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初中沪科版第二节 长度与时间的测量教学设计
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这是一份初中沪科版第二节 长度与时间的测量教学设计，共7页。教案主要包含了知识与技能，过程与方法，情感、态度与价值观，自主学习，合作探究，教师点拨，跟进训练等内容，欢迎下载使用。
【知识与技能】
1．会使用适当的工具测量时间和长度．
2．知道国际单位制中长度的单位．
3．知道国际单位制中时间的基本单位，并知道它与其他单位的关系．
【过程与方法】
1．体验通过日常经验或自然现象粗略估计时间和长度的方法．
2．体验长度间接测量的探究过程．
【情感、态度与价值观】
认识计量时间和长度的工具及其发展变化的过程，培养对科学技术的热爱．
【重点】
1．认识常用的计时工具和长度测量工具．
2．用刻度尺测量物体长度．
【难点】
1．长度的间接测量方法．
2．单位的换算．
3．刻度尺的使用方法．
知识点一 测量单位
【自主学习】
阅读课本P17－18，完成以下问题：
1．要进行测量，就要有一个人们公认的测量标准——测量单位.1960年，国际通过了一套统一的测量标准，叫国际单位制，简称SI.
2．在国际单位制中，长度的主单位是米，符号是m.1 km＝1 000 m；1 m＝10 dm；1 dm＝10 cm；1 cm＝10 mm；1 mm＝1 000 μm；1 μm＝1 000 nm.
3．时间的主单位是秒，符号是 s.常用的单位还有min和h.1 min＝60 s；1 h＝60 min＝3 600 s.
知识点二 用刻度尺测量长度
【自主学习】
阅读课本P20，完成以下问题：
1．人的直觉有时不可靠，要对某些情况进行定量的描述，必须使用测量工具.
2．长度测量是物理学最基本的测量，常用测长度的工具有刻度尺、卷尺、三角尺、游标卡尺，学生常用的测量长度的工具是刻度尺.
3．刻度尺的使用规则：
A．“选”：根据测量长度选择适当的刻度尺．
B．“观”：使用刻度尺前要观察它的零刻度线、量程、分度值.
C．“放”：用刻度尺测长度时，尺要平行所测直线(紧贴物体且不歪斜)．
D．“看”：读数时视线要与尺面垂直．
E．“读”：在精确测量时，要估读到分度值的下一位．
F．“记”：测量结果由数字和单位组成．(也可表达为：测量结果由准确值、估读值和单位组成)．
【合作探究】
探究一 使用前观察及使用方法
1．测量前要做到哪三观察？
答：(1)观察零刻度线，如已磨损应从其他整刻度量起．(2)观察刻度尺的量程(测量范围)．测量时一般要求一次测量，如果测量范围小于物体的实际长度，则势必要移动刻度尺测量若干次，但这样会产生较大的误差．(3)观察分度值，即相邻两刻度线之间的长度，它决定测量的精确程度．分度值反映了刻度尺的精确程度和测量结果的有效性．
2．如何使用刻度尺？
答：正确使用刻度尺的方法可用四个字加以概括，即“选、放、读、记”．
(1)选：在实际的测量中，并不是分度值越小越好，测量时应先根据实际情况确定需要达到的精度，再选择满足测量要求的刻度尺．
(2)放：即刻度尺的位置应放正，零刻度线对准被测物体的一端，有刻度线的一边要紧靠被测物体且与被测物体保持平行(如图甲所示)，不能歪斜(如图乙所示)．
甲
乙
对于较厚的刻度尺，应使刻度线贴近被测物体(如图丙所示)．零刻度线磨损时，要从其他清晰整数刻度线作为起始刻度测起，测量结果应该等于读出的刻度值减去作为起始的刻度值(如图丁所示)．
丙
丁
(3)读：即读数，视线要正对刻度线(如图所示)；除读出分度值以上的准确值外，还要估读出分度值的下一位数值(估读值)．图中铅笔长度为75.0 mm，其中75 mm是准确值，0.0 mm是估读值．
(4)记：指记录．记录测量结果应包括数值和单位．图中木块长度为2.77 cm.
3．请各小组用刻度尺测量物理课本的长、宽、厚，并交流测量方法，并将测量结果填入下表.
