1.1长度和时间的测量导学案-2024-2025学年八年级物理人教版（2024》上册

《长度和时间的测量》导学案（学生版） 一、学习目标 1. 知道长度和时间的单位及它们之间的换算关系。 2. 会正确使用刻度尺测量物体的长度，能正确记录测量结果。 3. 会使用适当工具测量时间。 4. 了解测量有误差，知道误差和错误的区别，以及减小误差的方法 。 5. 能通过日常经验或物品粗略估测长度和时间。 二、学习重难点 1. 重点：长度和时间的单位换算；正确使用刻度尺测量长度和正确记录结果；用停表测量时间。 2. 难点：正确读取和记录测量结果（包括估读值）；理解误差概念及减小误差的方法 。 三、学习过程 （一）知识链接 在日常生活中，我们经常需要对物体的长度和时间进行判断。比如，我们会说教室的黑板很长，一节课的时间是45分钟。但这些判断往往是比较模糊的，当我们需要更精确的结果时，就需要进行测量。 思考：你能说出生活中一些常见的测量长度和时间的工具吗？ （二）自主学习 1. 长度的单位 在国际单位制中，长度的基本单位是______ ，符号是______ 。 比米大的单位有______ ，比米小的单位有分米（dm）、厘米（cm）、毫米（mm）、微米（μm）、纳米（nm）等。 单位换算关系：（请填写完整） 1km=______ m 1dm=______ m 1cm=______ m 1mm=______ m 1μm=______ m 1nm=______ m 2. 时间的单位 在国际单位制中，时间的基本单位是______ ，符号是______ 。 常用的时间单位还有小时（h）、分（min）、毫秒（ms）、微秒（μs）等。 换算关系： 1h=______ min 1min=______ s 1s=______ ms 1ms=______ μs 3. 长度的测量 测量工具：测量长度的基本工具是______ ，常用的还有卷尺、三角尺、游标卡尺、螺旋测微器等。 认识刻度尺：观察自己手中的刻度尺，回答以下问题： 零刻度线在哪里？是否磨损？ 它的量程是多少（即测量范围）？ 它的分度值是多少（相邻两刻度线之间的长度） ？ 使用刻度尺的方法： 选：根据测量要求，选择合适______ 和______ 的刻度尺。例如，测量教室的长度，应选择量程较______ 的卷尺；测量书本的长度，可选择分度值为______ 的直尺。 放：零刻度线要对准被测物体的______ ，有刻度线的一边要紧靠被测物体且与被测边保持______ ，不能歪斜。如果零刻度线磨损，可以从其他清晰的整数刻度线量起。 看：读数时，视线要______ 刻度线。 读：读出准确值后，还要估读到______ 的下一位。 记：测量结果由______ 和______ 组成。 4. 时间的测量 在现代生活中，我们常用各种钟表来测量时间，如石英钟、电子表等。在运动场和实验室，常用______ 来测量时间。 观察机械停表，思考长针和短针的作用分别是什么？它们的分度值和量程各是多少？ 5. 误差 测量值与______ 之间的差异叫做误差。 误差产生的原因： 测量工具的精密程度； 测量方法； 测量者的估读。 减小误差的方法： 多次测量求______ ； 选用精密的测量工具； 改进测量方法。 误差和错误的区别：误差是______ 避免的，错误是______ 避免的。 （三）合作探究 1. 长度单位换算练习 50cm=______ m 0.02km=______ m 3×105μm=______ m 2. 用刻度尺测量物体长度 测量一支铅笔的长度，记录测量结果，并与小组同学交流，看看大家的测量结果是否相同，分析产生差异的原因。 测量一个圆柱体的直径，讨论如何测量才能更准确。（提示：可以利用两个三角板和一把直尺配合测量） 3. 用停表测量时间 分组进行实验，测量一位同学100米跑步所用的时间。 练习使用停表，学会正确的启动、停止和读数方法。记录测量结果，并讨论测量过程中可能出现的误差及如何减小误差。 （四）展示交流 1. 各小组派代表展示长度单位换算的结果，并讲解换算过程。 2. 