【教學設計二】第1節(jié) 長度和時間的測量

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1、第1節(jié) 長度和時間的測量 【教學目標】 知識與技能 1.知道國際單位制中長度和時間的單位； 2.會選用適當?shù)墓ぞ邷y量長度和時間； 3.知道測量有誤差及減小誤差的方法． 過程與方法 1.體驗通過日常經(jīng)驗或自然現(xiàn)象粗略估計長度和時間的方法； 2.通過實驗，學習刻度尺和停表的正確使用方法． 3. 通過解決實際問題，了解長度測量的特殊方法． 情感態(tài)度與價值觀 1.通過學習簡單的測量知識，體會測量在物理學中的重要性，養(yǎng)成細致、嚴謹?shù)膶W習習慣； 2.認識測量長度和時間的工具及其發(fā)展變化的過程，養(yǎng)成對科學技術的熱愛． 【教學重點】 正確使用刻度尺測量長度、使用停表測量時間．

2、 【教學難點】 測量長度時讀取估計值． 【教學準備】 教師用：習題及圖形（事先寫或畫在后黑板上）、刻度尺（量程0～1m,分度值1cm）、鋼卷尺（量程0～2m,分度值1mm）、游標卡尺、螺旋測微器、石英鐘、電子手表、J1202機械停表（精確度0.1s）、J1202電子停表（精確度0.01s）等． 學生用：刻度尺（量程0～15cm或0～20cm,分度值1mm）、鉛筆、金屬塊、J1202機械停表（精確度0.1s）、J1202電子停表（精確度0.01s）等． 【教學過程】 教學環(huán)節(jié)及內(nèi)容 教師活動 學生活動 一、課件導入

3、 【展示課件】展示幾個有趣的“視覺錯視”實例． 甲 乙 【提出問題】 1.圖甲中兩根紫色的線是直的嗎？ 2.圖乙中紅色的線哪根長？ 【過渡語】靠我們的感覺器官去判斷，很難精確，而且有時會出錯．所以，要作出準確的判斷，得到精確的數(shù)據(jù)，必須用測量儀器來測量． 【設疑引題】尺、 秤、 鐘表、 溫度計等是我們熟悉的測量工具或儀器．它們都有刻度，測量時需要正確使用它們，正確記錄測量結果． 那么如何進行長度和時間的測量呢？ （設計意圖：讓學生認識到感覺不可靠，測量有必要，從而引出課題.） 1.學生相互談談自己的感覺，并請2~3名同學回答感覺的

4、結果． 2.去掉背景后，再次觀察，發(fā)現(xiàn): 甲圖中兩根紫色線都是直的；乙圖中紅色線一樣長． 3.認識到感覺不可靠，要想獲得準確結果，應該進行測量. 二、新課講授 1.長度的單位 （1）長度單位的符號 (2)長度單位間的換算關系 (3) 了解一些物體的長度 2．長度的測量 （2）實驗

5、：用刻度尺測量長度 【過渡】測量任何物理量都必須首先規(guī)定它的單位 ，在國際單位制中，長度的基本單位是米（m）. 【布置自學】 1.閱讀P15科學世界“國際單位制”． 2.閱讀“長度的單位”部分（P10-P11）． （時間2分鐘） 【提出問題】 1．在小學學過的長度單位有哪些？它們之間的換算關系是怎樣的？ 2．現(xiàn)在又知道長度有哪些新的單位？它們同米的換算關系是怎樣的？ 【反饋練習一】 指導學生完成下列問題： 1. 在下列橫線上填上適當?shù)膯挝唬? ①中學生身高大約15.7 ②一支鉛筆直徑約為10

6、 2、完成單位換算： ③人頭發(fā)直徑約7×10-5m= μm ④一張紙的厚度約10-4m= nm 【溫馨提示】要注意換算格式，正確的格式是數(shù)字不變，把相應的單位作等量代換，示范如下： 7×10-5m= 7×10-5×106μm=70μm。 （設計意圖：對一些物體的長度，形成感性認識，并能準確進行單位之間換算） 【過渡】為了準確測量長度，人們設計制造了各種測量工具，你都知道哪些常用的測量工具？ 1.了解“國際單位制”． 2.帶著問題閱讀，并交流歸納：長度的單位有米（m）、千米(km)、分米(dm)、厘米(cm)

