内容正文:
1.2 测量长度和时间
◇教学目标◇
知识目标
1.知道长度和时间的测量结果是由数值和单位组成的。
2.知道测量有误差及减小误差的方法。
3.知道误差与错误的区别。
能力目标
通过日常经验或借助自然现象粗略估计长度和时间。
素养目标
1.认识测量长度和时间的工具及其发展变化的过程,培养对科学技术的热爱。
2.通过动手测量,激发学生的兴趣,养成实事求是的科学素质及良好的实验习惯。
◇教学重难点◇
教学重点
使用适当的工具测量长度和时间、单位换算、长度的测量方法、误差的理解及减小误差的方法。
教学难点
测量达到的精确度与刻度尺分度值之间的关系。
◇教学过程◇
一、新课导入
用眼睛观察甲、乙、丙三幅图,在图甲中帽檐直径AB与帽子高度CD哪个较长?在图乙中两根线段一样长吗?在图丙中中心的两个圆面积一样大吗?先观察估测,再用刻度尺测量,有何发现?
二、教学步骤
探究点1 用刻度尺测量长度
[阅读课本]P9~13“用刻度尺测量长度”
[思考]古书记载关羽身高九尺,也就是2 m多高,这是真的吗?
[分析]古代的丈尺等和现代的尺不同,同样,中国的尺寸和国外的英尺、英寸也不同,所以要有统一的长度单位。
[思考]单位的概念是什么?
[提示]为了科学地进行测量,必须有一个公认的标准量作为比较的依据,这个标准量叫做单位。
[课外阅读]米的规定。
1791年,法国科学院决定采用通过巴黎的地球子午线上从地球赤道到北极点距离的千万分之一为长度单位,选取“metre”一词作为这个单位的名称,中文译成“米”。1983年,第17届国际计量大会规定:1 m等于光在真空中经过 s内传播的路程。
[小组讨论]同学们学过的长度单位有哪些?这些单位间的进率是多少?
[归纳提升](1)长度的基本单位是米(m)。常用长度单位还有千米(km)、分米(dm)、厘米(cm)、毫米(mm)、微米(μm)、纳米(nm)等。
(2)长度单位间的换算:
换算规则:大单位→小单位,乘进率;小单位→大单位,乘进率的倒数。
[思考]测量长度的工具有哪些?
[提示]基本工具是刻度尺,此外还有三角板、皮尺、卷尺、游标卡尺、螺旋测微器等。
[小组讨论]观察如图中的刻度尺,回答下列问题:
(1)零刻度线在哪里?是否磨损?
(2)量程是多少?
(3)分度值是多少?
[提示]题图所示的刻度尺,其零刻度线在左端(离最左端边缘有一小段距离);没有磨损;量程为8 cm,也就是其最多能测8 cm的长度;分度值是0.1 cm。
[归纳提升]正确使用刻度尺的方法可用四个字加以概括,即“选、放、读、记”。
①选。在实际的测量中,并不是分度值[分度值是指尺上相邻两条刻度线之间的距离(一小格)表示的测量值,它决定了测量所能达到的精确程度]越小越好,测量时应先根据实际情况确定需要达到的精确程度,再选择满足测量要求的刻度尺。
②放。刻度尺的位置应放正,零刻度线对准被测物体的一端,有刻度线的一边要紧靠被测物体且与被测物体的一边保持平行(如图甲所示),不能歪斜(如图乙所示)。
对于较厚的刻度尺,应使刻度线贴近被测物体(如图甲所示),而非平行放置(如图丙所示)。零刻度线磨损时,则将其他清晰整数刻度线作为起始刻度进行测量,测量结果应该等于读出的刻度值减去作为起始的刻度值(如图丁所示)。
③读。读数时,视线要正对刻度线(如图戊所示)。除读出分度值以上的准确值外,还要估读出分度值的下一位数值(估读值)。图中铅笔长度为68.5 mm,其中68 mm是准确值,0.5 mm是估读值。
④记。记录测量结果应包括数值和单位。
[小组讨论](1)什么是测量误差?测量误差有什么特点?
(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)一个物体的长度只有一个真实值,测量值与真实值之间总存在差异。物理学中,把测量值与真实值之间的差异叫做测量误差。
测量误差总是存在的,它只能减小,不能避免。
(2)减小误差的方法:通过校准测量工具、改进测量方法、选用精度高的测量工具、多次测量求平均值等方法减小测量误差。常用的减小误差的方法,就是利用多次测量求平均值的方法。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。
错误是由于不按实验操作的有关规定、读数时粗心造成的,是不该发生的,是可以避免的,而误差是不可避免的。即误差与错误不同,误差只能减小,不能避免,错误能够避免。
[小组讨论]如何进行数据处理?
[归纳提升]可以用图表来处理数据,仔细观察表格数据,绘制直方图,并互相交流处理数据。
探究点2 测量时间
[阅读课本]P13~14“测量时间”
[思考]测量时间的工具和时间单位有哪些?时间单位之间的换算关系是怎样的?
[归纳提升](1)生活中通常使用摆钟、机械表、电子钟来测量时间;运动场和实验室常用机械秒表、电子秒表来测量时间。在国际单位制中,时间的基本单位是秒,符号是s。除了“秒”之外。时间单位还有时(h)、分(min)、毫秒(ms)、微秒(μs)、纳秒(ns)等。
(2)时间单位换算:
[思考]如何用表测量时间?
[提示]可以通过测量脉搏跳动10次、80次所需的时间,以及1 min脉搏跳动次数来体会用表测量时间,测三次求平均值能减小测量误差。
三、板书设计
1.2 测量长度和时间
1.长度的单位及换算
(1)国际单位:米,符号是m。
(2)单位间的换算:1 μm=0.000001 m=10-6 m;1 nm=0.000000001 m=10-9 m。
2.测量长度的工具
刻度尺、三角板、皮尺、卷尺、游标卡尺、螺旋测微器
3.测量长度的方法
4.测量误差的概念及如何减小误差
5.时间的单位及换算
(1)国际单位:秒,符号是s。
(2)单位间的换算:1 h=60 min;1 min=60 s;1 h=3600 s。
6.测量时间的工具
摆钟、机械表、电子钟、电子秒表
◇教学反思◇
本节课与学生生活联系密切,且学生都有一定的测量基础。以探究为主线,注重物理与生活的联系,设计了一些简易的让学生手脑并用的探究活动,以培养学生的自主探究能力。在设计这节课的教学时,应关注学生的学习兴趣和经验,在已知经验的基础上,尽量让学生主动参与,勤于动手,经历用刻度尺测量长度、用钟表测量时间的过程,从而引申出读取数据、记录测量结果、分析数据得出相关结论,这也会给下一步的物理学习奠定基础。
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