展示用刻度尺测量物体长度的结果，分析测量过程中出现的问题及解决方法。 3. 展示用停表测量时间的结果，交流使用停表的技巧和注意事项。 （五）课堂小结 1. 与同学们一起回顾长度和时间的单位及其换算关系。 2. 总结刻度尺和停表的正确使用方法。 3. 再次强调误差和错误的区别，以及减小误差的方法。 （六）达标检测 1. 下列单位换算中，正确的是（ ） A. 12cm = 12×100m = 0.12m B. 12cm = 12cm×0.01 = 0.12m C. 12cm = 12×0.01m = 0.12m D. 12cm = 12÷100cm = 0.12m 2. 某同学对一物体长度进行测量，正确记录的数据为1.68cm ，该同学可能使用的测量工具是（ ） A. 最小刻度为1mm的刻度尺 B. 游标卡尺 C. 螺旋测微器 D. 最小刻度为1cm的刻度尺 3. 四位同学分别用同一把最小刻度为毫米的刻度尺测量同一支铅笔的长度，记录的数据如下，其中错误的是（ ） A. 171.2mm B. 1.712dm C. 0.01712km D. 0.1712m 4. 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，______ 尺精密些，就使用方法而言，______ 不正确。用A尺测量出的物体长度是______ 。 5. 体育课上，甲、乙、丙三位同学进行百米赛跑，他们的成绩如下表所示，则获得第一名的是______ 同学，时间是______ ，这里比较三人赛跑快慢采用的最简便方法是______ 。 参赛者 甲 乙 丙 成绩/s 14.3 13.8 13.7 四、拓展提升 1. 如何测量一张纸的厚度？请写出你的测量方法和步骤。 2. 生活中还有哪些特殊的长度测量方法？请举例说明（至少两种） 。 3. 查阅资料，了解一下古代人是如何测量长度和时间的，与现代的测量方法相比，有哪些优缺点？ 《长度和时间的测量》导学案（教师版） 一、学习目标 1. 让学生知道长度和时间的单位及它们之间的换算关系。 2. 引导学生学会正确使用刻度尺测量物体的长度，能正确记录测量结果。 3. 教会学生使用适当工具测量时间。 4. 帮助学生了解测量有误差，知道误差和错误的区别，以及减小误差的方法 。 5. 培养学生能通过日常经验或物品粗略估测长度和时间的能力。 二、学习重难点 1. 重点：长度和时间的单位换算；正确使用刻度尺测量长度和正确记录结果；用停表测量时间。 2. 难点：正确读取和记录测量结果（包括估读值）；理解误差概念及减小误差的方法 。 三、学习过程 （一）知识链接 在日常生活中，我们经常需要对物体的长度和时间进行判断。比如，我们会说教室的黑板很长，一节课的时间是45分钟。但这些判断往往是比较模糊的，当我们需要更精确的结果时，就需要进行测量。 思考：你能说出生活中一些常见的测量长度和时间的工具吗？ 答案与解析：常见测量长度的工具如直尺、卷尺、三角尺等；测量时间的工具如石英钟、电子表、机械停表等。这是基于生活常识的问题，旨在引导学生联系生活实际，为后续学习测量工具做铺垫。 （二）自主学习 1. 长度的单位 在国际单位制中，长度的基本单位是米 ，符号是m 。 比米大的单位有千米（km） ，比米小的单位有分米（dm）、厘米（cm）、毫米（mm）、微米（μm）、纳米（nm）等。 单位换算关系：（请填写完整） 1km=103 m 1dm=10-1 m 1cm=10-2 m 1mm=10-3 m 1μm=10-6 m 1nm=10-9 m 答案与解析：这些单位换算关系是国际通用的标准，要求学生牢记。换算的依据是科学计数法，大单位换算成小单位乘以进率，小单位换算成大单位除以进率。例如1km换算成m，因为1km是大单位，m是小单位，它们之间的进率是1000（即10^{3}），所以1km = 1×103m 。 2. 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 。 常用的时间单位还有小时（h）、分（min）、毫秒（ms）、微秒（μs）等。 