探究二 如何较准确的测出一元硬币的直径、一页纸的厚度、细铜丝的直径？
答：(1)测量硬币的直径．探究：不能直接用刻度尺放在硬币下进行测量，直径的位置难以判断，会使测量不准确．只能用间接的方法进行测量．
方法1(卡尺法)：如左图所示，用直尺和三角板把硬币紧压在桌面边缘；借助两把三角板和一把刻度尺来进行测量．或用一只三角板和一把刻度尺，如右图，均可从刻度尺上读出硬币的直径d.根据公式L＝πd求出硬币的周长．
方法2(滚轮法)：在纸面上画一条直线，让硬币从某个记号开始，在纸面上沿直线滚动n周记下终点．测出线段长度s，先求出每周的周长L＝eq \f(s,n)，再利用L＝πd求出硬币的直径d＝eq \f(s,nπ).
方法3(替换法)：把硬币放在纸上，贴着边缘用笔画上一圈，再剪下对折，然后用刻度尺直接测量圆的d，即为硬币的直径．根据公式L＝πd求出硬币的周长．
方法4(化曲为直法)：拿一纸条紧贴着硬币边包几圈，用一大头针在纸条上扎穿一个孔，然后将纸条展开平放，用刻度尺测出相邻孔间的距离L，就是硬币的周长．根据公式d＝eq \f(L,π)求出硬币的直径．
(2)测量一页纸的厚度，探究：纸的厚度为10－4 m，用毫米刻度尺测不出一页纸的厚度，也测不出二页纸厚度，但是能测出上百页纸的厚度，而一页纸的厚度只要把测出的厚度除以总张数就可以求出了．
(以多测少法)测量时取若干页纸(纸的页数要足够多)，压紧后，用最小刻度为毫米的刻度尺量出其总厚度L，然后将总厚度除以纸的页数n，求出每页纸的厚度l＝eq \f(L,n).
(3)测量细铜丝的直径，测量道理与测量一页纸的厚度相同(以多测少法)．
测量方法：找一支圆铅笔，把细铜丝捋直，将细铜丝在铅笔上依次密绕适当的圈数n，用有毫米刻度的刻度尺量出这个线圈的长度l，再将线圈长除以圈数所得的商就是细铜丝的直径d＝eq \f(l,n).
总结得出刻度尺的正确使用方法：刻度尺要贴近被测物体；刻度尺要跟所测物体的长度平行；读数时视线要与尺面垂直；读数时要估读到分度值的下一位．测量结果＝数字＋单位．
【教师点拨】
1．测物体的长度时要注意：一贴二平三读，读数时要估读到分度值的下一位.
2．零刻度线磨损的刻度尺，可任选一整数刻度线为“测量零点”．
3．长度测量结果要估读一位且只能估读一位，若被测长度的终端恰好对准某一刻度线，应估读“0”．
【跟进训练】
1．如何测量一个碗口的周长？
思路：被测长度的特点：①曲线；②规则(圆)．测量方法：①直接用卷尺测量；②化曲为直：用细线绕碗口一周再拉直测量；③利用圆周公式C＝2πr＝πd：两把三角板一把尺子夹紧碗口即可量出直径或用纸将碗口的圆描下，再将纸上的圆对折即可测出直径或利用几何方法(有多种方法)找到直径来测量．
2．我国第一条高铁线——武广高铁，如何知道这条铁路的总长度呢？
思路：被测长度的特点：距离太大，难以直接用刻度尺测量．
测量方法：①上网查找；②借助地图间接测量．
说明：上述两个问题先分析特点，方法让学生讨论后再一一评价．鼓励学生多找方法，并尽量找到简单实用的方法．
知识点三 用表测量时间
【自主学习】
阅读课本P21，完成以下问题：
为了较方便的测量时间间隔，我们经常用停表测量时间．此外，测量时间的工具有：日晷、沙漏、石英钟、机械钟、电子钟、停表等．
【合作探究】
探究三 时间的估测
活动：(集体活动)：估测1分钟的时间长度．(请三个同学上台面向黑板，其余同学当裁判，讲台桌上的大时钟面向“裁判”，教师喊计时开始，三名同学若认为1 min时间到则举手，比比看谁对1 min的时间估测更准一些．)
答：从活动中发现时间估测的结果精确度是不高的，当精确度要求高时，可以选择适宜的时间测量工具进行测量．
探究四 停表的使用
(教师先利用多媒体对停表的使用方法进行简单讲解，然后教师喊口令，学生按停表计时，请同学相互帮助，共同搞清楚停表的使用方法．)
答：(1)调：先进行调节，按下复位键，使秒针指在“30”处．(2)按：按动转柄按钮开始计时．(3)停：再次按动转柄按钮，计时结束，这时秒针会停在最后计时处．(4)读：读出停表上分针和秒针所对应的时间值，相加即为测量值．
迷你实验室：长度与时间的估测
1．你身上的“尺”：身高、步幅、脚长、指宽、一拃长(拃：表示张开大拇指和中指，拇指指尖到中指指尖之间的距离)等可用于估测长度．
2．你身上的“表”：在正常情况下，你的脉搏1 min跳动的次数，可作为“表”来估测时间.
