初中物理《物體的尺度及其測量》教學設計
初中物理《物體的尺度及其測量》教學設計
教學目標
1、學會用刻度尺測量物體的長度，能正確地記錄測量結果。
2、知道讀數時要估讀最小刻度的下一位數字。
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別。
4、學會用量筒和量杯測量不規則形狀物體的體積。
5、培養學生初步應用物理知識解決生活實際問題的能力。
教學重點
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。
教學難點
1、 估讀的方法。
2、 量筒讀數時的注意點。
3、 誤差與錯誤的區別。
實驗器材
教師：示教刻度尺、方體木塊、卷尺、螺旋測微器、游標卡尺
學生：學生自備透明三角尺、木塊、量筒、石塊、水、細線
學生課前準備
透明三角尺
教學過程
一、物質世界的幾何尺度
讓學生觀察教師預先準備好的掛圖，比較兩條線段和兩個圓面積的大小，再讓學生上臺用尺子量量，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，有時甚至會出錯誤。
在觀察和實驗中，經常需要對各種物理量做出準確的判斷，得到準確的數據，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、生活中，在物理實驗中經常要測量長度。(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。同時學會使用刻度尺，有助于我們學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定它的單位。學生已經知道"米"是長度單位。應告訴學生，米是國際統一的長度基本單位，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注是用符號表示，為使學生能順利觀察刻度尺，應介紹單位的代表符號。)
通過列舉事例使學生對米、分米、厘米、毫米等單位長度能心中有數，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、游標卡尺，說明螺旋測微器、游標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,零刻線對準被測物體,如果零刻線磨損了,則應讓其它刻度線對準被測物體,未端讀數與起點讀數之差,就是被測物體長度。刻度線應緊貼并平行被測物體,說明厚刻度尺的使用(圖2-7)。
③讀：在讀數時，視線應與尺面垂直，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，然后要求學生把三角板反著用（即有刻度的一面朝上）。學生在測量時，故意讓學生身體向左偏、向右偏，讓學生回答兩次讀數是否一樣?(不一樣，且尺子越厚，兩次讀數差別越大)。這兩個讀數哪一個對?(都不對)。怎樣讀才能得到正確的數值?引導學生總結出讀數的視線規則：讀數時，視線要與尺面垂直。(可參照課本圖2-7)。在將零刻度對準被測物體的一端時，也要按這一規則去做。
讓學生把三角尺翻過來，重復上面的測量，這時身體偏左、偏右的兩次讀數基本一致。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)應怎樣放置?利用課本圖2-7總結出刻度尺使用中的放置規則：刻度尺應"立"著放正，不能歪斜。(應使刻度尺面垂直被測物體表面，學生還不理解這些立體幾何術語，改用"立"著的說法。可通過示范的方法，幫助學生理解。)
要求學生按上述放置和視線規則，正確放置刻度尺，并將零刻度對準紙條的一個邊，看紙條的另一條邊靠近那一條刻度線，讀取這一刻度的數值，就是紙條的寬。如果要求測量更精確些，則應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則。
有效數字只要求學生有所了解，著重講清最后一位估讀數字是有意義的，因此，估讀的數字及其前面的數字都是有效數字。
④記：測量完了，就要記錄測量結果，測量結果由數字和單位組成。只有數字而沒有單位是不行的，應懂得根據記錄來判斷所使用的刻度尺的分度值（難點）。列舉幾個無單位數字，說用這組數是無用的。測量結果的記錄應由數字和單位組成。對于任何物理量的測量結果，只有標明單位數據才有意義。
四、誤差
測量時，要用眼睛估讀出最小刻度值的下一位數字，是估讀就不可能非常準確，測量的數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。或許有的同學會認為物體的末端恰好對著刻度線，測量的結果應是準確的。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字是零。(估讀數字為"零"，容易被忽視，要提醒學生注意。)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致測量的錯誤，這是由于沒有按規則去做而造成的。錯誤是應該而且可能避免的。
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。如儀器本身不準確，環境溫度、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
學習了長度的測量后，在我們的生活中體積的測量也是非常重要的，任何物體都要占據一定的立體空間，也就是具有一定的體積，對于具有規則形狀的物體，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。并且對于形狀不規則的固體，就要用特殊的方法間接測量它們的體積。
要求學生觀察桌上的量筒，結合書第28頁圖2-9，認清量筒和量杯的結構特點。
1、體積的單位：國際單位是米3，實際應用中還有分米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，強調量杯的示數特點與量筒不同，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則形狀的石塊的體積呢？（要求學生看書第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，將兩次的示數相減，就可以得到石塊的體積。這種方法測量不規則形狀固體的體積，以后在學習中將經常用到。
學生分組實驗，教師巡視，并對個別學生的操作提出更正。（實驗結束后，要求學生整理實驗器材）
六、課堂小結
1、 我們學習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則和讀數。
3、 再次強調誤差與錯誤的區別。
4、 重復利用量筒測量不規則形狀物體體積的方法。
七、布置作業
1、 課文第28頁作業第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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