换算关系： 1h=60 min 1min=60 s 1s=103 ms 1ms=103 μs 答案与解析：时间单位换算也是基于固定的进率，同样大单位换小单位乘进率，小单位换大单位除以进率。如1h换算成min，因为1h大，min小，进率是60，所以1h = 60min 。 3. 长度的测量 测量工具：测量长度的基本工具是刻度尺 ，常用的还有卷尺、三角尺、游标卡尺、螺旋测微器等。 认识刻度尺：观察自己手中的刻度尺，回答以下问题： 零刻度线在哪里？是否磨损？ 它的量程是多少（即测量范围）？ 它的分度值是多少（相邻两刻度线之间的长度） ？ 答案与解析：不同的刻度尺零刻度线位置、量程和分度值都可能不同。零刻度线一般在刻度尺的一端，有的可能会因为磨损等原因影响使用，此时可从其他清晰刻度线量起。量程决定了能测量的最大长度范围，分度值则反映了测量的精确程度。例如，常见学生用直尺量程可能是0 - 20cm ，分度值是1mm 。 使用刻度尺的方法： 选：根据测量要求，选择合适量程和分度值的刻度尺。例如，测量教室的长度，应选择量程较大的卷尺；测量书本的长度，可选择分度值为1mm的直尺。 答案与解析：选择量程要能一次测量完物体长度，避免多次测量带来误差；选择分度值要根据实际测量精度需求，如测量书本长度，不需要特别高精度，1mm分度值的直尺即可满足要求；而测量精密零件则需要更小分度值的测量工具。 放：零刻度线要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边保持平行 ，不能歪斜。如果零刻度线磨损，可以从其他清晰的整数刻度线量起。 答案与解析：这样放置是为了保证测量的准确性，如果放置不正确，测量结果会偏大或偏小。从其他整数刻度线量起时，测量结果要用读出的刻度值减去起始刻度值。 看：读数时，视线要正对刻度线。 答案与解析：视线不正对刻度线会产生视觉误差，导致读数不准确。 读：读出准确值后，还要估读到分度值的下一位。 答案与解析：这是因为分度值是测量工具能精确测量的最小单位，下一位估读可以提高测量的准确性。例如，在分度值为1mm的刻度尺测量时，如果物体长度在1.2cm和1.3cm之间，估读值可能是1.25cm ，其中0.05cm就是估读值。 记：测量结果由数字和单位组成。 答案与解析：只有数字没有单位的测量结果是没有意义的，数字表示测量的量的大小，单位表示这个量的度量标准。 4. 时间的测量 在现代生活中，我们常用各种钟表来测量时间，如石英钟、电子表等。在运动场和实验室，常用停表来测量时间。 观察机械停表，思考长针和短针的作用分别是什么？它们的分度值和量程各是多少？ 答案与解析：机械停表一般长针是秒针，短针是分针。秒针转一圈通常是30s ，分度值一般是0.1s ；分针转一圈是15min ，分度值一般是0.5min 。不同的停表可能会有细微差异，但基本原理相同。 5. 误差 测量值与真实值之间的差异叫做误差。 误差产生的原因： 测量工具的精密程度； 测量方法； 测量者的估读。 答案与解析：测量工具不可能绝对精密，总会存在一定的误差；测量方法如果不合理，也会导致误差产生；测量者在估读时，由于个人判断的差异，也会引入误差。 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。 答案与解析：多次测量求平均值可以在一定程度上抵消由于偶然因素导致的误差；精密的测量工具能提高测量的精度，减小误差；改进测量方法，使其更科学合理，也能有效减小误差。 误差和错误的区别：误差是不可避免的，错误是可以避免的。 答案与解析：误差是由于测量过程中的各种客观和主观因素导致的，无法完全消除；而错误是由于不遵守测量规则、粗心大意等原因造成的，只要规范操作，是可以避免的。 （三）合作探究 1. 长度单位换算练习 50cm = 0.5m 解析：因为 1cm = 10-2m，所以 50cm = 50×10-2m = 0.5m 。 0.02km = 20m 解析：由于 1km = 103m，则 0.02km = 0.02×103m=20m 。 