内容正文:
2.1 科学测量(第2课时)(教学设计)
年级
七年级
授课时间
课题
2.1 科学测量(第2课时)
教学
目标
1. 科学观念:理解体积是描述物体所占空间大小的物理量,能区分体积与重量、面积等概念。
2. 科学思维:学会用量筒、排水法等工具测量液体和不规则固体的体积,掌握基本测量方法。
3. 态度责任:在实验中认真操作、规范记录数据,培养严谨的科学态度和团队合作意识。
4. 实践探索:通过动手操作解决实际问题,如测量物体体积、设计简单实验方案。
教学
重难点
重点:
量筒的使用方法:掌握正确读数(视线与液面平齐)、倒入液体的规范操作。
难点:
单位换算:理解毫升(mL)与立方厘米(cm³)的关系(1mL=1cm³),能熟练转换。
测量不规则物体体积:通过排水法(观察水位变化)准确计算体积,理解原理和操作步骤。
学情
分析
本节选自浙教版七上第一章第二节第2课时。学生在学习体积测量前,已掌握长度和面积的测量方法,具备一定的空间观念和数学思维能力。但体积作为抽象概念,学生可能在理解其本质(物体所占空间的大小)和测量方法上存在困难。日常生活中,学生虽对物体大小有感性认识,但缺乏精准描述和测量的意识与技能(如区分体积与重量、面积)。七年级学生正处于从形象思维向抽象思维过渡的阶段,对直观实验和生活实例接受度较高,但逻辑推理和数学计算能力仍需强化。教学中需结合生活情境(如测量饮料瓶、石子体积)激发兴趣,并通过规范操作指导(如量筒读数、排水法原理)和小组合作探究,帮助学生逐步建立科学的体积测量思维。
教学
准备
课件、课本、视频、活动器材等
教学过程
教师活动
设计意图
新
课
导
入
为什么相同农夫山泉的矿泉水零售价却不相同?
教师展示农夫山泉的矿泉水瓶子,引出体积的概念。
新 知 讲 授
一、体积的定义及单位
1.体积的定义和单位
体积(volume)是物体占有空间的大小。在日常生活中,我们常常需要测量物体的体积,例如,一瓶牛奶有多少毫升?一间教室有多大空间?
固体体积的常用单位是立方米(m3),较小的体积单位是立方厘米(cm3)。液体的体积单位还可用升(L)和毫升(mL)。
体积单位之间的关系为:
1m3 = 1000 L,1L = 1000 mL,1mL =1 cm3
(2)液体体积:还可以用升(L)和毫升(mL)
1m3=1000L,1L=1000mL,1mL= 1cm3
二、体积的测量
对形状规则的物体,如圆柱体,只要用刻度尺测量它的直径和高,把测得的数据代入相应的公式,便可计算出它的体积。
测量液体的体积,我们一般用量筒或量杯。
量筒和量杯的区别
(1)形状区别:如图所示,量筒上下粗细均匀,而量杯上粗下细(便于一次取用更多液体,同时方便拿取)。
(2)刻度线的区别:量筒的刻度线是均匀的,而量杯的刻度线是上密下疏,但是都没有“0”刻度线。
(3)量筒的刻度值通常比量杯的精确。
(2)量筒的使用方法
选对
根据测量液体的要求及量筒的测量范围和最小刻度,选择合 适的量筒
放对
使用量筒测量液体体积时,量筒要放置在水平桌面上
注对
向量筒里注人液体时,应用左手拿量筒,使量筒略倾斜,右手 拿试剂瓶,使瓶口紧挨量筒口,试剂瓶标签朝向手心,让液体 沿量筒内壁缓缓注人。待液体注入量比所需的量略少时,把 量筒放在水平桌面上,改用胶头滴管加到所需要的量
看对
量筒内的液面大多数是凹液面(如水、煤油等形成的液面),也 有的液面呈凸形(如水银面)。读数时,视线应与量筒内液体 凹液面的最低处或凸液面的最高处保持水平,再读出液体的 体积,如右图甲、乙所示。仰视时视线斜向上,视线与筒壁的 交点在液面下方,所以读出的数据偏小,如右图丙所示。俯 视时视线斜向下,视线与筒壁的交点在液面上方,所以读出的数据偏大(仰小俯大)
记对
记录读数,并注明所用的单位
读数时,视线与凹液面最低处不相平,结果会怎样?
