第一章 機械運動第1節 長度和時間的測量設計說明1.關于“長度的單位”的教學建議。按照教材的設計，利用多媒體圖片及教材開始的兩張圖片，讓學生明白自己的直覺是不可靠的，要想準確知道物體的長度必須進行測量，從而引出測量工具刻度尺，并用圖片和實物向學生展示不同的刻度尺，然后分組討論這些刻度尺的不同點和相同點，進而給出長度的單位，并進行簡單的單位換算練習。2.關于“長度的測量”的教學建議。首先讓學生觀察自己手中的刻度尺，教師講解刻度尺的“零刻度線”“量程”“分度值”，然后讓學生自學“用刻度尺測量長度”實驗，教師啟發引導學生歸納刻度尺的使用方法，最后學生利用總結出的刻度尺的使用方法實際測量物體的長度，以達到學以致用的目的。為了激發學生的求知欲，可以安排一些特殊長度的測量，如銅絲的直徑、硬幣的周長、一張紙的厚度等，同時還應對物體長度進行估測練習。3.關于“時間的測量”的教學建議。首先利用多媒體展示計時工具的發展史，然后讓學生觀察教材上的計時工具。古代人用日晷、沙漏等計時；現代生活中，我們通常用鐘、表來測量時間；在運動場和實驗室，經常用機械停表、電子停表來測量時間。討論它們的使用方法及讀數方法，引出時間的單位及相互換算關系并進行練習，重點練習準確使用機械停表，根據學生的實際情況，補充時間與時刻的區別，使學生會看列車時刻表。4.關于“誤差”的教學建議。以實例分析為基礎，讓學生明白哪些數據是錯誤的，哪些數據是由于誤差而不同的，誤差理解錯誤是可以避免的，但是誤差不可避免，只能減小，重點練習多次測量求平均值減小誤差的方法。教學目標1.通過自主學習用刻度尺測長度，用停表測時間，學會用適當的工具測長度和時間。2.通過比較實驗測量的數據，知道測量有誤差，了解誤差和錯誤的區別。3.能通過日常經驗、物品或自然現象粗略估測長度和時間，了解計量長度和時間的工具及其發展變化的過程。教學重點難點1.重點：長度的測量。2.難點：刻度尺的讀數、停表讀數。教具學生用：直尺、三角尺。教師用：刻度尺、卷尺、游標卡尺、停表。教學過程導入新課1.多媒體導入教師：請同學們看圖中的粗線是不是彎曲了？教材第10頁圖中帽子的AB長還是CD長？中心的兩個圓哪個面積大？你們的感覺可靠嗎？教師：請同學們閉上眼睛，默數一分鐘，與使用停表計時一分鐘對比，你們的感覺可靠嗎？通過學生自己比對，使學生懂得感覺并不可靠。我們如何準確地知道物體長短和大小呢？又如何測量時間的長短呢？讓學生帶著問題和興趣引入新課。2.問題導入請一位同學到講臺上，提出問題：你能告訴我他的身高以及他從座位走到講臺用的時間嗎？要想得到準確的數值應該怎么做？引入長度和時間的測量。通過學生估測，使學生懂得測量的必要性，從而了解長度和時間的測量的儀器和單位。3.故事導入你聽說過阿凡提量渠水的故事嗎？有一次國王問阿凡提：“人人都說你智慧過人，那么你知道眼前這條渠里的水有多少桶嗎？”阿凡提說：“若桶與這條渠一樣大的話，那就只有一桶水；若桶有這條渠一半大的話，那就有兩桶水；若桶只有渠的十分之一，就有十桶水”為什么同一條渠卻不能確定到底有多少桶水呢？引入長度和時間的測量。進行新課學生活動1：請同學們先目測比較教材第10頁左上圖帽檐的直徑AB與帽子高度CD哪個長？右上圖中，中心的兩個圓哪個面積大？再用尺量一量。學生活動2：用手測量（張開的大拇指和中指兩端間的距離稱為一拃）課桌的長度，比較你們測量的長度是否相同？提出問題：為什么我們每個學生目測結果不相同，而用手測量的結果也不相同？如何才能獲得準確的測量值？結論：這就需要我們使用標準的測量工具進行準確的測量。探究點一長度的單位師：進行測量時要選定一個統一的、人們公認的標準作為比較的依據，否則，即使是對同一物體進行測量，測量值也是不確定的。以前每個國家，都有不同的長度標準，現為方便國際交流制定出了一個統一的標準。這個選定的標準就是測量單位。國際計量組織制定了一套國際統一的單位，叫國際單位制，簡稱SI。提出問題：想一想在小學學過的長度單位有哪些？它們間的換算關系是怎樣的？自學教材第11頁還知道哪些新單位？