3×105μm = 0.3m 解析：因为 1μm = 10-6m，所以 3×105μm = 3×105×10-6m = 3×10-1m=0.3m 。 2. 用刻度尺测量物体长度 测量一支铅笔的长度，记录测量结果，并与小组同学交流，看看大家的测量结果是否相同，分析产生差异的原因 答案与解析：不同同学测量结果可能存在差异，原因主要有：① 测量时放置刻度尺的位置有细微偏差，如未完全与铅笔边平行；② 估读时存在个人差异 ，不同同学对同一位置的估读值不同；③ 刻度尺零刻度线磨损情况不同，若从不同非零刻度线量起且计算错误，也会导致结果不同。 测量一个圆柱体的直径，讨论如何测量才能更准确。（提示：可以利用两个三角板和一把直尺配合测量） 答案与解析：将直尺平放在桌面上，两个三角板的直角边分别靠在直尺两侧，把圆柱体夹在两个三角板之间，使三角板的另一直角边与圆柱体紧密接触，此时直尺上两三角板直角边对应刻度的差值就是圆柱体的直径。测量时要注意三角板直角边与直尺垂直，且与圆柱体接触紧密，以减小测量误差。 3. 用停表测量时间 分组进行实验，测量一位同学100米跑步所用的时间 答案与解析：在测量过程中，可能出现的误差有：① 启动和停止停表的时机不准确，比如听到起跑信号后反应延迟才启动停表，或运动员冲过终点后未能及时停止停表；② 读取停表示数时视线角度问题导致读数偏差。 练习使用停表，学会正确的启动、停止和读数方法。记录测量结果，并讨论测量过程中可能出现的误差及如何减小误差 答案与解析：减小误差的方法：① 多次测量取平均值，减少因个人反应时间不同造成的偶然误差；② 测量前多次练习停表的启动和停止操作，提高操作熟练度和反应速度；③ 读数时视线正对停表刻度盘，确保读数准确 。 （四）展示交流 1. 各小组派代表展示长度单位换算的结果，并讲解换算过程 答案与解析：教师要关注学生讲解过程中对单位换算进率和科学计数法运用的准确性。对于学生出现的错误，如换算方向错误（大单位换小单位用除法等），要及时纠正，强调单位换算的基本方法和原则。 2. 展示用刻度尺测量物体长度的结果，分析测量过程中出现的问题及解决方法 答案与解析：学生可能展示出测量结果存在较大偏差的情况。教师引导学生从刻度尺的使用方法（选、放、看、读、记）各个环节分析问题，如是否选择了合适量程和分度值的刻度尺；放置时零刻度线是否对准、刻度线是否紧贴；读数时视线是否正确、估读是否合理等。针对问题提出对应解决办法，强化正确测量方法。 3. 展示用停表测量时间的结果，交流使用停表的技巧和注意事项 答案与解析：学生交流中可能提到停表启动不灵敏、读数容易看错等问题。教师总结技巧，如启动停表时手指力度适中、位置准确；读数时先确认分针和秒针的量程和分度值，按正确顺序读取。强调注意事项，如使用前检查停表是否正常归零，测量时避免碰撞停表影响计时准确性等。 （五）课堂小结 1. 与同学们一起回顾长度和时间的单位及其换算关系 答案与解析：教师通过提问、举例等方式，引导学生回顾长度单位米、千米、分米、厘米等，时间单位秒、分、小时等，以及它们之间的换算进率和科学计数法表示的换算过程，强化记忆。 2. 总结刻度尺和停表的正确使用方法 答案与解析：以思维导图或表格形式，系统总结刻度尺“选、放、看、读、记”的使用步骤和要点，以及停表的启动、停止、读数方法和注意事项，帮助学生梳理知识，形成清晰的知识框架。 3. 再次强调误差和错误的区别，以及减小误差的方法 答案与解析：通过具体实例对比，如测量铅笔长度时，正确操作下的测量差异属于误差，而将刻度尺放歪导致的测量结果错误属于错误。强调误差不可避免，只能通过多次测量求平均值等方法减小；错误可以通过规范操作完全避免，加深学生对概念的理解。 （六）达标检测 1. 下列单位换算中，正确的是（C） A. 12cm = 12×100m = 0.12m：换算关系错误，1cm = 10-2m，而不是1cm = 100m。 B. 12cm = 12cm×0.01 = 0.12m：单位换算过程中单位处理错误，等号右边12cm×0.01的结果单位是cm，不是m 。 C. 12cm = 12×0.01m = 0.12m：因为1cm = 0.01m，所以12cm = 12×0.01m = 0.12m，换算正确。 