例题:用量筒测量液体的体积时,小明先采用仰视读数,读出液体的体积为45mL,然后倒出部分液体后采用俯视读数,读出液体的体积为30m。则他倒出的液体体积( )
A.大于 15 mL B.小于 15 mL C.等于 15 mL D.都有可能
答案:A
解析:用量筒量取液体时,仰视读数偏小,俯视读数偏大,故倒之前实际体积大于 45 mL;倒出部分液体后,实际体积小于 30 m,所以倒出液体的体积大于 15 mL。
二、几种固体体积测量
如果遇到形状不规则的物体,如何简便、准确地测量它的体积呢?在图 1.2 - 10 中,把小石块浸没在水中,水位上升了。你知道量筒读数的变化与该石块的体积有什么关系吗?
测量物体的长度和体积
目标
1. 学会使用刻度尺测量物体的长度,学会根据不同的测量要求选择合适的刻度尺。
2. 初步学会用量筒测量液体的体积,初步学会用量筒测量不规则物体的体积。
器材
带有毫米刻度的直尺、卷尺、三角尺,量筒,烧杯和水,细线,小石块(大小以能放入量筒为宜)。
过程
1. 测量物体的长度。
(1)观察各种刻度尺的量程和分度值,填入表 1 . 2- 1 中
表1.2-1 量程和分度值记录表
刻度尺
量程
分度值
米尺
学生用直尺
45°三角尺
60°三角尺
卷尺
(2)估计待测物体的长度。
(3)根据测量要求选择适当的刻度尺,用刻度尺测量,并将结果填入表 1 . 2- 2 中。
表1 .2-2 长度记录表
测量内容
估计值/cm
测量工具
测量值/cm
橡皮的长、宽和厚
课桌的长、高
(2)用烧杯将适量的水(能浸没小石块,且小石块和水的体积之和不超过量筒的量程)倒入量筒内,读出水的体积 V1,填入表 1. 2- 4 中。
(3)将小石块用细线拴住,缓缓放入量筒内的水中。当小石块沉到筒底,并被水完全浸没时,读出此时水面所对应的刻度值 V2,填入表 1 . 2- 4中。(想一想:此时测得的 V2 是什么?)
(4)计算待测小石块的体积,填入表 1 . 2- 4 中。
表1.2-4 小石块体积记录表
V₁/mL
V₂/mL
小石块的体积/cm³
(5)取出小石块放回原处,把量筒内的水倒回烧杯中,整理好仪器。
3. 测量塑料盒体积。
观察图 1 . 2- 11 所示的实验。
实验中测出的塑料盒体积是__________。从这种测量方法中得到的启示是________________________________________。
四、形状不规则物体的体积
1.形状不规则的较小固体
①先在量筒中倒入适量水(“适量” 是指不能太少,要以能浸没被测固 体为准,也不能太多,不要在固体 浸没后,液面上升到超过最大刻度 处),读出体积V₁如图甲所示;
②再将固体用细线拴住慢慢放入量 筒内的水中,并使其浸没,读出此 时水与固体的总体积V₂,如图乙所 示 ;
③被测固体的体积V=V₂-V₁
2.漂浮的固体——沉坠法
①将被测固体和能沉入水中的重 物用细线拴在一起(重物在下,被 测固体在上),先用手提被测固体 上端的细线,只将重物浸没在量 筒内的水中,读出体积V,如图甲 所 示 ;
②然后将拴好的两个物体一起浸没 在水中,读出体积V₂,如图乙所示;
③被测固体的体积V=V₂-V₁
2.漂浮的固体——针压法
①在量筒内倒入适量的水,读出体 积V₁,如图甲所示;
②用一细长针刺入被测固体并用力 将其压入量筒内的水中,使其浸没, 读出此时的体积V₂,如图乙所示;
③被测固体的体积V=V₂-V₁
3.较大固体
如图,将烧杯装满水,且以刚好不 溢出为准,此时将固体浸没在烧杯 内的水中,且同时用另一容器承接 溢出的水,再用量筒测出承接到的 水的体积V,则V就是所测固体的体积(此法误差较大)
例题:科学测量中正确的操作和读数是前提。
石蜡不能沉入水中,为了测量石蜡的体积,某同学采用如图所示的方法,图中实验步骤 (填字母)可以省去,测得石蜡的体积是 cm3。