7、、毫米(mm)、微米(μm)、納米(nm)．換算關系：1km=103m 1dm=10-1m 1cm=10-2m 1mm=10-3m 1μm=10-6m 1nm=10-9m 思考回答： ①中學生身高大約15.7 dm ②一支鉛筆直徑約為10 mm ③人頭發(fā)直徑約7×10-5m= 70 μm ④一張紙的厚度約10-4m= 105 nm （1）長度的測量工具

8、 （2）觀察刻度尺 【展示實物】 【指出】今天我們重點學習測量長度的常用工具——刻度尺 【提出問題】觀察下圖刻度尺（或?qū)W生常用的刻度尺）的外形回答下列問題： (1)它的零刻度線在哪里，是否磨損？ (2)它的量程是多少？ (3)它的分度值是多少？ 【強調(diào)重點】1.刻度尺的零刻度線如果磨損，要從一個清晰的整數(shù)刻度線量起． 2.量程是一個測量范圍，而不是測量的最大值． 3.分度值是相鄰兩格間的距離，反

9、映了刻度尺的精確程度． （設計意圖：使用任何測量工具時，首先觀察它的零刻度線、量程和分度值，鍛煉學生觀察能力．） 根據(jù)生活經(jīng)驗和閱讀課本 P11-P12回答：刻度尺、卷尺、三角尺、游標卡尺、螺旋測微器等． 觀察圖示的刻度尺回答： 在圖示的刻度尺中，其零刻度線在左端（離最左端邊緣有一小段距離），沒有磨損，它的量程為0~8cm，它的分度值是1mm. （3）正確使用刻度尺測量長度

10、 【引導實驗】組織學生進行分組實驗，測量鉛筆的長度、物理課本的長和寬等，暴露出現(xiàn)的問題，教師及時糾正，引導學生能正確使用刻度尺． 【出示問題】在測量的過程中，注意思考以下問題： 1.要測量以上長度需要選擇什么樣的刻尺？ 2.怎樣放置刻度尺？ 3.讀數(shù)時要注意什么？ 4.記錄數(shù)據(jù)時要注意什么？ 【歸納總結】正確使用刻度尺的方法可用四個字加以概括，即“選、放、讀、記”． 乙 甲

11、 丙 各組按要求測量，體會測量的過程和方法，并總結出測量步驟和注意事項： （1）選：在實際的測量中,首先估測被測物體的長度不能超過刻度尺的量程．其次根據(jù)實際情況確定需要達到的精確程度,選擇合適的分度值． （2）放：即刻度尺的位置應放正，零刻度線對齊被測物體的一端，有刻度線的一邊要緊貼被測物體且與被測物體保持平行（如圖甲所示），不能歪斜（如圖乙所示）． （3）讀：即讀數(shù)，視線要正對刻度線（如圖丙所示）；要估讀出分度值的下一位數(shù)值，圖中鉛筆長

12、度為69.5mm，其中69mm是準確值，0.5mm是估計值． （4）正確讀取估計值 丁 （設計意圖：通過親身測量長度，感受正確使用刻度尺的方法） 【以例代講 突破難點】 如圖所示，被測物體長度分別為 cm 【難點剖析】在測物體長度時，被測物體末端 正好落在刻度線上時，我們讀的估計值為零， 記錄時也不能省略．如圖所示，物體長度的準 確值是1.3cm,估計值是0.00cm，因此讀數(shù)應為1.30 cm，不能讀作1.3cm． (設計意圖：利用練習，進一

