資源簡介

中小學教育資源及組卷應用平臺
課題 第一章 走進實驗室
1.2 測量 實驗探究的基礎
教學目標
1.物理觀念
（1） 使學生了解統一計量標準的意義。熟悉長度的國際單位制單位，以及與其他單位的換算。
（2）學習使用刻度尺，了解零點（零刻度線）、分度尺、量程等概念
（3）了解誤差，練習多次測量求平均值減小誤差的方法。學習記錄、分析、表達數據和結果。
2.科學思維
培養學生靈活運用知識的能力和創造性思維。
3.科學實驗
（1）通過一些實例練習測量長度的方法。訓練使用測量工具的規范操作。
（2）通過測量活動，從中體會、練習靈活運用知識的方法和技巧。
4.科學態度與責任
（1）通過規范學生的操作行為，培養嚴肅認真、實事求是的科學態度。
（2）訓練實驗技能的同時注意培養良好的實驗習慣。
教學重點
長度的測量
教學難點
理解長度測量的基礎性。
教學方法
實驗法和講授法
教學用具
刻度尺、秒表、沙漏、日晷、鉛筆
教學課時 1課時
教學互動設計
一、創設情景、導入新課
2020年5月27日，2020珠峰高程測量登山隊成功登頂珠穆朗瑪峰，測得珠峰高度為8 848.86米。
二、新課講授、師生互動
實驗探究是科學研究的重要方法，測量( measurement)是實驗探究的基礎。通過長度測量和時間測量，我們可以了解測量的初步知識，同時也能體會實事求是的科學態度，養成良好的動手習慣。
（一）從木工尺到米原器
討論交流
木工尺相傳，魯班曾召集天下的木工，要做上千個精密木件，裝配一座雕梁畫棟的宮殿。
眾木匠來自四面八方，各自的尺子有長有短，沒有一個統一的標準，做的木件很難精確組合。于是，魯班做了一個精準的木工尺，木匠們以這個木工尺為基準，復制出幾乎一模一樣的尺子。有了統一的測量標準，宮殿很快就造好了。
像魯班那樣，為了更好地進行科學、技術、貿易的交流，1889 年，科學家們制造了一個國際通用的長度基準——米原器(如圖所示)，作為各國測量1米的基準。
自2019年5月20日起，國際單位制中的“米”采用以下定義:光在真空中于1/299792458秒內行進的距離，為1米。
自2019年5月20日起，國際單位制中的“秒”采用以下定義:銫-133原子不受干擾時振動9192631770次所持續的時間，為1秒。
測量是一個將待測量與公認的基準進行比較的過程。我們稱這個公認的基準為一個單位。在國際單位制中，長度的基本單位是米，符號是m。有了長度單位，我們便可以度量空間了(如圖所示) 。
常用的長度單位還有千米(km)、分米(dm)、厘米(cm)、 毫米(mm)、 微米(μm)、納米(nm)等。 它們之間的換算關系為
1 km=103m 1 dm=10-1m
1 cm=10-2 m 1 mm =10-3m
1 um=10-6m 1 nm=10-9m
常用科學技術法，把1000記為103 ，0.001記為10-3。
長度單位換算
20米等于多少厘米？
20米=２０×１米
＝２０×１００厘米
＝２０００厘米
５００毫米等于多少分米？
500毫米=５００×１毫米
＝５００×０.０１分米
＝５分米
單位換算，換單位！
（二）測量長度
在測量之前，我們需要對測量工具進行了解。測量工具的最小刻度值叫作分度值。讀數時，一般要估讀到分度值的下一位。測量工具所能測量的范圍叫作量程。分度值和量程是測量工具的主要規格。
刻度尺是常用的長度測量工具。實驗室配備的鋼直尺，我們日常學習使用的透明塑料直尺，都是比較常見的刻度尺。
觀察 認識刻度尺
觀察刻度尺(如圖所示)，它的零刻度線在哪里 它的量程是多少 它的分度值是多少
如圖所示，測量時， 物體的一端與刻度尺零刻度線對齊。讀數時，視線應正對刻度線，估讀到分度值的下一位。
實驗探究
測量教科書的長與寬
選定教科書的一條長邊和一條短邊，作為測量基準邊。將刻度尺零刻度線與教科書基準邊對齊，測量教科書不同位置的長和寬，將結果填入記錄表中，計算長邊和短邊長度的平均值。
比較你和其他同學的測量值是否相同，分析這些數據中的哪部分是準確的。
用分度值為1 mm的刻度尺測量,測量結果能準確到毫米。所以，長度測量的準確程度是由刻度尺的分度值決定的。而最后一位數字是估讀出來的，由于不可能估讀得非常準，測得的數值和真實值之間必然存在差異，這個差異叫作誤差(error)。
