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第一章 机械运动
第1节 长度和时间的测量
教学目标
知识与技能：1、知道国际单位制中长度的单位；2、知道国际单位制中时间的基本单位，并知道它与其它单位的关系；3、知道测量存在误差。
教学重点：1、刻度尺的使用和测量时间；2、单位的换算和特殊测量。
教学难点：1、单位的换算；2、刻度尺的使用方法。
教具准备
测长度工具：刻度尺、皮卷尺、三角尺、游标卡尺、螺旋测微器等。
计时工具：石英钟、电子手表、机械停表、电子停表等。
教学过程
一、情景引入
学校每年都举行田径运动会，田径赛分为田赛和径赛两类，在田赛中通常以距离的长短来论成绩，这就要进行长度的测量，如图甲所示；在径赛中通常以时间的长短来论成绩，这又要进行时间的测量，如图乙所示。请大家思考，时间和长度的测量用到哪些工具？这些工具如何使用呢？
二、新课教学
探究点一 长度的单位
在国际单位制中，长度的基本单位是米（m）。在日常生活中，还常用到其它的长度单位：千米（km）、分米（dm）、厘米（cm）、毫米（mm）、微米（μm）、纳米（nm）。它们之间的换算关系是：
1km＝103m； 1dm＝10-1m；1cm＝10-2m；1mm＝10-3m；1μm＝10-6m；1nm＝10-9m。
长度的估测
问题1：请目测一下黑板的长度。
（请几5个同学目测，再用米尺实际测量，比较谁目测的结果更准。）
问题2：人们正常走路一步的距离大约为0.5m，以此为长度标准，估测教室的长度。
（请两同学同时在教室中走路进行估测）
知识拓展
阅读课本第11页“小资料”，了解“米”的准确定义：光在真空中 s内所经路径的长度定义为1米。阅读课本第13页“小资料”，了解一些物体的长度或物体间的距离，形成感性认识。
探究点二 长度的测量
1．常用的长度测量工具
活动一 让学生说出所知道的长度测量工具如刻度尺等，然后教师出示一些常用的测量工具(刻度尺、卷尺、三角尺、游标卡尺、螺旋测微器)让学生观察。
活动二 观察下图刻度尺的外形回答下列问题：
(1)它的零刻度线在哪里，是否磨损？
(2)它的量程是多少？
(3)它的分度值是多少？
在上图所示的刻度尺中，其零刻度线在左端(离最左端边缘有一小段距离)，没有磨损，它的量程为0～8 cm，也就是说它最多能测8 cm的长度，它的分度值是0.1 cm。
教师强调：刻度尺的零刻度线如果磨损，要从一个清晰的整数刻度线量起。
2．使用刻度尺测长度的方法
活动 学生分组实验，测量铅笔的长度、圆柱体的高、木块的长度、物理课本的长和宽等，教师及时纠正出现的问题，要求学会正确使用刻度尺。
归纳总结：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，并不是分度值越小越好，测量时应先根据实际情况确定需要达到的程度，再选择满足测量要求的刻度尺。
(2)放：即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保持平行(如图甲所示)，不能歪斜(如图乙所示)。
甲
乙
对于较厚的刻度尺，应使刻度线贴近被测物体(如图丙所示)。零刻度线磨损时，要从其他清晰整数刻度线作为起始刻度测起，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)。
丙 丁
(3)读：即读数，视线要正对刻度线(如图所示)；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69.5 mm，其中69 mm是准确值，0.5 mm是估读值。
(4)记：指记录。记录测量结果应包括数值和单位。图中木块长度为2.77 cm。
3.特殊长度的测量
（1）测量硬币的直径、硬币的周长。探究：不能直接用刻度尺放在硬币下进行测量，直径的位置难以判断，会使测量不准确。只能用间接的方法进行测量。
方法1(卡尺法)：如左图所示，用直尺和三角板把硬币紧压在桌面边缘；借助两把三角板和一把刻度尺来进行测量。或用一只三角板和一把刻度尺，如右图，用两把三角板紧夹住硬币， 均可从刻度尺上读出硬币的直径d。根据公式L=лd 求出硬币的周长。
方法2(滚轮法)：在纸面上画一条直线，让硬币从某个记号开始，在纸面上沿直线滚动n周记下终点。测出线段长度s，先求出每周的周长L=s/n，再利用L=лd求出硬币的直径d=s/nл。
方法3（替换法)：把硬币放在纸上，贴着边缘用笔画上一圈，再剪下对折，然后用刻度尺直接测量圆的d，即为硬币的直径。根据公式L=лd求出硬币的周长。
方法4(化曲为直法)：拿一纸条紧贴着硬币边包几圈，用一大头针在纸条上扎穿一个孔，然后将纸条展开平放，用刻度尺测出相邻孔间的距离L，就是硬币的周长。根据公式d=L/л求出硬币的直径。
