教科版八年级上册第一章 走进实验室2 测量：科学探究的重要环节教学设计及反思

2.测量：实验探究的重要环节

教学目标

三维目标要求

一、知识与技能

1.使学生了解统一计量标准的意义。熟悉长度的国际单位制单位，以及与其他单位的换算。

2.学习使用刻度尺，了解零点(零刻度线)、分度值、量程等概念。

3.了解误差，练习多次测量求平均值减小误差的方法。学习记录、分析、表达数据和结果。

二、过程与方法

1.通过一些实例练习测量长度的方法。训练使用测量工具的规范操作。

2.通过测量活动，从中体会、练习灵活运用知识的方法和技巧，培养学生灵活运用知识的能力和创造性思维。

三、情感态度与价值观

1.通过规范学生的操作行为，培养严肃认真，实事求是的科学态度。

2.训练实验技能的同时注意培养良好的实验习惯。 

教学重点和难点

一、教学重点

1.熟悉长度和时间在国际单位制中的基本单位，以及与其他常用单位的换算。

2.学习使用刻度尺测长度、停表测时间，了解零刻度线、分度值、量程等概念。

3.了解误差，练习多次测量求平均值减小误差的方法。

二、教学难点

    了解误差，练习多次测量求平均值减小误差的方法。

教学过程

情景导入

测量是科学实验的重要环节。物理量的测量首先要规定它的标准量，并以之作为单位，将待测物理量与它的标准量进行比较。以鲁班制定中国木工尺为例，说明了统一计量标准的重要性：国际单位制是进行科学、科技、贸易交流的保障。测量本质上是比较，是将被测物和标准物做比较。

    “如果不许使用尺子，你怎样测量教室的长和宽?”学生可能提出各种各样的测量方法，

选其中之一进行实际测量，比如请一高一矮两位同学用步来量教室的宽，必然得出不同的结

果。教师就此向学生指出，同一长度的测量得不出统一的结果是没有意义的。然后让学生讨

论怎样才能得出统一的结果呢?通过这个活动和鲁班的故事，启发学生认识建立长度标准的

必要性，同时认识长度单位以及国际单位制。中国古代在计量方面有许多举世瞩目的成就，

特别是秦始皇统一度量衡，适当介绍，增强学生的爱国意识和民族自信心。

教学活动

本节分为三个教学板块：（1）从木工尺到米原器；（2）实验：测量长度；（3）实验：测量时间。

一、从木工尺到米原器

1.长度的单位

（1）基本单位：米（m）

（2）常用单位：千米、分米、厘米、毫米、微米、纳米。它们的代表符号分别是km,dm,cm,mm,um，nm。(通常刻度尺的单位标注是用符号表示)

通过列举事例使学生对米、分米、厘米、毫米等单位长度能心中有数，有个粗略的概念。例如：常用铅笔笔芯直径大约1毫米，小姆指宽约有1厘米，手掌的宽大约有1分米，成年人的腿长大约1米左右。

（3)单位换算：1km=1000m；1m=1000mm；1mm=1000um；1um=1000nm；1m=10dm=100cm。

例：下列各式中表达正确的是（C）

A.7.2m=7.2×100=720cm

B.7.2m=7.2m×100=720cm

C.7.2m=7.2×100cm=720cm

D.7.2m=7.2m×100cm=720cm

2.时间的单位（s）

（1）基本单位：秒（s）

（2）常用单位：小时、分等。它们的代表符号分别是h、min。它们之间的换算关系如下：1h=60min；1min=60s。

二、实验：测量长度

1．常用的长度测量工具

活动1： 让学生说出所知道的长度测量工具如刻度尺等，然后教师出示一些常用的测量工具(刻度尺、卷尺、三角尺、游标卡尺、螺旋测微器)让学生观察。

活动二  观察下图刻度尺的外形回答下列问题：

(1)它的零刻度线在哪里，是否磨损？

(2)它的量程是多少？

(3)它的分度值是多少？

在上图所示的刻度尺中，其零刻度线在左端(离最左端边缘有一小段距离)，没有磨损，它的量程为0～8 cm，也就是说它最多能测8 cm的长度，它的分度值是0.1 cm。

教师强调：刻度尺的零刻度线如果磨损，要从一个清晰的整数刻度线量起。

2．使用刻度尺测长度的方法

活动2： 学生分组实验，测量铅笔的长度、圆柱体的高、木块的长度、物理课本的长和宽等，教师及时纠正出现的问题，要求学会正确使用刻度尺。

归纳总结：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程度，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69.5 mm，其中69 mm是准确值，0.5 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.特殊长度的测量

（1）测量硬币的直径、硬币的周长。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，用两把三角板紧夹住硬币， 均可从刻度尺上读出硬币的直径d。根据公式L=лd 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=s/n，再利用L=лd求出硬币的直径d=s/nл。

　　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=лd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=L/л求出硬币的直径。

　　（3）测量一页纸的厚度，探究：纸的厚度为10 -4m,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=L/n。  

　　（4）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，将金属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金属丝的直径d=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

问题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。

问题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。

4.误差

测量时，要用眼睛估读出最小刻度值的下一位数字，是估读就不可能非常准确，测量的数值和真实值之间必然存在着差异，这个差异就叫误差。

误差跟错误不同。测量中，由于视线的偏斜而导致测量的错误，这是由于没有按规则去做而造成的。错误是应该而且可能避免的。

测量的误差是不可避免的，除了估读的误差外，还有其他原因造成的误差。如仪器本身不准确，环境温度、湿度变化的影响等，这都是造成误差的原因。误差不可能消除，只能尽量的减小。减小误差的措施比较多，其中求平均值的方法，简单而有效。

测量中有时估计偏大，有时会偏小，这样多次测量值的平均值更接近于真实值。

三、实验：测量时间

1.时间的单位

在日常生活中，除了经常进行长度的测量外，也经常需要对时间进行测量。在国际单位制中，时间的基本单位是秒（s）。在日常生活中，还常用到其他的时间单位：年（y）、天（d）、时（h）、分（min）、毫秒（ms）、微秒（μs）。它们之间的换算关系是：1h＝60min；1min＝60s；1s＝103ms；1ms＝103μs。

2.时间的估测

活动1：（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，三名若认为1min时间到则举手，比比看谁对1min的时间估测更准一些。）

3.时间的测量

讲解：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。

活动2：（2人一组）：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。）

板书设计

2.测量：实验探究的重要环节

教学反思

在介绍长度单位及其换算时，用了比较长的时间，导致学生练习时间过少和一些安排的上课内容没有办法如期当堂完成，不利于对本课教学的知识整体性和知识的熟练掌握。在讲本课时应多让学生了解生活中一些长度的测量方法，这样能很好的落实生活——物理——社会，让学生感觉到学有所用。由于刚开学几天，和学生还不是很熟悉，对于每个学生的个性、基础素质、心理素质等各方面了解得都不透彻，在问题的设置上高估了学生，导致课堂的把握不是很理想。在小结时，应让学生多调查社会生活中一些特殊长度的测量，并设计测量方法，写出可行性的步骤。