内容正文:
第二节 长度与时间的测量
◇教学目标◇
【知识目标】
1.知道国际单位制中长度和时间的基本单位,会进行长度和时间单位的换算。
2.能利用生活中已知长度的物品估测长度、利用生活中常见的一些周期现象估测时间。
3.会正确使用刻度尺测量长度,会正确记录测量所得的数据,会正确使用手表或停表测量时间。
4.知道测量存在着误差。
【能力目标】
通过用刻度尺测量长度、用停表测量时间的过程,让学生立足已有的知识估测长度和时间的大小,培养学生动手操作、合作交流、逻辑推理、客观记录测量结果的能力。
【素养目标】
测量长度和时间时,客观记录测量结果,感知误差的存在,掌握误差减小方法的应用。让学生用自己身上的“尺”和“表”估测长度和时间的大小,体会物理知识的趣味性、实用性。
◇教学重难点◇
【教学重点】
长度和时间的单位、刻度尺和停表的用法、常用的减小误差的方法。
【教学难点】
长度和时间的估测、测量达到的精确度与刻度尺分度值之间的关系、停表的读值方法、误差产生的原因及其特点。
◇教学过程◇
一、新课导入
图中的线段AB和CD哪个长?先通过观察预判一下,再用尺子量一量,你有什么发现?由此说明了什么?
二、教学步骤
探究点1 测量单位
[阅读课本]P17~P18“测量单位”
[小组讨论](1)在国际单位制中,长度和时间的基本单位是什么?
(2)长度的常用单位有哪些?它们之间有什么样的换算关系?
(3)时间的常用单位有哪些?它们之间有什么样的换算关系?
[归纳提升]
(1)长度单位
①国际单位制中,长度的基本单位是米(m)。
②常用单位:
比“米”大的
千米(km)
比“米”小的
“分米(dm)”“厘米(cm)”“毫米(mm)”“微米(μm)”“纳米(nm)”等
它们之间的换算关系:1 km=103 m;
1 m=10 dm=102 cm=103 mm=106 μm=109 nm。
长度单位的梯度表示:
③天文测量中使用的长度单位是“光年(l.y.)”,光年是光在真空中传播一年的距离,1 l.y.≈9.461×1015 m。
(2)时间单位
①国际单位制中,时间的基本单位是秒(s)。
②常用单位:
比“秒”大的
时(h)、分(min)
比“秒”小的
毫秒(ms)、微秒(μs)
它们之间的换算关系:1 h=60 min;1 min=60 s;1 s=103 ms;1 ms=103 μs。
时间单位的梯度表示:
探究点2 测量活动
[阅读课本]P19~P21“测量活动”
[思考](1)测量长度的工具有哪些?
(2)学习和生活中常用的测量长度的工具是什么?
[提示](1)测量长度常用的工具有卷尺、刻度尺、游标卡尺等;
(2)刻度尺是学习和生活中常用的测量长度的工具。
[思考](1)怎样用刻度尺测量物体的长度?
(2)怎样用停表测量时间?
[归纳提升](1)用刻度尺测量物体的长度
①看:看刻度尺的零刻度线、量程和分度值;
②放:刻度尺要放正,有刻度的一边要紧贴被测物体,零刻度线(或其他刻线)与被测物体左端对齐,如图:
③读:读数时视线要与尺面垂直,先读出精确值“1.3 cm”,再读出估读值“3”或“4”;
④记:记录测量结果,测量结果包括精确值、估读值和单位,上图被测物体的长度就记为“1.33 cm”或“1.34 cm”。
如果被测物体的末端正对刻度线,如图,精确值为1.3 cm,因为要估读到分度值的下一位,此时分度值的下一位就用“0”来补,物体的长度就应记为1.30 cm。
测量所能达到的精确程度与刻度尺分度值之间的关系如下图所示,精确值对应刻度尺的分度值,即测量所能达到的精确程度是由刻度尺的分度值决定的,记录的测量结果应能正确反映刻度尺的分度值。
(2)用机械停表(简称停表)测量时间
①认识转柄、复位键、分针、秒针的作用。
②根据观察,填写下表:
项目
1整圈
1大格
1小格
大表盘
60 s
5 s
1 s
小表盘
30 min
5 min
1 min
有的停表大表盘一周显示的是60 s,小表盘一周显示的是60 min;有的停表大表盘一周显示的是30 s,小表盘一周显示的是30 min。
探究点3 测量误差
[阅读课本]P22“测量误差”
[小组讨论](1)什么是误差?误差有什么特点?
(2)有哪些方法可以减小误差?误差与错误一样吗?
[归纳提升](1)定义:测量值和真实值之间总存在一定的偏差,这种偏差称为测量误差,简称误差。特点:误差总是存在的,它只能减小,不能避免。
(2)减小方法:通过校准测量工具、改进测量方法、选用精度高的测量工具、多次测量取平均值等方法减小测量误差。常用的减小误差的方法,就是用多次测量取平均值的方法。求平均值时,平均值中保留的小数位数与原测量数据小数点后的位数要相同。误差与错