【教师点拨】
使用机械停表测量时间应注意以下几点：
(1)使用前先上紧发条，但不要过紧，以免损坏发条．
(2)注意调零.
(3)按表时不要用力过猛，以免损坏机件.
(4)回表后，如指针不指零，应记下其数值(指针过零点其值为正，指针不到零点其值为负)，实验后从测量值中将其减去．
【跟进训练】
如图所示，是一种常用的测量时间的工具，它的分度值是1 s，此时表的读数是383.5 s.
知识点四 误差
【自主学习】
阅读课本P22，完成以下问题：
测量值和真实值之间总存在一定的偏差，这种偏差称为测量误差，简称误差．
【合作探究】
1．为什么测量值与真实值之间总会有差别？
答：由于受所用的仪器、测量方法的限制和测量者的不同，所以测量值和真实值之间必然存在差别，测量值和真实值之间的差别叫做误差，误差是不可避免的．
2．减小误差有哪些方法？
答：减小误差的方法：多次测量求平均值，选用精密的测量工具，改进测量方法．
3．错误与误差有何不同？
答：错误是指不按实验操作的有关规定的做法，是不正确的测量方法产生的，所以只要严格按要求去做，错误是可以避免的，而误差是不可避免的．
【教师点拨】
1．错误与误差不同：错误是指不按实验操作的有关规定的做法，是不正确的测量方法产生的，所以只要严格按要求去做，错误是可以避免的，而误差是不可避免的.
2．减小误差的方法：多次测量的平均值会更接近真实值，误差较小．
【跟进训练】
要测量1角硬币的厚度且使测量结果误差较小，下列方法中最佳的选择是( D )
A．刻度尺仔细测量硬币的厚度，求平均值
B．刻度尺多次测量硬币的厚度，求平均值
C．用刻度尺分别测出10个1角硬币的厚度，求平均值
D．用刻度尺测出10个1角硬币叠加起来的总厚度，再除以10，求得一个1角硬币的厚度
1．测量单位
(1)国际单位制
(2)长度单位：m、mm、nm等
(3)时间单位：s、h、min等
2．用刻度尺测量长度
3．用表测量时间
4．测量误差
(1)误差与错误的区别
(2)减小误差的方法
完成本课对应训练．次数
1
2
3
平均值/cm
长/cm
宽/cm
【知识与技能】
1．会使用适当的工具测量时间和长度．
2．知道国际单位制中长度的单位．
3．知道国际单位制中时间的基本单位，并知道它与其他单位的关系．
【过程与方法】
1．体验通过日常经验或自然现象粗略估计时间和长度的方法．
2．体验长度间接测量的探究过程．
【情感、态度与价值观】
认识计量时间和长度的工具及其发展变化的过程，培养对科学技术的热爱．
【重点】
1．认识常用的计时工具和长度测量工具．
2．用刻度尺测量物体长度．
【难点】
1．长度的间接测量方法．
2．单位的换算．
3．刻度尺的使用方法．
知识点一 测量单位
【自主学习】
阅读课本P17－18，完成以下问题：
1．要进行测量，就要有一个人们公认的测量标准——测量单位.1960年，国际通过了一套统一的测量标准，叫国际单位制，简称SI.
2．在国际单位制中，长度的主单位是米，符号是m.1 km＝1 000 m；1 m＝10 dm；1 dm＝10 cm；1 cm＝10 mm；1 mm＝1 000 μm；1 μm＝1 000 nm.
3．时间的主单位是秒，符号是 s.常用的单位还有min和h.1 min＝60 s；1 h＝60 min＝3 600 s.
知识点二 用刻度尺测量长度
【自主学习】
阅读课本P20，完成以下问题：
1．人的直觉有时不可靠，要对某些情况进行定量的描述，必须使用测量工具.
2．长度测量是物理学最基本的测量，常用测长度的工具有刻度尺、卷尺、三角尺、游标卡尺，学生常用的测量长度的工具是刻度尺.
3．刻度尺的使用规则：
A．“选”：根据测量长度选择适当的刻度尺．
B．“观”：使用刻度尺前要观察它的零刻度线、量程、分度值.