同一個長度，多測量幾次，由于其中幾次的估讀可能偏大些，另外幾次的估讀可能偏小些，對它們取平均，得到的數值會更接近真實值。任何測量結果都有誤差，多次測量求平均值可以減小誤差，但不能消滅誤差。
長度測量是最基本的測量，許多測量儀器的示數都是以長度的示數為基礎的，如溫度計、彈簧測力計、電表等常常將其他待測物理量轉化為長度直線或曲線)來進行測量。學會刻度尺的讀數方去，對掌握其他測量儀器的讀數方法具有指導意義。
（三）測量時間
人們把晝夜交替一次的時間作為時間單位，稱為一日。我國古人發明了最原始的計時器“土圭”，后來各種計時工具陸續出現:日晷、 沙漏、水鐘、機械鐘、天文鐘、石英鐘、分子鐘、原子鐘······
在運動場和實驗室，人們經常用秒表測量時間。在國際單位制中，時間的基本單位是秒(second)， 符號是s。
其他常用的時間單位還有小時(h)、分(min)等。它們之間的換算關系為1h=60min 1 min =60s
觀察 認識秒表
秒表有各種規格(如圖所示)。 機械秒表有秒針和分針，它的讀數是分針讀數與秒針讀數之和。對照說明書，仔細觀察并操作秒表，了解秒表的使用方法和讀數方法。
秒表的使用
如圖所示，我們在實驗室使用的停表結構大致相同：按動轉柄，停表能方便地啟動和停止；按復位鍵則回零。
觀察 認識秒表
回答以下問題:
1.機械秒表的量程是多少
2.機械秒表的分度值是多少
3.怎樣開始計時 怎樣停止計時
實驗探究 測量心率
心率是指1 min內心跳的次數，它是身體健康狀況的一項重要指標。平靜地坐在椅子上，用秒表測一測你在1 min、3 min時間內的心跳次數，重復3次，將測量結果記錄在下表中。
根據以上測量數據，你的心率是 。
思考：用秒表測量心跳次數時，啟動和停止秒表需要一定的反應時間，這是誤差的主要來源。怎樣做能減小這項誤差呢
多測量幾次，求平均值可以減小誤差。
三、課堂小結、鞏固提升
1．從木工尺到米原器
長度的國際單位：米，符號：m
常用單位：千米（km）、分米（dm）、厘米（cm）、毫米（mm）、微米（μm）、納米（nm）
2.測量長度——工具：刻度尺
觀察刻度尺量程、分度值、零刻線和單位
放對、讀對、記對（準確值+估讀值+單位）
誤差：測量值與真實值的差異。只能減小，不能消滅。
3. 測量時間——工具：秒表
基本單位：秒，符號是s。
1h=60min,1min=60s
四、板書設計、理清要點
1. 從木工尺到米原器
長度的國際單位：米，符號：m
常用單位：千米（km）、分米（dm）、厘米（cm）、毫米（mm）、微米（μm）、納米（nm）
2.測量長度——工具：刻度尺
觀察刻度尺量程、分度值、零刻線和單位
放對、讀對、記對（準確值+估讀值+單位）
誤差：測量值與真實值的差異。只能減小，不能消滅。
3. 測量時間——工具：秒表
基本單位：秒，符號是s。
1h=60min,1min=60s
五、達標練習、反饋矯正
1. 下列說法不正確的是（ ）
A. 在國際單位制中，長度的基本單位是米
B. 米的符號是m
C. 1nm=109m
D. 1km=103m
2．下列說法不正確的是（ ）
A. 測量工具的最小刻度值叫作分度值
B. 讀數時，一般要估讀到分度值的下一位
C. 測量工具所能測量的范圍叫作量程
D. 測量工具的主要規格是分度值
3．用刻度尺測長度不正確的是（ ）
A. 測量前，了解刻度尺的量程和分度值
B. 測量時，物體的一端與刻度尺的零刻度線對齊
C. 讀數時，視線應正對刻度線
D. 記錄結果包括準確值和估讀值
4．關于誤差說法不正確的是（ ）
A. 測量值與真實值的差異叫作誤差
B. 多次測量求平均值可以消滅誤差
C. 多次測量求平均值可以減小誤差
D. 根據實際情況，選用分度值小的測量工具可以減小誤差
5．下列關于測量時間正確的是（ ）
A. 在運動場和實驗室人們經常用秒表測量時間
B. 時間的基本單位是h
C. 1h=60s
D. 機械秒表有分針和秒針，它們的讀數是分針讀數與秒針讀數之差
參考答案：1.C；2.D ；3.D ；4.B ；5.A 。
六、布置作業
P16T3
課外作業P16T1、T2、T4。
21世紀教育網 www.21cnjy.com 精品試卷·第 2 頁 （共 2 頁）
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