13、步突破估讀這個難點) 【反饋練習二】 1.如圖所示，用A、B兩刻度尺測同一木塊的邊長，就分度值而言， 尺精確些，就使用方法而言， 不正確．用A尺測量出的物體長度是 ． （4）記：指記錄，記錄測量結果應包括數(shù)字和單位．丁圖中木塊長度為2.77cm. 小組內(nèi)討論交流，得出答案：（有的同學可能會讀成1.3cm，也有的同學可能會讀成1.30cm.） 講解并在小組內(nèi)討論交流，深化認識，歸納總結出答案：1.30cm 討論交流：刻度尺A分度值是1mm，刻度尺B分度值是

14、0.2mm，因此刻度尺A精確些．刻度尺B有刻度的一側(cè)沒有靠近被測木塊，使用方法錯誤．被測木塊的末端恰好落在短刻度線上，此時長度準確值為2.2cm，估讀值為0.00cm，所以木塊長為2.20cm． 答案：A； B； 2.20cm（或22.0mm） （5）使用刻度尺測長度的特殊方法 3. 時間的測量 （1）時間的單位及換算關系 （2）計時工具 【知識拓展】 1. 為了測出細

15、銅絲的直徑，某同學把銅絲在鉛筆上緊密排繞32圈，如圖所示，用分度值是1 mm的刻度尺測得這32圈的總寬度為________cm，可算出細銅絲的直徑約為________mm. 2. 給你如圖所示的一段曲線，你能想辦法測出這段曲線的長度嗎？ （設計意圖：滲透測長度的特殊方法累積法、 替代法、化曲為直法．） 【過渡】在日常生活中，除了經(jīng)常進行長度的測量外，也經(jīng)常需要對時間進行測量． 【提出問題】 1.你知道的時間單位有哪些？時間單位之間的換算關系是怎樣的？ 2.測量時間的工具有哪些？ 簡單介紹，在古代人們測量時間的工具有哪些？ (設計意圖：讓學生感受到我國古代人民的

16、智慧，了解時間測量工具的發(fā)展歷程。) 思考交流：圖中刻度尺的分度值是是1mm，所以其準確值是5.0cm；估計值是0. 00cm；細銅絲的總長度為是:5.0cm+0.00cm =5.00cm，然后除以32圈，得到細銅絲的直徑為1.6mm 答案： 5.00；1.6 討論交流：先找一段柔軟的棉線，讓棉線沿著曲線的形狀附著在曲線上，在曲線兩端處的棉線上做記號．然后將棉線取下，伸直．最后用刻度尺測出棉線上兩個記號間的長度，就是曲線的長度． 學生自學，組內(nèi)談論回答： 1.在國際單位制中時間的基本單位是秒（s），常用單位有時（h）、分（min）。 1

17、h=60min 1min=60s 2.測量時間的工具有：石英鐘、電子表、機械停表、電子停表等 （3）實驗：用停表測量時間 【指出】今天我們重點學習機械停表的使用 【示范停表的使用】以實驗室J1202機械停表為例． 【加油站】實驗室機械停表J1202的外形如上圖所示. 【使用方法】 第一次按下B時表針開始轉(zhuǎn)動, 第二次按下B時表針停止轉(zhuǎn)動,讀數(shù)。 第三最后按下A時表針彈回零點。 簡稱：一啟動；二按停；三讀數(shù)；四歸零。 【讀數(shù)】 要分別

18、讀出分和秒并相加. 大圈1整圈是30s，1大格是1s，所以每一小格是0.1s。 小圈1整圈是30min，1大格是5min，所以每一小格是0.5min。 【引導實驗】組織學生按課本步驟進行分組實驗，對暴露出現(xiàn)的問題，教師及時糾正． 閱讀“知識加油站”，熟悉機械停表的使用方法． 小組內(nèi)同學相互幫助，在“知識加油站”的基礎上,熟悉按鈕的功能和使用方法．練習使秒表

19、啟動、停止和回零,并正確進行讀數(shù)． 4.誤差 【反饋練習三】 如圖所示機械停表讀數(shù)是 min s． 答案：3min38.3s 討論回答： 機械停表的大圈1整圈是30s，1大格是1s，每大格又均勻分成10個小格，所以每一小格是0

