初中物理《物體的尺度及其測(cè)量》教學(xué)設(shè)計(jì)

時(shí)間：2024-08-16 06:12:48

初中物理《物體的尺度及其測(cè)量》教學(xué)設(shè)計(jì)

初中物理《物體的尺度及其測(cè)量》教學(xué)設(shè)計(jì)

　　教學(xué)目標(biāo)

　　1、學(xué)會(huì)用刻度尺測(cè)量物體的長(zhǎng)度，能正確地記錄測(cè)量結(jié)果。

　　2、知道讀數(shù)時(shí)要估讀最小刻度的下一位數(shù)字。

　　3、知道測(cè)量有誤差，通過多次測(cè)量取平均值以減小誤差。知道誤差和錯(cuò)誤有區(qū)別。

　　4、學(xué)會(huì)用量筒和量杯測(cè)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(shí)解決生活實(shí)際問題的能力。

　　教學(xué)重點(diǎn)

　　1、用刻度尺測(cè)量物體的長(zhǎng)度的方法。

　　2、用量筒和量杯測(cè)量物體的體積的方法。

　　教學(xué)難點(diǎn)

　　1、估讀的方法。

　　2、量筒讀數(shù)時(shí)的注意點(diǎn)。

　　3、誤差與錯(cuò)誤的區(qū)別。

　　實(shí)驗(yàn)器材

　　教師：示教刻度尺、方體木塊、卷尺、螺旋測(cè)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(xì)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(gè)圓面積的大小，再讓學(xué)生上臺(tái)用尺子量量，回答視覺總是可靠嗎?繼而舉例說明，對(duì)于時(shí)間長(zhǎng)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(shí)甚至?xí)鲥e(cuò)誤。

　　在觀察和實(shí)驗(yàn)中，經(jīng)常需要對(duì)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(cè)量?jī)x器來測(cè)量。例如，用刻度尺測(cè)量物體的長(zhǎng)度，用秤來測(cè)量物體的質(zhì)量，用鐘表來測(cè)量時(shí)間的長(zhǎng)短，用溫度計(jì)來測(cè)量溫度的高低。

　　長(zhǎng)度是最基本的物理量，要求學(xué)生看書第25頁(yè)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(shí)驗(yàn)中經(jīng)常要測(cè)量長(zhǎng)度。(舉例)測(cè)量長(zhǎng)度的方法和儀器有許多種，其中刻度尺是常用的測(cè)量長(zhǎng)度的工具。同時(shí)學(xué)會(huì)使用刻度尺，有助于我們學(xué)會(huì)使用其他測(cè)量?jī)x器和了解測(cè)量的初步知識(shí)。

　　二、長(zhǎng)度的單位

　　測(cè)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(zhǎng)度單位。應(yīng)告訴學(xué)生，米是國(guó)際統(tǒng)一的長(zhǎng)度基本單位，其他的長(zhǎng)度單位是由米派生的。米的代表符號(hào)是m。其他常用的長(zhǎng)度單位有千米、分米、厘米、毫米、微米、納米。它們的代表符號(hào)分別是km、dm、cm、mm、μm、nm。(通常刻度尺的單位標(biāo)注是用符號(hào)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(hào)。)

　　通過列舉事例使學(xué)生對(duì)米、分米、厘米、毫米等單位長(zhǎng)度能心中有數(shù)，有個(gè)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(zhǎng)大約1米左右，光年的長(zhǎng)度。

　　三.正確使用刻度尺

　　對(duì)單位用單位的長(zhǎng)度有所了解后，介紹幾種測(cè)量長(zhǎng)度的工具，分別介紹刻度尺、螺旋測(cè)微器、游標(biāo)卡尺，說明螺旋測(cè)微器、游標(biāo)卡尺用于精確的測(cè)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(duì)于刻度尺的總結(jié)一下，有四個(gè)字，那就是認(rèn)、量、讀、記。

　　①認(rèn)：就是認(rèn)識(shí)刻度尺，認(rèn)識(shí)認(rèn)識(shí)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(cè)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(cè)量，在測(cè)量是要注意兩點(diǎn),零刻線對(duì)準(zhǔn)被測(cè)物體,如果零刻線磨損了,則應(yīng)讓其它刻度線對(duì)準(zhǔn)被測(cè)物體,未端讀數(shù)與起點(diǎn)讀數(shù)之差,就是被測(cè)物體長(zhǎng)度。刻度線應(yīng)緊貼并平行被測(cè)物體,說明厚刻度尺的使用(圖2-7)。

