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第一章 機械運動
第一節 長度和時間的測量
說課
時間和長度的測量是物理學和技術中最基本的測量，也是人們認為最簡單的測量．生活中許多的時候，人們往往習慣於靠感覺去判斷，很難精確，而且有時會出錯．因此，本節的重點是要學生學會正確使用測量工具進行測量．測量過程中儀器的正確使用及正確記錄測量結果是本節課的難點．
對於長度和時間，學生比較熟悉，學習過程中容易輕視，因此教材中安排了兩部分「想想議議」．通過學生討論了解測量工具的發展變化過程，引起學生的學習興趣，明確正確測量的重要性．通過學生動手實踐，學會正確使用測量工具進行測量的方法．
教學目標
一、知識目標
1．會使用適當的工具測量時間和長度．
2．知道測量有誤差，誤差和錯誤有區別．
二、能力目標
1．體驗通過日常經驗或自然現象粗略估計時間和長度的方法，具有初步解決簡單生活問題的能力．
2．通過進行簡單的測量，具有使用簡單測量工具的能力．
三、德育目標
1．認識計量時間和長度的工具及其發展變化的過程，培養對科學技術的熱愛．
2．通過學習簡單的測量知識．體會測量在物理學中的重要性，養成細致、嚴謹的學習習慣．
教學重點
正確使用測量工具測量時間和長度．
教學難點
正確記錄測量結果．
教學方法
討論法：引入學生感興趣的問題，通過學生的積極討論，引起學生對問題的關注，提高學生的興趣，實現教學目標．
實踐法：通過學生的親自實踐，學會測量工具的正確使用．
教具准備
計時工具：電子表、石英錶、機械表等．
測長度工具：直尺、皮捲尺、摺尺、游標卡尺、千分尺等．
投影儀．
課時安排
1課時
教學過程
一、引入新課
[師]上節課中，同學們一起討論了運動的快慢，如何來比較物體運動的快慢呢?
[生]通過比較運動物體的速度的大小，來比較物體運動的快慢．
[師]如何知道物體速度的大小呢?
[生]通過測量運動物體運動的時間和經過的路程來測量速度．
[師]時間和路程用什麼測量，如何測量呢?
二、新課教學
[生]用表來測時間，用尺子來測長度．
1．長度的測量
[師]大家都知道長度可以用尺子來測量．同學們能說說都有些什麼樣的尺子嗎?
[生]直尺、三角板、捲尺．
[生]裁縫用的皮尺、木匠用的摺尺……
[師]還有在精確測量或特殊測量時常用的游標卡尺、千分尺(也叫螺旋測微器)．
(教師可以在列舉尺子的過程中．將這些尺子一一展示給學生，增強他們的感性認識)
[師]同學們誰還知道人體的哪些部位可以作為尺，用來估測長度?人體哪些部位的長度具有特殊的關系?
[生]人伸開兩臂的長度大約等於身高；伸開手掌，從大拇指到中指尖的距離叫「一大柞」，大拇指到食指尖的距離叫「一小柞」．如能知道自己「一柞」的長度、身高，就能利用雙臂及手掌估測物體的長度．
[生]人的頭長和腳長相同；身高等於9．5倍頭長；人握住拳頭的大小和心臟一樣大．
[生]人身體上許多部位是按「黃金分割」分配的，比如眼睛是頭部的黃金分割點，肚臍是人體的黃金分割點等．
[師]同學們知道這么多關於人體尺寸的知識，真讓老師吃驚．大家也一定還記得長度的單位都有哪些?
(同學們列舉單位的過程中，教師投影長度的單位及換算，鞏固記憶)
[投影]
長度的單位及換算：
單位：千米(km)、米(m)、分米(dm)、厘米(cm)、毫米(mm)、微米(μm)、納米(nm)．
換算關系：1 km＝103m 1 dm＝10-1 m
1 cm＝10-2m 1 mm＝10-3 m
1μm＝10-6m 1 nm＝10-9m
[師]國際單位制中長度的單位是米(meter)，符號是m．1 m是如何規定的呢?同學們看書P28.