C．“放”：用刻度尺测长度时，尺要平行所测直线(紧贴物体且不歪斜)．
D．“看”：读数时视线要与尺面垂直．
E．“读”：在精确测量时，要估读到分度值的下一位．
F．“记”：测量结果由数字和单位组成．(也可表达为：测量结果由准确值、估读值和单位组成)．
【合作探究】
探究一 使用前观察及使用方法
1．测量前要做到哪三观察？
答：(1)观察零刻度线，如已磨损应从其他整刻度量起．(2)观察刻度尺的量程(测量范围)．测量时一般要求一次测量，如果测量范围小于物体的实际长度，则势必要移动刻度尺测量若干次，但这样会产生较大的误差．(3)观察分度值，即相邻两刻度线之间的长度，它决定测量的精确程度．分度值反映了刻度尺的精确程度和测量结果的有效性．
2．如何使用刻度尺？
答：正确使用刻度尺的方法可用四个字加以概括，即“选、放、读、记”．
(1)选：在实际的测量中，并不是分度值越小越好，测量时应先根据实际情况确定需要达到的精度，再选择满足测量要求的刻度尺．
(2)放：即刻度尺的位置应放正，零刻度线对准被测物体的一端，有刻度线的一边要紧靠被测物体且与被测物体保持平行(如图甲所示)，不能歪斜(如图乙所示)．
甲
乙
对于较厚的刻度尺，应使刻度线贴近被测物体(如图丙所示)．零刻度线磨损时，要从其他清晰整数刻度线作为起始刻度测起，测量结果应该等于读出的刻度值减去作为起始的刻度值(如图丁所示)．
丙
丁
(3)读：即读数，视线要正对刻度线(如图所示)；除读出分度值以上的准确值外，还要估读出分度值的下一位数值(估读值)．图中铅笔长度为75.0 mm，其中75 mm是准确值，0.0 mm是估读值．
(4)记：指记录．记录测量结果应包括数值和单位．图中木块长度为2.77 cm.
3．请各小组用刻度尺测量物理课本的长、宽、厚，并交流测量方法，并将测量结果填入下表.
探究二 如何较准确的测出一元硬币的直径、一页纸的厚度、细铜丝的直径？
答：(1)测量硬币的直径．探究：不能直接用刻度尺放在硬币下进行测量，直径的位置难以判断，会使测量不准确．只能用间接的方法进行测量．
方法1(卡尺法)：如左图所示，用直尺和三角板把硬币紧压在桌面边缘；借助两把三角板和一把刻度尺来进行测量．或用一只三角板和一把刻度尺，如右图，均可从刻度尺上读出硬币的直径d.根据公式L＝πd求出硬币的周长．
方法2(滚轮法)：在纸面上画一条直线，让硬币从某个记号开始，在纸面上沿直线滚动n周记下终点．测出线段长度s，先求出每周的周长L＝eq \f(s,n)，再利用L＝πd求出硬币的直径d＝eq \f(s,nπ).
方法3(替换法)：把硬币放在纸上，贴着边缘用笔画上一圈，再剪下对折，然后用刻度尺直接测量圆的d，即为硬币的直径．根据公式L＝πd求出硬币的周长．
方法4(化曲为直法)：拿一纸条紧贴着硬币边包几圈，用一大头针在纸条上扎穿一个孔，然后将纸条展开平放，用刻度尺测出相邻孔间的距离L，就是硬币的周长．根据公式d＝eq \f(L,π)求出硬币的直径．
(2)测量一页纸的厚度，探究：纸的厚度为10－4 m，用毫米刻度尺测不出一页纸的厚度，也测不出二页纸厚度，但是能测出上百页纸的厚度，而一页纸的厚度只要把测出的厚度除以总张数就可以求出了．
(以多测少法)测量时取若干页纸(纸的页数要足够多)，压紧后，用最小刻度为毫米的刻度尺量出其总厚度L，然后将总厚度除以纸的页数n，求出每页纸的厚度l＝eq \f(L,n).
(3)测量细铜丝的直径，测量道理与测量一页纸的厚度相同(以多测少法)．
测量方法：找一支圆铅笔，把细铜丝捋直，将细铜丝在铅笔上依次密绕适当的圈数n，用有毫米刻度的刻度尺量出这个线圈的长度l，再将线圈长除以圈数所得的商就是细铜丝的直径d＝eq \f(l,n).
总结得出刻度尺的正确使用方法：刻度尺要贴近被测物体；刻度尺要跟所测物体的长度平行；读数时视线要与尺面垂直；读数时要估读到分度值的下一位．测量结果＝数字＋单位．
【教师点拨】
1．测物体的长度时要注意：一贴二平三读，读数时要估读到分度值的下一位.
