或学生常用的刻度尺）的外形回答下列问题：

（1）它的零刻度线在哪里，是否磨损？

（2）它的量程是多少？

（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.量程是一个测量范围，而不是测量的最大值．

3.分度值是相邻两格间的距离，反映了刻度尺的精确程度．

（设计意图：

使用任何测量工具时，首先观察它的零刻度线、量程和分度值，锻炼学生观察能力．）

根据生活经验和阅读课本

P11-P12回答：

刻度尺、卷尺、三角尺、游标卡尺、螺旋测微器等．

观察图示的刻度尺回答：

在图示的刻度尺中，其零刻度线在左端（离最左端边缘有一小段距离），没有磨损，它的量程为0~8cm，它的分度值是1mm.

（3）正确使用刻度尺测量长度

【引导实验】组织学生进行分组实验，测量铅笔的长度、物理课本的长和宽等，暴露出现的问题，教师及时纠正，引导学生能正确使用刻度尺．

【出示问题】在测量的过程中，注意思考以下问题：

1.要测量以上长度需要选择什么样的刻尺？

2.怎样放置刻度尺？

3.读数时要注意什么？

4.记录数据时要注意什么？

【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”．

各组按要求测量，体会测量的过程和方法，并总结出测量步骤和注意事项：

（1）选：

在实际的测量中,首先估测被测物体的长度不能超过刻度尺的量程．其次根据实际情况确定需要达到的精确程度,选择合适的分度值．

（2）放：

即刻度尺的位置应放正，零刻度线对齐被测物体的一端，有刻度线的一边要紧贴被测物体且与被测物体保持平行（如图甲所示），不能歪斜（如图乙所示）．

（3）读：

即读数，视线要正对刻度线（如图丙所示）；要估读出分度值的下一位数值，图中铅笔长度为69.5mm，其中69mm是准确值，0.5mm是估计值．

（4）正确读取估计值

（设计意图：

通过亲身测量长度，感受正确使用刻度尺的方法）

【以例代讲突破难点】

如图所示，被测物体长度分别为cm

【难点剖析】在测物体长度时，被测物体末端

正好落在刻度线上时，我们读的估计值为零，

记录时也不能省略．如图所示，物体长度的准

确值是1.3cm,估计值是0.00cm，因此读数应为1.30cm，不能读作1.3cm．

（设计意图：

利用练习，进一步突破估读这个难点）

【反馈练习二】

1.如图所示，用A、B两刻度尺测同一木块的边长，就分度值而言，尺精确些，就使用方法而言，不正确．用A尺测量出的物体长度是．

（4）记：

指记录，记录测量结果应包括数字和单位．丁图中木块长度为2.77cm.

小组内讨论交流，得出答案：

（有的同学可能会读成1.3cm，也有的同学可能会读成1.30cm.）

讲解并在小组内讨论交流，深化认识，归纳总结出答案：

1.30cm

讨论交流：

刻度尺A分度值是1mm，刻度尺B分度值是0.2mm，因此刻度尺A精确些．刻度尺B有刻度的一侧没有靠近被测木块，使用方法错误．被测木块的末端恰好落在短刻度线上，此时长度准确值为2.2cm，估读值为0.00cm，所以木块长为2.20cm．

答案：

A；B；2.20cm（或22.0mm）

（5）使用刻度尺测长度的特殊方法

3.时间的测量

（1）时间的单位及换算关系

（2）计时工具

【知识拓展】

1.为了测出细铜丝的直径，某同学把铜丝在铅笔上紧密排绕32圈，如图所示，用分度值是1mm的刻度尺测得这32圈的总宽度为________cm，可算出细铜丝的直径约为________mm.