D. 12cm = 12÷100cm = 0.12m：等号右边12÷100cm的表述和计算逻辑错误，单位不能在除法运算中这样使用。 2. 某同学对一物体长度进行测量，正确记录的数据为1.68cm ，该同学可能使用的测量工具是（A） A. 最小刻度为1mm的刻度尺：因为记录结果1.68cm，估读到了毫米的下一位，符合最小刻度为1mm的刻度尺的读数规则。 B. 游标卡尺：游标卡尺的精度更高，测量结果一般不会以cm为单位且保留到小数点后两位这种形式记录。 C. 螺旋测微器：螺旋测微器精度更高，测量结果通常以mm为单位且要保留到小数点后三位。 D. 最小刻度为1cm的刻度尺：其只能准确到厘米，读数不会出现小数点后两位 。 3. 四位同学分别用同一把最小刻度为毫米的刻度尺测量同一支铅笔的长度，记录的数据如下，其中错误的是（C） A. 171.2mm：符合最小刻度为毫米的刻度尺的读数规则，准确值为171mm，估读值为0.2mm。 B. 1.712dm：1dm = 100mm，1.712dm = 171.2mm，读数正确。 C. 0.01712km：1km = 10^{6}mm，0.01712km = 17120mm ，与实际铅笔长度相差过大，不符合测量结果，错误。 D. 0.1712m：1m = 1000mm，0.1712m = 171.2mm，读数正确。 4. 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，A尺精密些，就使用方法而言，B不正确。用A尺测量出的物体长度是2.20cm 答案与解析：A尺1cm之间有10个小格，分度值为1mm；B尺1cm之间有5个小格，分度值为2mm，所以A尺精密些。B尺测量时，刻度线没有紧贴被测物体，使用方法错误。A尺从零刻度线开始测量，物体末端对应刻度为2.20cm，其中2.2cm为准确值，0.00cm为估读值。 5. 体育课上，甲、乙、丙三位同学进行百米赛跑，他们的成绩如下表所示，则获得第一名的是丙同学，时间是13.7s，这里比较三人赛跑快慢采用的最简便方法是相同路程比时间 答案与解析：在百米赛跑中，三人跑的路程都是100米，路程相同，根据速度公式v = s/t（s为路程，t为时间），时间越短，速度越快。丙同学所用时间最短，所以丙是第一名 。 四、拓展提升 1. 如何测量一张纸的厚度？请写出你的测量方法和步骤 答案与解析：测量方法为累积法。步骤如下：① 取n（如50或100）张相同的纸，将其整齐叠放；② 用刻度尺测量出这n张纸的总厚度h；③ 计算一张纸的厚度d = h/n 。原理是一张纸厚度太小，难以直接测量，通过累积多张纸，将微小量转化为可测量，再求平均值得到一张纸的厚度，减小测量误差。 2. 生活中还有哪些特殊的长度测量方法？请举例说明（至少两种） 答案与解析： 化曲为直法：例如测量地图上铁路线的长度，用无弹性的棉线与铁路线重合，在棉线两端做好标记，然后将棉线拉直，用刻度尺测量棉线两标记间的长度，再根据地图比例尺计算出铁路线的实际长度。 滚轮法：测量操场跑道的长度，用一个已知周长的滚轮在跑道上滚动，记录滚轮滚动的圈数n，滚轮周长C已知，则跑道长度L = nC 。 3. 查阅资料，了解一下古代人是如何测量长度和时间的，与现代的测量方法相比，有哪些优缺点？ 答案与解析：古代长度测量如用“步”“庹（tuǒ，两臂左右平伸时两手之间的距离）”等身体部位作为长度单位，用丈、尺、寸等工具测量；时间测量用日晷（利用太阳影子的移动来计时）、漏壶（通过水或沙子的流动计时）等。 优点：测量工具和方法简单易获取，与生活紧密结合；体现了古人的智慧和对自然现象的观察利用 。 缺点：测量精度低，受环境因素（如天气影响日晷计时，漏壶的水或沙子的均匀程度等）影响大；不同人使用身体部位测量存在较大差异，缺乏统一标准；测量效率低，操作繁琐 。而现代测量方法精度高、标准统一、测量效率高，但部分测量工具结构复杂、价格昂贵，对使用环境和操作人员有一定要求。 ( 1 ) 学科网（北京）股份有限公司 $$