（3）测量一页纸的厚度，探究：纸的厚度为10 -4m,用毫米刻度尺测不出一页纸的厚度，也测不出二页纸厚度，但是能测出上百页纸的厚度，而一页纸的厚度只要把测出的厚度除以总张数就可以求出了。
(以多测少法)测量时取若干页纸(纸的页数要足够多)，压紧后，用最小刻度为毫米的刻度尺量出其总厚度L，然后将总厚度除以纸的页数n，求出每页纸的厚度l=L/n。
（4）测量细铜丝的直径，测量道理与测量一页纸的厚度相同(以多测少法)。
测量方法：找一支圆铅笔，把细铜丝捋直，将金属丝在铅笔上依次密绕适当的圈数n，用有毫米刻度的刻度尺量出这个线圈的长度l，再将线圈长除以圈数所得的商就是金属丝的直径d=l/n 。
总结得出刻度尺的正确使用方法：刻度尺要贴近被测物体；刻度尺要跟所测物体的长度平行；读数时视线要与尺面垂直；读数时要估读到分度值的下一位。
测量结果=数字+单位
问题1：如何测量一个碗口的周长？
思路：被测长度的特点：①曲线；②规则（圆）。测量方法：①直接用卷尺测量；②化曲为直：用细线绕碗口一周再拉直测量；③利用圆周公式C＝2πr＝πd：两把三角板一把尺子夹紧碗口即可量出直径或用纸将碗口的圆描下，再将纸上的圆对折即可测出直径或利用几何方法（有多种方法）找到直径来测量。
问题2：我国第一条高铁线——武广高铁，如何知道这条铁路的总长度呢？
思路：被测长度的特点：距离太大，难以直接用刻度尺测量。测量方法：①上网查找；②借助地图间接测量。
说明：上述两个问题先分析特点，方法让学生讨论后再一一评价。鼓励学生多找方法，并尽量找到简单实用的方法。
探究点三 时间的单位及测量
1、时间的单位
在日常生活中，除了经常进行长度的测量外，也经常需要对时间进行测量。在国际单位制中，时间的基本单位是秒（s）。在日常生活中，还常用到其他的时间单位：年（y）、天（d）、时（h）、分（min）、毫秒（ms）、微秒（μs）。它们之间的换算关系是：1h＝60min；1min＝60s；1s＝103ms；1ms＝103μs。
2、时间的估测
活动：（集体活动）：估测1分钟的时间长度。（请三个同学上台面向黑板，其余同学当裁判，讲台桌上的大时钟面向“裁判”，教师喊计时开始，三名若认为1min时间到则举手，比比看谁对1min的时间估测更准一些。）
3、时间的测量
讲解：时间估测的结果精确度是不高的，当精确度要求高时，可以选择适宜的时间测量工具进行测量。
活动4：（2人一组）：停表的使用。（教师先利用多媒体对停表的使用方法进行简单讲解，然后教师喊口令，学生按停表计时，请同学相互帮助，共同搞清楚停表的使用方法。）
探究点四 测量误差
提出问题：为什么测量值与真实值之间总会有差别？
教师讲解：由于受所用的仪器、测量方法的限制和测量者的不同，所以测量值和真实值之间必然存在差别，测量值和真实值之间的差别叫做误差，误差是不可避免的。
交流讨论：减小误差有哪些方法？错误与误差有什么不同？
归纳总结：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。
错误与误差不同：错误是指不按实验操作的有关规定的做法，是不正确的测量方法产生的，所以只要严格按要求去做，错误是可以避免的，而误差是不可避免的。
三、板书设计
第1节 长度和时间的测量
一、长度的测量
1.常用测量工具；2.长度单位。
二、时间的测量
1.常用测量工具；2.时间单位。
三、误差
误差：测量值与真实值之间总会有差别，这种差别就是误差。
错误：由于不遵守测量仪器的使用规则，或读取、记录测量结果时粗心等原因造成的。
两者区别：误差不能消除，但可以减小，例如多测量几次。
错误可以消除。
四、教学反思
首先是导入新课，由学校每年都举行田径运动会，引出想办法测出长度和时间，那么长度和时间怎样测量呢，很自然的引出今天的课题，学生也会觉得很自然，不会感到唐突。在处理长度的测量时，我不按常规的方法，老师先讲如何操作，学生再动手操作。我觉得这样不利于发展学生的独特思维和创新思维，什么都是老师怎样讲，学生怎样做，根本不是探究实验，而是验证性实验。我先让“初生牛犊不怕虎”的学生根据自己多年来的经验动手用自己的刻度尺测出一个身边熟悉的物品的长度，然后报出数据，老师写在黑板上，在学生得意时，告诉他们在物理上大家的读数都是不准确的，一下子就激起了学生的好奇心，“为什么”之声则会不绝于耳，明显看出学生的不服气，这样学生就会把所有的心思都放在教师的释疑上，有利于重难点的突破。
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发表于 2020-7-30 11:54:16
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