20、.1s．小圈1整圈是15min，每一小格是0.5min．小圈指針指示時間超過3.5min，大圈指針指示是38.3s，因此讀數(shù)是3min38.3s． 【問題過渡】在剛才測量長度和時間的過程中，我們測量的結果一定等于物體的真實值嗎？如果不等，是因為什么原因造成的呢？ 【布置自學】閱讀課本P14“誤差”部分，時間2分鐘． 【提出問題】 1.為什么測量值與真實值之間總會有差別？ 2.減小誤差有哪些方法？ 3.錯誤與誤差有什么不同？ 【反饋練習四】 有五位同學，使用同一把刻度尺測量同一個物體的長度，他們測量的結果分別是：①187.6㎜；②187.5㎜；③18

21、7.8㎜；④187.65㎜； ⑤187.7㎜．則下列說法中正確的有（　?。? A．測得這個物體的長度應為188.0㎜ B．測得這個物體的長度應為188.7㎜ C．這五次測量結果中誤差最小的是第③次 D．這五次測量結果中誤差最小的是第⑤次 【強調(diào)】多次測量求平均值時，平均值小數(shù)點后保留與原題中相同的位數(shù)。 （設計意圖：利用反饋練習鞏固減小誤差的方法以及對錯誤測量結果的判斷） 學生閱讀思考課本P14“誤差”，交流討論并回答問題： 1.由于受所用的儀器和測量者的不同，所以測量值和真實值之間必然存在差別，這個差別叫做誤差，誤差是不可避免的． 2. 減小誤差的方法：多次測量求平均值 ，

22、選用精密的測量工具，改進測量方法． 3.錯誤與誤差不同：錯誤是指不按實驗、操作的有關規(guī)定的做法．所以只要嚴格按要求去做，錯誤是可以避免的，而誤差是不可避免的． 思考交流：題中所用刻度尺最小分度為mm，第④四個讀數(shù)187. 65㎜錯誤．其它四個讀數(shù)分別為：①187.6㎜；②187.5㎜；③187.8㎜；⑤187.7㎜，它們的平均數(shù)為187.65mm，在這里只平均值有效數(shù)字個數(shù)應該與測量值有效數(shù)字個數(shù)相同，則物體的長度應為187.7mm，綜上所述，應選D. 三、課堂小結 回顧本節(jié)課“你學到了什么？”． 學生討論發(fā)言，梳理本節(jié)知識要點，見附件1． 四、課堂檢測 老師巡視、講評．

23、 完成檢測題，見附件2． 五、布置作業(yè) 動手動腦學物理1、2、 4． 課后完成． 【板書設計】 §1.1長度和時間的測量 一、長度的單位及換算 1km=103m 1dm=10-1m 1cm=10-2m 1mm=10-3m 1μm=10-6m 1nm=10-9m 二、長度的測量 1、基本工具：刻度尺 2、使用刻度尺的方法：選、放、讀、記

24、 三、時間的測量 1、單位及換算：1 h＝60 min 1 min＝60 s 2、停表的使用：一啟動；二按停；三讀數(shù)；四歸零。 四、誤差：測量值和真實值之間的差別 1、減小誤差的方法： 2、誤差與錯誤的區(qū)別：是否可以避免 【教學反思】 一、案例的“亮點” 1.新課引入簡時高效，趣味十足．教材在引入新課時要對幾個物體進行多次測量，不僅會比較費時，而且學生還沒有掌握準確的測量方法，使得測量結果也未必準確．尤其是比較兩個圓的面積大小時，有一定的困難．改進后的新課引入簡潔省時，只是讓學生感覺線段的曲直，對比線段的長短，不需要進行測量．同時，學生通