2．零刻度线磨损的刻度尺，可任选一整数刻度线为“测量零点”．
3．长度测量结果要估读一位且只能估读一位，若被测长度的终端恰好对准某一刻度线，应估读“0”．
【跟进训练】
1．如何测量一个碗口的周长？
思路：被测长度的特点：①曲线；②规则(圆)．测量方法：①直接用卷尺测量；②化曲为直：用细线绕碗口一周再拉直测量；③利用圆周公式C＝2πr＝πd：两把三角板一把尺子夹紧碗口即可量出直径或用纸将碗口的圆描下，再将纸上的圆对折即可测出直径或利用几何方法(有多种方法)找到直径来测量．
2．我国第一条高铁线——武广高铁，如何知道这条铁路的总长度呢？
思路：被测长度的特点：距离太大，难以直接用刻度尺测量．
测量方法：①上网查找；②借助地图间接测量．
说明：上述两个问题先分析特点，方法让学生讨论后再一一评价．鼓励学生多找方法，并尽量找到简单实用的方法．
知识点三 用表测量时间
【自主学习】
阅读课本P21，完成以下问题：
为了较方便的测量时间间隔，我们经常用停表测量时间．此外，测量时间的工具有：日晷、沙漏、石英钟、机械钟、电子钟、停表等．
【合作探究】
探究三 时间的估测
活动：(集体活动)：估测1分钟的时间长度．(请三个同学上台面向黑板，其余同学当裁判，讲台桌上的大时钟面向“裁判”，教师喊计时开始，三名同学若认为1 min时间到则举手，比比看谁对1 min的时间估测更准一些．)
答：从活动中发现时间估测的结果精确度是不高的，当精确度要求高时，可以选择适宜的时间测量工具进行测量．
探究四 停表的使用
(教师先利用多媒体对停表的使用方法进行简单讲解，然后教师喊口令，学生按停表计时，请同学相互帮助，共同搞清楚停表的使用方法．)
答：(1)调：先进行调节，按下复位键，使秒针指在“30”处．(2)按：按动转柄按钮开始计时．(3)停：再次按动转柄按钮，计时结束，这时秒针会停在最后计时处．(4)读：读出停表上分针和秒针所对应的时间值，相加即为测量值．
迷你实验室：长度与时间的估测
1．你身上的“尺”：身高、步幅、脚长、指宽、一拃长(拃：表示张开大拇指和中指，拇指指尖到中指指尖之间的距离)等可用于估测长度．
2．你身上的“表”：在正常情况下，你的脉搏1 min跳动的次数，可作为“表”来估测时间.
【教师点拨】
使用机械停表测量时间应注意以下几点：
(1)使用前先上紧发条，但不要过紧，以免损坏发条．
(2)注意调零.
(3)按表时不要用力过猛，以免损坏机件.
(4)回表后，如指针不指零，应记下其数值(指针过零点其值为正，指针不到零点其值为负)，实验后从测量值中将其减去．
【跟进训练】
如图所示，是一种常用的测量时间的工具，它的分度值是1 s，此时表的读数是383.5 s.
知识点四 误差
【自主学习】
阅读课本P22，完成以下问题：
测量值和真实值之间总存在一定的偏差，这种偏差称为测量误差，简称误差．
【合作探究】
1．为什么测量值与真实值之间总会有差别？
答：由于受所用的仪器、测量方法的限制和测量者的不同，所以测量值和真实值之间必然存在差别，测量值和真实值之间的差别叫做误差，误差是不可避免的．
2．减小误差有哪些方法？
答：减小误差的方法：多次测量求平均值，选用精密的测量工具，改进测量方法．
3．错误与误差有何不同？
答：错误是指不按实验操作的有关规定的做法，是不正确的测量方法产生的，所以只要严格按要求去做，错误是可以避免的，而误差是不可避免的．
【教师点拨】
1．错误与误差不同：错误是指不按实验操作的有关规定的做法，是不正确的测量方法产生的，所以只要严格按要求去做，错误是可以避免的，而误差是不可避免的.
2．减小误差的方法：多次测量的平均值会更接近真实值，误差较小．
【跟进训练】
要测量1角硬币的厚度且使测量结果误差较小，下列方法中最佳的选择是( D )
A．刻度尺仔细测量硬币的厚度，求平均值
B．刻度尺多次测量硬币的厚度，求平均值
C．用刻度尺分别测出10个1角硬币的厚度，求平均值
D．用刻度尺测出10个1角硬币叠加起来的总厚度，再除以10，求得一个1角硬币的厚度
1．测量单位
(1)国际单位制
(2)长度单位：m、mm、nm等
(3)时间单位：s、h、min等
2．用刻度尺测量长度
3．用表测量时间
4．测量误差
(1)误差与错误的区别
(2)减小误差的方法
完成本课对应训练．次数
1
2
3
平均值/cm
长/cm
宽/cm
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