初中物理《物體的尺度及其測量》教學(xué)設(shè)計
初中物理《物體的尺度及其測量》教學(xué)設(shè)計
教學(xué)目標(biāo)
1、學(xué)會用刻度尺測量物體的長度，能正確地記錄測量結(jié)果。
2、知道讀數(shù)時要估讀最小刻度的下一位數(shù)字。
3、知道測量有誤差，通過多次測量取平均值以減小誤差。知道誤差和錯誤有區(qū)別。
4、學(xué)會用量筒和量杯測量不規(guī)則形狀物體的體積。
5、培養(yǎng)學(xué)生初步應(yīng)用物理知識解決生活實際問題的能力。
教學(xué)重點
1、 用刻度尺測量物體的長度的方法。
2、 用量筒和量杯測量物體的體積的方法。
教學(xué)難點
1、 估讀的方法。
2、 量筒讀數(shù)時的注意點。
3、 誤差與錯誤的區(qū)別。
實驗器材
教師：示教刻度尺、方體木塊、卷尺、螺旋測微器、游標(biāo)卡尺
學(xué)生：學(xué)生自備透明三角尺、木塊、量筒、石塊、水、細線
學(xué)生課前準(zhǔn)備
透明三角尺
教學(xué)過程
一、物質(zhì)世界的幾何尺度
讓學(xué)生觀察教師預(yù)先準(zhǔn)備好的掛圖，比較兩條線段和兩個圓面積的大小，再讓學(xué)生上臺用尺子量量，回答視覺總是可靠嗎?繼而舉例說明，對于時間長短、溫度高低等，靠我們的感覺去直接判斷，并不總是可靠。不僅很難精確，有時甚至?xí)鲥e誤。
在觀察和實驗中，經(jīng)常需要對各種物理量做出準(zhǔn)確的判斷，得到準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)，就必須用測量儀器來測量。例如，用刻度尺測量物體的長度，用秤來測量物體的質(zhì)量，用鐘表來測量時間的長短，用溫度計來測量溫度的高低。
長度是最基本的物理量，要求學(xué)生看書第25頁圖，了解宇宙、地球、上海的金茂大廈、微粒的尺度。在生產(chǎn)、生活中，在物理實驗中經(jīng)常要測量長度。(舉例)測量長度的方法和儀器有許多種，其中刻度尺是常用的測量長度的工具。同時學(xué)會使用刻度尺，有助于我們學(xué)會使用其他測量儀器和了解測量的初步知識。
二、長度的單位
測量任何物理量都必須規(guī)定它的單位。學(xué)生已經(jīng)知道"米"是長度單位。應(yīng)告訴學(xué)生，米是國際統(tǒng)一的長度基本單位，其他的長度單位是由米派生的。米的代表符號是m。其他常用的長度單位有千米、分米、厘米、毫米、微米、納米。它們的代表符號分別是km、dm、cm、mm、μm、nm。(通常刻度尺的單位標(biāo)注是用符號表示，為使學(xué)生能順利觀察刻度尺，應(yīng)介紹單位的代表符號。)
通過列舉事例使學(xué)生對米、分米、厘米、毫米等單位長度能心中有數(shù)，有個粗略的概念。例如：常用鉛筆筆芯直徑大約1毫米，小姆指寬約有1厘米，手掌的寬大約有1分米，成年人的腿長大約1米左右，光年的長度。
三.正確使用刻度尺
對單位用單位的長度有所了解后，介紹幾種測量長度的工具，分別介紹刻度尺、螺旋測微器、游標(biāo)卡尺，說明螺旋測微器、游標(biāo)卡尺用于精確的測量，我們目前只需掌握普通刻度尺的使用。那么如何使用刻度尺呢？對于刻度尺的總結(jié)一下，有四個字，那就是認、量、讀、記。
①認：就是認識刻度尺，認識認識刻度尺的零刻線是否磨損，量程以及分度值是多少？量程就是刻度尺能測量的最大范圍；分度值是指兩刻度線之間的距離，在以前叫做最小刻度值。
②量：就是如何測量，在測量是要注意兩點,零刻線對準(zhǔn)被測物體,如果零刻線磨損了,則應(yīng)讓其它刻度線對準(zhǔn)被測物體,未端讀數(shù)與起點讀數(shù)之差,就是被測物體長度。刻度線應(yīng)緊貼并平行被測物體,說明厚刻度尺的使用(圖2-7)。
③讀：在讀數(shù)時，視線應(yīng)與尺面垂直，此外，在物理實驗中，測量長度往往要求比較精確,此時,就要進行估讀,即:要估讀到分度值的下一位(難點)。估讀值不是一個精確的值，但也是一個有效值。
讓學(xué)生用透明三角板測量一紙條的寬度。首先分清三角板的正、反面，然后要求學(xué)生把三角板反著用（即有刻度的一面朝上）。學(xué)生在測量時，故意讓學(xué)生身體向左偏、向右偏，讓學(xué)生回答兩次讀數(shù)是否一樣?(不一樣，且尺子越厚，兩次讀數(shù)差別越大)。這兩個讀數(shù)哪一個對?(都不對)。怎樣讀才能得到正確的數(shù)值?引導(dǎo)學(xué)生總結(jié)出讀數(shù)的視線規(guī)則：讀數(shù)時，視線要與尺面垂直。(可參照課本圖2-7)。在將零刻度對準(zhǔn)被測物體的一端時，也要按這一規(guī)則去做。