歸納總結：在國際單位制中，長度的基本單位是米，符號是m，常用單位還有千米（km）、分米（dm）、厘米（cm）、毫米（mm）、微米（m）、納米（nm）。它們的換算關系如下：1 km=103 m1 dm=10-1 m1 cm=10-2 m1 mm=10-3 m1 m=10-6 m1 nm=10-9 m例題講解：（學生先練習，若有問題，教師補充講解）例1完成下列單位換算：（1）2.5105 nm=cm=m=km。（2）5.23105 km=dm=m=nm。解析：在進行長度單位換算時的正確步驟是數值不變，乘以目標單位與原單位之間的進率，將原單位改寫為目標單位。（1）2.5105 nm=2.510510-7 cm=2.510-2 cm；2.5105 nm=2.510510-9 m=2.510-4 m；2.5105 nm=2.510510-12 km=2.510-7 km。（2）5.23105 km=5.23105104 dm=5.23109 dm；5.23105 km=5.23105109 m=5.231014 m；5.23105 km=5.231051012 nm=5.231017 nm。答案：（1）2.510-22.510-42.510-7（2）5.231095.2310145.231017知識拓展：閱讀教材第11頁“小資料”，了解“1 m”的準確規定，形成感性認識。探究點二長度的測量為了準確測量物體長度，人們設計制造出了各種測長度的工具，這樣我們就可以根據我們對測量結果的要求選擇合適的工具。多媒體展示：刻度尺、卷尺、游標卡尺、螺旋測微器。讓學生拿出自己的直尺和三角板進行觀察，討論它們和展示的四種工具有什么相同和不同之處，引導學生分析得出。歸納總結：相同之處：都標有單位。不同之處：長度不同、形狀不同、能測量的長度不同。因此，我們要選用合適的刻度尺來測量物體的長度。1.學生活動：學生仔細觀察手中的刻度尺，明確刻度尺的：（1）零刻度線。（2）量程：刻度尺的測量范圍。（3）分度值：相鄰兩刻度線之間的長度，它決定了長度測量的精確程度。學生自學教材第12頁實驗“用刻度尺測量長度”。教師：請同學們利用手中的刻度尺測出物理課本的長度和寬度，并交流測量方法及發現的問題。學生分組操作，教師巡視。注意發現測量過程中存在的問題并和學生討論解決。2.教師邊演示邊引導學生總結使用刻度尺測量長度的方法以及需要解決的問題。（1）選：根據實際需要選擇合適的刻度尺。教師：假如刻度尺的量程小于被測物體的長度，可以嗎？會對結果造成什么影響？引導學生回答：可以，只需要將多次測量的數值相加即可，但會使誤差增大。（2）觀：用刻度尺測量長度前，觀察刻度尺的零刻度線、量程和分度值。教師：假如刻度尺的零刻度線磨損了，還可以使用嗎？引導學生回答：可以，可以將清楚的一條刻度線與被測物體的一端對齊并讀出數值，同時讀出另一端所對的刻度尺上的數值，將前面的值減去即可。（3）放：用刻度尺測量長度時，刻度尺的零刻度線對準被測物體的一端，有刻度線的一邊要緊靠被測物體且與被測邊保持平行，不能歪斜。教師：如果刻度尺太厚怎么測量更準確？引導學生回答：將刻度尺上有刻度線的一邊緊貼被測物體上（教師示范），讀數時容易看清楚、讀準確。（4）看：讀數時，視線要正對刻度線；要注意區分大格及小格的數目。（5）讀：在測量時，讀數應估讀到分度值的下一位。（6）記：長度測量結果由數值（準確值和估讀值）和單位兩部分組成，記錄測量結果時不但要記錄數值，還必須標明單位，如圖所示。歸納總結刻度尺的正確使用：選觀放看讀記警示：如果零刻度線磨損，可以從其他整數刻度線量起，被測物體的長度為末端讀出的數值與起始端數值之差。例題講解：（學生先練習，若有問題，教師補充講解）例2如圖所示，用刻度尺測量物體的長度，讀數時視線正確的是（選填“A”或“B”），測出該物體的長度是cm。解析：使用刻度尺測量物體長度讀數時，視線應正對刻度線。對于長度的測量始端不是零刻度線的情況，物體的長度應該是末端與始端對應刻度線示數之差。答案：B1.36探究點三時間的測量教師：同學們剛才測量物理課本的寬度時，哪個小組花費的時間最少？