[生]1983年國際計量大會規定：光在真空中s內所經歷的路徑的長度定義為1m
[師]大家會用生活中常見的直尺、捲尺測長度嗎?請同學們利用你文具盒中的尺子測出物理課本的長、寬、厚，並和同學們交流測量方法及發現的問題．
(同學們操作，教師巡視．注意發現測量過程中存在的問題，和學生討論解決)
[生]測書的長度的時候，要選擇較長的刻度尺；刻度尺平行地放在被測的長度上，尺子上的零刻度線與被測長度的一端對齊，視線和被測長度另一端的刻度尺對齊(學生示範說明)；讀出刻度尺上的數值，記下來．這樣就測完了．
[生]我的尺子用的時間長了，前面零刻線的地方看不清楚，我將能看清楚的一條刻線和被測長度的一端對齊，讀出另一端刻度尺上的數值，將前面的值減去，也能測出物體的長度．
[生]我發現將刻度尺上的刻線緊貼在被測物體上(學生示範)，讀數時容易看清楚、讀准確．
[生]我用刻度尺測量書的寬度的時候，零刻線和一端對齊了，可是另一端和刻度尺上的刻線對不齊，該怎樣算長度呢?
[師]是不是其他同學也有同樣的問題?實際上類似的問題我們在測量中經常遇到．
[投影]
[師]同學們一起來討論如何解決這個問題．
[生]刻度尺上的一小格是1 mm，可以根據被測物的邊緣所對的位置估計一下是零點幾毫米就行了．
[師]請大家看看被測物邊緣對應的是刻度尺上多大的值．
[生]我覺得是6．35 cm．
[生]我看是6．38 cm．
[生]被測物的邊緣對應的位置超過了小格的中間，靠右，我認為是6.36 cm．
[師]三位同學讀出了三個數字，數字中前兩位完全相同，只有第三位不同，為什麼呢?
[生]前兩位數是從尺子上讀出來的，當然都相同，而最後一位是根據個人的感覺估計出來的，就可能不相同．
[師]回答得非常好．直接從尺子上讀出來的數值，我們稱它為准確值；估計出來的值我們稱它為估計值．因此，一個測量出來的數值就包括兩部分．
[生]一部分是准確值，另一部分是估計值．
[生]測量結果上還必須說明單位．所以測量結果應包括三部分：准確值、估計值和單位．
[師]如果被測物的邊緣和刻度尺的某一條刻線對齊了，還用估計嗎?
[生]被測物邊緣和刻線對齊時，就不用估計，也可以說估計值是零．
[師]說得非常好．在書寫測量結果的時候，為了說明你的估計值是「零」．在准確值的後面應該寫上「0」．
[生]用最小刻度是mm的尺測量時，能估計到零點幾毫米；如果是用最小刻度是cm的尺濺量，就只能估計出零點幾厘米，用mm尺測出來的結果肯定就比用cm尺測出來的准確．
[師]這就是說我們在讀數的時候只能估計到最小刻度值(也叫分度值)的下一位．在測量時應根據測量的要求選擇合適的尺子．
[生]測足球場的長度時用最小刻度是1 m的尺子就行，測玻璃時就需要用最小刻度是1 mm的尺子測．
[師]現在請一位同學說說剛才投影中被測物體的長度是多少?
[生]因為零刻線不是和被測物的一端對齊的，所以應將另一端讀出的值減去前面刻度的值．根據他們三個讀出的6．35 cm、6，38 cm、6，36 cm．能算出被測物的長可能是6．35 cm-4 cm＝2．35 cm、6．38 cm-4 cm＝2．38 cm、6．36 cm-4 cm=2．36 cm．
[師]被測物體真正的長度即真實值只有一個，而三個同學測同一個物體就得到了三個測量值．說明測量值和真實值之間是有差別的，這就是誤差．大家說誤差能完全消滅嗎?
[生]測量總是人利用工具進行的，並且測量時還得要估計，總會有一些誤差．所以我認為誤差不能消滅，只能盡量減小．
[生]可以多測量幾次，多幾個人測量，然後求平均值，來減小誤差．
[師]這就是我們在物理實驗中經常用到的「多次測量取平均值」．
[師]如果在測量的過程中，不小心將尺子放歪了．或沒有一條刻度線和被測物對齊，或讀數時斜視，你們覺得會產生什麼結果?