讓學(xué)生把三角尺翻過來，重復(fù)上面的測量，這時身體偏左、偏右的兩次讀數(shù)基本一致。由此得到，測量時刻度尺的正確放置方法是：讓刻度尺刻度緊貼被測物體的始、末兩端。如果刻度尺不透明(如鋼尺、木尺)應(yīng)怎樣放置?利用課本圖2-7總結(jié)出刻度尺使用中的放置規(guī)則：刻度尺應(yīng)"立"著放正，不能歪斜。(應(yīng)使刻度尺面垂直被測物體表面，學(xué)生還不理解這些立體幾何術(shù)語，改用"立"著的說法。可通過示范的方法，幫助學(xué)生理解。)
要求學(xué)生按上述放置和視線規(guī)則，正確放置刻度尺，并將零刻度對準(zhǔn)紙條的一個邊，看紙條的另一條邊靠近那一條刻度線，讀取這一刻度的數(shù)值，就是紙條的寬。如果要求測量更精確些，則應(yīng)估讀到最小刻度值的下一位。這就是刻度尺使用時的估讀規(guī)則。
有效數(shù)字只要求學(xué)生有所了解，著重講清最后一位估讀數(shù)字是有意義的，因此，估讀的數(shù)字及其前面的數(shù)字都是有效數(shù)字。
④記：測量完了，就要記錄測量結(jié)果，測量結(jié)果由數(shù)字和單位組成。只有數(shù)字而沒有單位是不行的，應(yīng)懂得根據(jù)記錄來判斷所使用的刻度尺的分度值（難點）。列舉幾個無單位數(shù)字，說用這組數(shù)是無用的。測量結(jié)果的記錄應(yīng)由數(shù)字和單位組成。對于任何物理量的測量結(jié)果，只有標(biāo)明單位數(shù)據(jù)才有意義。
四、誤差
測量時，要用眼睛估讀出最小刻度值的下一位數(shù)字，是估讀就不可能非常準(zhǔn)確，測量的數(shù)值和真實值之間必然存在著差異，這個差異就叫誤差。任何測量都存在著誤差。或許有的同學(xué)會認為物體的末端恰好對著刻度線，測量的結(jié)果應(yīng)是準(zhǔn)確的。其實，任何刻度線都有一定的寬度，"恰好對著刻度線"也是估計的，這時最小刻度值的下一位估讀數(shù)字是零。(估讀數(shù)字為"零"，容易被忽視，要提醒學(xué)生注意。)由此可見，測量中存在誤差是不可避免的。
誤差跟錯誤不同。測量中，由于視線的偏斜而導(dǎo)致測量的錯誤，這是由于沒有按規(guī)則去做而造成的。錯誤是應(yīng)該而且可能避免的。
測量的誤差是不可避免的，除了估讀的誤差外，還有其他原因造成的誤差。如儀器本身不準(zhǔn)確，環(huán)境溫度、濕度變化的影響等，這都是造成誤差的原因。誤差不可能消除，只能盡量的減小。減小誤差的措施比較多，其中求平均值的方法，簡單而有效。
測量中有時估計偏大，有時會偏小，這樣多次測量值的平均值更接近于真實值。
五、體積的測量
學(xué)習(xí)了長度的測量后，在我們的生活中體積的測量也是非常重要的，任何物體都要占據(jù)一定的立體空間，也就是具有一定的體積，對于具有規(guī)則形狀的物體，如長方體、正方體、球體等，只要測量出它們的長、寬、高或直徑，就可以算出它們的體積。但是對于液體的體積，就要用專門的儀器測量，如量筒、量杯。并且對于形狀不規(guī)則的固體，就要用特殊的方法間接測量它們的體積。
要求學(xué)生觀察桌上的量筒，結(jié)合書第28頁圖2-9，認清量筒和量杯的結(jié)構(gòu)特點。
1、體積的單位：國際單位是米3，實際應(yīng)用中還有分米3、厘米3、毫米3、升、毫升，它們的符號分別是m3、dm3、cm3、mm3、L、mL,1L=1dm3。并簡單介紹體積單位的換算。
2、認識量筒的量程、分度值。
3、量筒讀數(shù)時要注意視線要同凹形水面的底相平，或與凸形水銀面的頂相平。
4、 實驗：讓學(xué)生在量筒中到入一定體積的水，并正確讀出水的體積。
明白了量筒的使用，再簡單介紹量杯，強調(diào)量杯的示數(shù)特點與量筒不同，由于量杯的形狀特點，所以量杯上的刻度是不均勻的。
在介紹完量筒的使用后，提出問題：如何測出你們桌面上的不規(guī)則形狀的石塊的體積呢？（要求學(xué)生看書第28頁的做一做，并思考測量石塊體積的方法）
教師講解：我們只要借助排開水的體積間接測量出這個石塊的體積，先在量筒中到入一定體積的水，然后用細線綁住小石塊，慢慢放入水中（說明為什么要用細線綁著慢慢放入水中），此時水面上升，分別讀出前、后兩次量筒的示數(shù)，將兩次的示數(shù)相減，就可以得到石塊的體積。這種方法測量不規(guī)則形狀固體的體積，以后在學(xué)習(xí)中將經(jīng)常用到。
學(xué)生分組實驗，教師巡視，并對個別學(xué)生的操作提出更正。（實驗結(jié)束后，要求學(xué)生整理實驗器材）
六、課堂小結(jié)
1、 我們學(xué)習(xí)了利用刻度尺和量筒測量物體的長度和體積。
2、 注意刻度尺的使用規(guī)則和讀數(shù)。
3、 再次強調(diào)誤差與錯誤的區(qū)別。
4、 重復(fù)利用量筒測量不規(guī)則形狀物體體積的方法。
七、布置作業(yè)
1、 課文第28頁作業(yè)第1、2、3題。
2、 在家中利用刻度尺測量自己物理書的長和寬，要求估讀，并作好記錄。
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