時間的單位是什么？（1）國際單位制中，時間的基本單位是秒（s）。常用單位有小時（h）、分（min）、毫秒（ms）、微秒（s）。1 h=60 min1 min=60 s1 s=103 ms=106 s在日常生活中，你們用哪些儀器測量時間？（2）時間測量工具有手表、停表、電子鐘等。除此以外，你隨身就攜帶了一只表生物鐘，你坐下平靜后，用停表測10次脈搏的時間，多次測量求平均值，求出脈搏跳動一次所用的時間，就是你隨身攜帶的“生物鐘”。觀察教材第14頁的石英鐘和機械停表，回答下列問題：a.石英鐘和機械停表的分度值各為多少？b.機械停表如何使用及如何讀數？小組合作完成教材第14頁實驗“用停表測量時間”。學生討論，教師總結：石英鐘的分度值為1 s，機械停表的分度值為0.1 s。機械停表的使用方法：一按、二停、三讀、四歸零。讀數：大表盤示數+小表盤示數。小活動：讓一位同學從教室前走到教室后，每小組用機械停表測量時間，寫在黑板上。教師：古代沒有鐘表也有很多方法用來計時，同學們可以課下查閱資料來了解。例題講解：（學生先練習，若有問題，教師補充講解）例3如圖所示，停表的讀數是mins。解析：由題圖知，小表盤指針指在3以后接近4，表示3 min且超過3.5 min，大表盤指針指在37和38中間刻度線處，表示37.5 s，所以停表的讀數為3 min37.5 s。答案：337.5探究點四誤差教師：請三位同學迅速測量出物理課本的寬度。教師將學生的測量結果記錄在黑板上，引導學生分析測量結果。教師：被測物體真正的長度即真實值只有一個，而三個同學測量同一個物體就得到了三個測量值。說明測量值和真實值之間是有差別的，這就是誤差。誤差不是錯誤，錯誤可以避免，但誤差不能避免，誤差應盡量減小，我們應該怎樣減小誤差呢？學生思考交流點撥：可以多次測量求平均值；選用精密的測量工具；改進測量方法。教師：我們在物理實驗中經常用到的“多次測量求平均值”減小誤差的方法。同學們求該物體的長度是多少？引導學生計算并強調平均值的位數與測量值的位數相同。教師：反思我們在測量過程中，哪些是可以避免的錯誤？引導學生回答：不小心將尺子放歪了或讀數時斜視等都是錯誤。教師：同學們必須明確，不按正確的方法測量或讀數粗心得到的結果并不是存在誤差，而是錯誤。誤差是不可避免的，而錯誤是不應該也不允許發生的。教師：同學們已經學會了正確使用刻度尺測物體的長度，能不能用刻度尺測硬幣的直徑、一張紙的厚度、細鐵絲的直徑等？課后大家可以繼續思考、討論。例題講解：（學生先練習，若有問題，教師補充講解）例4有關誤差，下列說法正確的是（）A.誤差只能盡量減小，而不能消除B.選擇精密的測量儀器可以避免誤差C.誤差是錯誤造成的，因此是可以避免的D.采用多次測量取平均值的方法，可以避免誤差解析：誤差不可避免，只能盡量減小，A選項正確；誤差是不可避免的，選用精密的測量工具，改進測量方法都可減小誤差，但不能消除誤差，B選項錯誤；誤差是測量值和真實值之間的差異，是不可避免的，而錯誤是測量方法不當或粗心造成的，是可以避免的，C選項錯誤；測量中采用多次測量求平均值的方法，可以減小估測不準造成的誤差，但不能避免誤差，D選項錯誤。答案：A課堂小結1.長度的單位及單位換算，并通過一定的生活常識，能對一些物體的長度進行估測。2.正確使用刻度尺測量物體的長度。測量時，“1選2觀3放4看5讀6記”。長度的測量是實驗的基礎，規范使用測量儀器和進行正確的測量以及對實驗結果分析和評估是學習物理的必備素養。3.時間的單位及單位換算，正確使用停表測量時間。當堂達標（見導學案“當堂達標”）參考答案1.8.110-58.110-22.1 mm2.32.34 3.甲2.624.A5.B6.B布置作業教材第15頁“動手動腦學物理”第1至4題。板書設計一、長度的測量1.長度單位及其換算2.刻度尺的使用（1）選（2）觀：零刻度線、量程和分度值（3）放：緊靠（4）看：正對（5）讀：準確值+估讀值（6）記：數值+單位二、時間的測量1.時間單位及其換算2.停表的使用三、誤差誤差與錯誤教學反思