2.给你如图所示的一段曲线，你能想办法测出这段曲线的长度吗？

（设计意图：

渗透测长度的特殊方法累积法、

替代法、化曲为直法．）

【过渡】在日常生活中，除了经常进行长度的测量外，也经常需要对时间进行测量．

【提出问题】

1.你知道的时间单位有哪些？

时间单位之间的换算关系是怎样的？

2.测量时间的工具有哪些？

简单介绍，在古代人们测量时间的工具有哪些？

（设计意图：

让学生感受到我国古代人民的智慧，了解时间测量工具的发展历程。

）

思考交流：

图中刻度尺的分度值是是1mm，所以其准确值是5.0cm；估计值是0.00cm；细铜丝的总长度为是:

5.0cm+0.00cm

=5.00cm，然后除以32圈，得到细铜丝的直径为1.6mm

答案：

5.00；1.6

讨论交流：

先找一段柔软的棉线，让棉线沿着曲线的形状附着在曲线上，在曲线两端处的棉线上做记号．然后将棉线取下，伸直．最后用刻度尺测出棉线上两个记号间的长度，就是曲线的长度．

学生自学，组内谈论回答：

1.在国际单位制中时间的基本单位是秒（s），常用单位有时（h）、分（min）。

1h=60min

1min=60s

2.测量时间的工具有：

石英钟、电子表、机械停表、电子停表等

（3）实验：

用停表测量时间

【指出】今天我们重点学习机械停表的使用

【示范停表的使用】以实验室J1202机械停表为例．

【引导实验】组织学生按课本步骤进行分组实验，对暴露出现的问题，教师及时纠正．

阅读“知识加油站”，熟悉机械停表的使用方法．

小组内同学相互帮助，在“知识加油站”的基础上,熟悉按钮的功能和使用方法．练习使秒表启动、停止和回零,并正确进行读数．

4.误差

【反馈练习三】

如图所示机械停表读数是mins．

答案：

3min38.3s

讨论回答：

机械停表的大圈1整圈是30s，1大格是1s，每大格又均匀分成10个小格，所以每一小格是0.1s．小圈1整圈是15min，每一小格是0.5min．小圈指针指示时间超过3.5min，大圈指针指示是38.3s，因此读数是3min38.3s．

【问题过渡】在刚才测量长度和时间的过程中，我们测量的结果一定等于物体的真实值吗？

如果不等，是因为什么原因造成的呢？

【布置自学】阅读课本P14“误差”部分，时间2分钟．

【提出问题】

1.为什么测量值与真实值之间总会有差别？

2.减小误差有哪些方法？

3.错误与误差有什么不同？

【反馈练习四】

有五位同学，使用同一把刻度尺测量同一个物体的长度，他们测量的结果分别是：

①187.6㎜；②187.5㎜；③187.8㎜；④187.65㎜；

⑤187.7㎜．则下列说法中正确的有（　　）

A．测得这个物体的长度应为188.0㎜

B．测得这个物体的长度应为188.7㎜

C．这五次测量结果中误差最小的是第③次

D．这五次测量结果中误差最小的是第⑤次

【强调】多次测量求平均值时，平均值小数点后保留与原题中相同的位数。

（设计意图：

利用反馈练习巩固减小误差的方法以及对错误测量结果的判断）

学生阅读思考课本P14“误差”，交流讨论并回答问题：

1.由于受所用的仪器和测量者的不同，所以测量值和真实值之间必然存在差别，这个差别叫做误差，误差是不可避免的．

2.减小误差的方法：

多次测量求平均值，选用精密的测量工具，改进测量方法．

3.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．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．

思考交流：

题中所用刻度尺最小分度为mm，第④四个读数187.65㎜错误．其它四个读数分别为：

①187.6㎜；②187.5㎜；③187.8㎜；⑤187.7㎜，它们的平均数为187.65mm，在这里只平均值有效数字个数应该与测量值有效数字个数相同，则物体的长度应为187.7mm，综上所述，应选D.

三、课堂小结

回顾本节课“你学到了什么？

”．

学生讨论发言，梳理本节知识要点，见附件1．

四、课堂检测

老师巡视、讲评．

完成检测题，见附件2．

五、布置作业

动手动脑学物理1、2、4．

课后完成．

【板书设计】