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第二节长度及其测量
1.物理观念:
(1)知道长度的单位及换算关系,了解物质世界空间尺度的数量级。
(2)会正确使用刻度尺测量长度,知道有效数字。
(3)知道测量有误差。了解误差和错误的区别。
2.科学思维:通过具体的测量活动对物质世界的空间尺度有大致的了解,能利用身上的“尺”估测长度。
3.科学探究:通过实际测量活动使学生正确使用刻度尺测量长度,正确使用计时工具测量时间。
4.科学态度与责任:
(1)结合长度的测量,培养学生养成观察、动手操作和评估的习惯,养成认真细心、实事求是的科学态度。
(2)由生活经验估测长度,体会物理与生活的联系,进一步激发学生学习物理的兴趣。
教学重点:长度的单位、长度的测量。
教学难点:长度单位概念的具体化和测量中的读数、长度的估测。
直尺、三角尺、皮尺、卷尺、游标卡尺、螺旋测微器等。
新课引入
高铁已经成为我国的一张亮丽的名片,极大地方便了人们的出行,也为社会的发展注入了活力。列车从一个车站行驶到另一个车站的过程中,它的空间位置发生了变化,我们该如何描述和比较物体的这种位置变化呢?今天让我们来学习长度及其测量。
知识点一物质世界的空间尺度
请同学们自学并回答下列问题:
1.什么是长度,用什么符号表示?
学生小组讨论并回答:上面提到的那些数字都是长度,长度这一物理量用符号L(l)表示。
2.(1)国际单位制中长度的单位是什么?还有哪些常用单位?
学生小组讨论并回答:国际单位制中长度的单位是米,用符号m表示。常用的还有km、dm、cm、mm、μm和nm等。
(2)它们之间是怎样换算的?
学生讨论总结:
1km=103m1dm=10-1m1cm=10-2m
1mm=10-3m1μm=10-6m1nm=10-9m
请同学们结合P42图2.2-2至2.2-5认真阅读教材,体会不同尺度的差异。
让同学们阅读并思考图2.2-6表示的是什么意义?
各小组观察、讨论并得出:从蛇头到蛇尾形象地表示物质世界的空间尺度从大到小,也说明不同物体的尺度是不同的。
思考:物质世界的最大尺度是1027m,最小尺度是10-17m。这句话对吗?
小组同学思考并讨论。
在天文学上,我们还用光年作为长度单位来表示天体之间的距离。它等于光在1年中所走的路程:1光年约为9.46×1015m。
除了长度之外,描述空间尺度还需要用到其他物理量,例如我们用面积来描述物体的表面大小,用体积来描述物体所占空间的大小。面积一般用符号S表示,体积一般用符号V表示。在国际单位制中,面积的单位是平方米(m2),体积的单位是立方米(m3)。
知识点二长度的测量
1.长度的测量工具。
(1)请同学们阅读教材P43图2.2-7,总结测量长度的工具有哪些。
同学分组讨论回答:可以用尺子来测量长度,常用的刻度尺有以下几种。演示各种直尺、三角尺、皮尺、卷尺、游标卡尺和螺旋测微器(又叫千分尺)等。
(2)教师引导学生仔细观察刻度尺,引导学生掌握使用刻度尺测量前必须观察:
①有零刻度线的位置(以及零刻线是否磨损);
②刻度尺的量程;
③刻度尺的最小分度。
教师讲解量程和最小分度的定义。
2.长度的测量。
(1)请同学们结合图2.2-8自己总结正确使用刻度尺的方法。
学生阅读,思考,分组讨论并回答:
一估:估计被测物体的长度,选择量程和分度值合适的刻度尺。
二放:将刻度尺的零刻度线对准被测物体的一端,并将刻度紧靠被测物体。
三看:观察测量结果时,视线正对被测长度的末端所对的刻度线。
四读:读数时,读出准确值和估计值。
五记:在记录数据时,要标明单位。
请同学们阅读教材P44科学窗,了解“有效数字”。
(2)让学生动手测出物理课本的长度、宽度和厚度,并与自己估测的数值进行比较。
知识点三误差与错误
1.教师请三名同学分别用相同的尺子测同一个仪器盒的长度,写在黑板上。
学生发现三人的结果不太一样。
2.教师提问:三名同学的操作都是正确的,为什么结果会不完全一样?我们怎样才能测出一个物体真正的长度?
学生分组思考、讨论,得出结论:有误差,而且误差是不可避免的。
3.教师介绍误差的概念、产生误差的原因、误差与错误的区别,讨论减小误差的方法。
(1)误差的概念:测量值与被测物体的真实值总会有些差异,这种差异叫误差。
(2)产生误差的原因:测量工具不够准确、测量方法不够完善、观察时受环境等不确定因素的影响等。
(3)减小误差的方法:多次测量取平均值或换用更精密的测量仪器。
(4)误差和错误的区别:错误是测量方法或原理不正确、违反操作规则等原因造成的,是可以避免的。误差是不可避免的,只能选用更精密的测量工具,改进测量方法,认真细心地进行多次测量取平均值才能尽量地减小误差。
板书设计
第二节长
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