答案:A
解析:用量筒量取液体时,仰视读数偏小,俯视读数偏大,故倒之前实际体积大于 45 mL;倒出部分液体后,实际体积小于 30 m,所以倒出液体的体积大于 15 mL。
例题:试测算图中树叶的面积(1个小方格代表1个单位面积)
测算步骤:
① ;
② ;
③ 。
答案:根据树叶轮廓,数出被树叶覆盖的方格总数N1;数出没被覆盖和被覆盖但不足一半面积的方格总数N2;计算树叶所占的方格个数N=N1-N2,即为树叶面积的近似值。
通过立定跳远的理解什么是测量。
通过生活中的物品的理解长度的概念。
贴近生活,体会测量仪器在生活中的作用。
让通过观察,学生掌握量程和分度值的概念。
让学生根据量程和分度值的定义说出该刻度尺的量程和分度值
读图,让学生判断刻度尺使用对错。
体会不同视线对测量的影响
用身边的例子让学生学会不同测量方法。
课
堂
练
习
【典例1】 一位同学用最小刻度是1 mm 的刻度尺先后5次测量同一物体的长度,各次测量值分别为 8.42 cm、8.43 cm、8.42 cm、8.44 cm、8.64 cm,则这个物体的测量值应取( )
A.8.47 cm B.8.428 cm C.8.43 cm D.8.427 5 cm
答案:C
解析:解析:从题中数据可知,8.64cm与其他数据相差较大所以8.64 cm是错误的,应去掉;为减小长度测量的误差,通常采用的方法是取多次测量的平均值,故物体的长度是L=8.42cm+8.43cm+8.42cm+8.44cm+8.64cm/4≈8.43cm
【典例2】科学小组想要估测学校操场的周长,各位组员提出的方案中,最不合适的是( )
A.利用卷尺沿操场一圈连续测量,计算操场周长
B.根据某同学50米成绩和跑操场一圈所需的时间,推算操场周长
C.测量某同学的步幅,数出他走完操场一圈所需要的步数,推算操场周长
D.测量自行车车轮的周长,根据自行车绕操场一圈车轮转动的圈数,推算操场周长
答案:B
解析:A、利用卷尺沿操场一圈连续测量,计算操场周长,故A符合题意;
B、根据某同学50米成绩和跑操场一圈所需的时间,推算操场周长,50米属于快跑,测量的误差大,故B该方法不合适;
C、测量某同学的步幅,数出他走完操场一圈所需要的步数,推算操场周长,该方法与滚轮法类似,故C符合题意;
D、测量自行车车轮的周长,根据自行车绕操场一圈车轮转动的圈数,推算操场周长,属于滚轮法,故D符合题意。
故选:B。
【典例3】如图,用刻度尺测量某物体的长度,记录的数据中最准确的是( )
A.7.55厘米 B.7.5厘米 C.1.55厘米 D.1.5厘米
答案:C
解析:由图知:刻度尺上1cm之间有10个小格,所以一个小格代表的长度是0.1cm,即1mm,即此刻度尺的分度值为1mm;物体左侧与6.00cm对齐,右侧与7.55cm对齐,所以物体的长度为L=7.55cm6.00cm=1.55cm,故C正确,ABD错误。
故选:C。
课
堂
小
结
1.体积的定义
体积是物体占据空间大小的物理量。
2.体积单位
固体:立方米(m³)、立方分米(dm³)、立方厘米(cm³)。
液体:升(L)、毫升(mL)。
单位换算:1 L = 1000 mL = 1 dm³,1 mL = 1 cm³。
3.测量方法
规则物体:用刻度尺测量长、宽、高,计算体积(如长方体体积=长×宽×高)。
液体:用量筒或量杯测量,注意视线与液面最低处平齐。
不规则物体:用排水法(水位差=物体体积),注意物体需完全浸没且不吸水。
实验注意事项
选择合适量程的工具,避免误差。
读数时视线与液面保持水平。
对于易吸水或漂浮的物体,需特殊处理(如沉坠法)。
板
书
设
计
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