　　③讀：在讀數(shù)時(shí)，視線應(yīng)與尺面垂直，此外，在物理實(shí)驗(yàn)中，測(cè)量長(zhǎng)度往往要求比較精確,此時(shí),就要進(jìn)行估讀,即:要估讀到分度值的下一位(難點(diǎn))。估讀值不是一個(gè)精確的值，但也是一個(gè)有效值。

　　讓學(xué)生用透明三角板測(cè)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(cè)量時(shí)，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(gè)讀數(shù)哪一個(gè)對(duì)?(都不對(duì))。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(shí)，視線要與尺面垂直。(可參照課本圖2-7)。在將零刻度對(duì)準(zhǔn)被測(cè)物體的一端時(shí)，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(cè)量，這時(shí)身體偏左、偏右的兩次讀數(shù)基本一致。由此得到，測(cè)量時(shí)刻度尺的正確放置方法是：讓刻度尺刻度緊貼被測(cè)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(cè)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(duì)準(zhǔn)紙條的一個(gè)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(cè)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(shí)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(cè)量完了，就要記錄測(cè)量結(jié)果，測(cè)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(diǎn)）。列舉幾個(gè)無單位數(shù)字，說用這組數(shù)是無用的。測(cè)量結(jié)果的記錄應(yīng)由數(shù)字和單位組成。對(duì)于任何物理量的測(cè)量結(jié)果，只有標(biāo)明單位數(shù)據(jù)才有意義。

　　四、誤差

　　測(cè)量時(shí)，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(cè)量的數(shù)值和真實(shí)值之間必然存在著差異，這個(gè)差異就叫誤差。任何測(cè)量都存在著誤差。或許有的同學(xué)會(huì)認(rèn)為物體的末端恰好對(duì)著刻度線，測(cè)量的結(jié)果應(yīng)是準(zhǔn)確的。其實(shí)，任何刻度線都有一定的寬度，"恰好對(duì)著刻度線"也是估計(jì)的，這時(shí)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(cè)量中存在誤差是不可避免的。

　　誤差跟錯(cuò)誤不同。測(cè)量中，由于視線的偏斜而導(dǎo)致測(cè)量的錯(cuò)誤，這是由于沒有按規(guī)則去做而造成的。錯(cuò)誤是應(yīng)該而且可能避免的。

　　測(cè)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(jiǎn)單而有效。

　　測(cè)量中有時(shí)估計(jì)偏大，有時(shí)會(huì)偏小，這樣多次測(cè)量值的平均值更接近于真實(shí)值。

　　五、體積的測(cè)量

　　學(xué)習(xí)了長(zhǎng)度的測(cè)量后，在我們的生活中體積的測(cè)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(duì)于具有規(guī)則形狀的物體，如長(zhǎng)方體、正方體、球體等，只要測(cè)量出它們的長(zhǎng)、寬、高或直徑，就可以算出它們的體積。但是對(duì)于液體的體積，就要用專門的儀器測(cè)量，如量筒、量杯。并且對(duì)于形狀不規(guī)則的固體，就要用特殊的方法間接測(cè)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(yè)圖2-9，認(rèn)清量筒和量杯的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。

　　1、體積的單位：國(guó)際單位是米3，實(shí)際應(yīng)用中還有分米3、厘米3、毫米3、升、毫升，它們的符號(hào)分別是m3、dm3、cm3、mm3、L、mL,1L=1dm3。并簡(jiǎn)單介紹體積單位的換算。

　　2、認(rèn)識(shí)量筒的量程、分度值。

　　3、量筒讀數(shù)時(shí)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(shí)驗(yàn)：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(jiǎn)單介紹量杯，強(qiáng)調(diào)量杯的示數(shù)特點(diǎn)與量筒不同，由于量杯的形狀特點(diǎn)，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(cè)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(yè)的做一做，并思考測(cè)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(cè)量出這個(gè)石塊的體積，先在量筒中到入一定體積的水，然后用細(xì)線綁住小石塊，慢慢放入水中（說明為什么要用細(xì)線綁著慢慢放入水中），此時(shí)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(cè)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(shí)驗(yàn)，教師巡視，并對(duì)個(gè)別學(xué)生的操作提出更正。（實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，要求學(xué)生整理實(shí)驗(yàn)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(cè)量物體的長(zhǎng)度和體積。

　　2、注意刻度尺的使用規(guī)則和讀數(shù)。

　　3、再次強(qiáng)調(diào)誤差與錯(cuò)誤的區(qū)別。

　　4、重復(fù)利用量筒測(cè)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(yè)作業(yè)第1、2、3題。

　　2、在家中利用刻度尺測(cè)量自己物理書的長(zhǎng)和寬，要求估讀，并作好記錄。

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