25、過有無背景的兩次對比，很直觀的感受到感覺的不可靠，不僅感覺很有趣味，還體會了測量的必要，從而自然的引出課題．這是本節(jié)課的最大亮點之一． 2.充分發(fā)揮學生的主體作用．不管是刻度尺的使用方法，還是停表的讀數(shù)，都先以學生的嘗試使用為前提，然后再歸納總結，細化方法．體現(xiàn)了循序漸進的學習過程，也調(diào)動了學生學習的積極性和主動性． 3. 充分采用了“小循環(huán)多反饋”的教學模式．這節(jié)課采用了“小循環(huán)多反饋”的教學模式，把講練有機結合起來．對于每一循環(huán)的新授知識，趁熱打鐵，及時反饋，學生既能隨時鞏固，教師又能了解學生掌握情況，以便及時調(diào)整教學，從而使教學過程有時效性和韻律感． 4.學習方式的多樣化．本節(jié)課的

26、重點是正確使用刻度尺測量長度、使用停表測量時間，考慮學生有一定知識基礎，教師只作適當?shù)囊龑ВM量讓學生獨立完成知識點的學習，關注學生學習方式的多樣化，如實驗探究、交流討論、自學、閱讀、請教老師（同學）、分析原因等．本課難點是測量長度時讀取估計值，通過例題講解、交流討論、習題訓練逐漸得以突破． 二、教學中易出現(xiàn)的問題 1.由于學生剛接觸物理，好奇心強，自制力較差，還沒有良好的探究思維和習慣，物理語言表達能力不強，教師對學生的教學組織有一定的困難. 2.少數(shù)學生對科學計數(shù)法表示物體長度和長度單位的換算感到困難，測量長度時讀取估計值，特別是末端對著整刻度的估讀不夠理解，對讀取機械停表的示數(shù)也需

27、要進一步的練習來鞏固. 附件1：盤點收獲 長度的單位及換算 長度的測量 正確使用刻度尺 測量長度的特殊方法 時間的單位及換算 長度和時間的測量 時間的測量 正確使用停表測時間 減小誤差的方法 誤 差 誤差與錯誤的區(qū)別 附件2： 課堂檢測 1、.下列有關誤差的說法中．正確的是（　　） A．多次測量取平均值可以減小誤差 B．誤差就是測量中產(chǎn)生的錯誤 C．只要認真測量，就可以避免誤差 D．選用精密的測量儀器可以消除誤差 2、給下列各物體的長度填上合適的單位： (1)中學生的身高1700 ；

28、 (2) 物理課本的寬為1.85 ； (3)人眨一次眼經(jīng)歷的時間大約是0.4 3、完成單位換算： （1）一張紙的厚度是：70 um=______nm =________m （2） 1.5h = ______ min=______s 4、圖甲、乙所示，木塊的長度分別為 cm、 cm；圖丙所示，該停表所示的時間為______ 圖甲 圖乙 圖丙

29、 5、有五名同學先后對一物體進行五次精確測量，記錄結果如下：14.72cm，14.71cm，14.82cm，14.73cm，14.73cm．根據(jù)數(shù)據(jù)分析，刻度尺的分度值是_________，其中有一次記錄結果是錯誤的，它是_________，本次測量的結果應記作_________。 6、張林同學用一把如圖所示的刻度尺測量物理書的寬度，他的測量方法如圖，圖中A是他觀察讀數(shù)時眼睛的位置，請指出張林同學測量中的四個錯誤之處． （1）____________； （2）______

30、______； （3）____________； （4）____________． 參考答案： 1、A 2、（1）mm （2）dm (3) s 3、（1）7×104；7×10-8 （2）90 ；5.4×103 4、2.00cm；1.85cm；2min12.2s 5、解析：（1）在進行長度的測量時，要估讀到分度值的下一位，也就是說分度值所對應的數(shù)據(jù)（倒數(shù)第二位）是準確的，分度值所對應的下一位數(shù)據(jù)（最后一位）是估讀的，測同一物體的長度其準確值是不變的；（2）去掉偏差較大的，為減小誤差取平均值算出結果，注意小數(shù)點后保留與原題中相同的位數(shù)，即長度的平均值為14.72cm。故本題答案為：1mm；14.82cm；14.72cm。 6、（1）使用了磨損的零刻度線；(2)刻度尺沒有放正；(3)刻度線沒有緊靠被測物體，(4)視線沒有與刻度尺垂直 16 學習是一件快樂的事情，大家下載后可以自行修改