[生]如果這樣測量，測量值和真實值之間的誤差肯定會很大．
[師]同學們必須明確，不按正確的方法測量得到的結果並不是存在誤差，而是錯誤．誤差是不可避免的，而錯誤是不應該也不允許發生的．
[師]同學們已經學會了正確使用刻度尺測物體的長度．能不能用刻度尺測硬幣的直徑、一張頁的厚度、細鐵絲的直徑等，課後大家可以繼續思考、討論．現在同學們一起小結本節內容．
2．時間的測量
[想想議議]
[師]同學們了解的表都有哪些?你認為古代人和現代人測量時間的方法一樣嗎?
[生]現在的表的種類很多，如鍾表、手錶、懷表、小鬧鍾等．
[生]也可將表分為石英錶、機械表、電子表等．
[師]大家都同意他們的說法嗎?
[生]他們的分類標准不一樣，但是都可以．
[生]手錶、鍾表、鬧鍾都是平時生活中計時用的．還有一種表是在運動會上跑步計時時才用的．叫秒錶或停表．
[師]按照使用人群的不同，我們還可以將表分成兒童用的卡通表、盲人用的盲人表和成人用的各種表：按照安裝位置的不同，還能將表分成吊鍾、座鍾、落地鍾等等．同學們說可以嗎?
[師]現在我們的生活中各種各樣的表實在是太多了，不論將它們分成多少種、劃為多少類，它們都是現代人的計時工具．同學們有沒有想過在古代還沒有表的時候，人們是如何計時的呢?
[生]我認為是用太陽或影子計時的．因為我見過老家農村的老奶奶決定幹活或做飯都不看錶，而是看「日頭」或看院子里牆的影子．古代人沒有表，可能和她們一樣．
[生]古代人用「燃香」來計時，我聽老人們說過「一炷香的功夫」，指的就是燒完一根香的時間．在古裝電視劇里也看見過用「火」計時間．
[生]我認為古代人是用時辰來計時的．
[生]我在書上看到過古代有水鍾．可以用流水來計時．
[生]網上說最早的計時工具是日晷，是埃及人最先使用的．
[師]同學們從聽到的、看到的、想到的、猜到的，說出了這么多種古代人可能的計時方法．不論對不對，你們都是最棒的．請同學們看下面的資料片．
[投影]
人類計時儀器的發展史
[師]看了上面的內容，同學們有什麼感想嗎?
[生]計時器的發展經歷了很長的時間，經過了許多人的努力．
[生]我們今天用的表也是從古至今許多人共同努力的結果，是他們智慧的結晶．
[師]同學們說得太好了．今天的計時器——「表」.大家都會用嗎?想不想試一試呢?
(教師將課前准備的鬧鍾、停表等發給同學，也可以讓同學們使用自己的手錶)
[師]請同學們用你們手上的表測量自己寫10個字用多少時間，然後介紹你的測量方法．
[生]我是用自己的手錶測量的．在寫字前看看是幾點了，寫完後再看是幾點幾分，前後兩次時間的差，就是我寫10個字所用的時間．
[生]我用小鬧鍾測量時間，方法和前一位同學相同．
[師]哪些同學是用停表測量的，會用嗎?誰能給大家講一講呢?
[生]我知道怎麼用．停表有兩種，和書上圖11.3-2中的一樣，一種是機械停表，一種是電子停表．機械停表上有兩個按鈕，按下中間較大的按鈕，表開始走，再按一下錶停，表針停在某一位置上，再按下旁邊的小按鈕，指針就會回到零；大表盤上還有一個小表盤，大表盤上指針轉一圈，小表盤上的指針就轉過一小格，表示1分．使用前應讓兩個表針都指零．開始寫字的同時按一下中間按鈕，寫完字的同時再按一下，從表中指引的位置就可以直接讀
B. 使用游標卡尺測量工件的教案怎麼編寫
這個問題與測量精度和量具的適用范圍有關。
第一，螺旋測微器比游標卡尺測量精度高，雖然游標卡尺也能測量直徑，精度高時就要用螺旋測微器。
第二，普通的螺旋測微器無法測量高度，測量精度高的高度時需要高度千分尺（即高度螺旋測微器）。
順便說一下，為什麼螺旋測微器精度比游標卡尺高。因為螺旋測微器的基準軸線與被測量物的軸線在同一條直線上，所以能達到較高精度，而游標卡尺兩者不在同一條直線上，這是設計高精度量具的一個基本原則。