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测量的初步知识

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(一)教学目的
 1.学会用刻度尺测量物体的长度,能正确地记录测量结果。
 2.知道读数时要估读最小刻度的下一位数字。
 3.知道测量有误差,通过多次测量取平均值以减小误差。知道误差和错误有区别。
(二)教具
 示教刻度尺、方体木块、学生自备透明三角尺。
(三)教学过程
1.测量(着重讲测量的意义)
 让学生观察课本图1-1和图1-2,比较两条线段和两个圆面积的大小,再让学生用尺子量量,回答视觉总是可靠吗?继而举例说明,对于时间长短、温度高低等,靠我们的感觉去直接判断,并不总是可靠。不仅很难精确,有时甚至会出错误。
 在观察和实验中,经常需要对各种物理量做出准确的判断,得到准确的数据,就必须用测量仪器来测量。例如,用刻度尺测量物体的长度,用秤来测量物体的质量,用钟表来测量时间的长短,用温度计来测量温度的高低。
 长度是最基本的物理量,在生产、生活中,在物理实验中经常要测量长度。(举例)测量长度的方法和仪器有许多种,其中刻度尺是常用的测量长度的工具。同时学会使用刻度尺,有助于我们学会使用其他测量仪器和了解测量的初步知识。
2.长度的单位
 测量任何物理量都必须规定它的单位。学生已经知道"米"是长度单位。应告诉学生,米是国际统一的长度基本单位,其他的长度单位是由米派生的。米的代表符号是m。其他常用的长度单位有千米、分米、厘米、毫米、微米。它们的代表符号分别是km,dm,cm,mm,μm。(通常刻度尺的单位标注是用符号表示,为使学生能顺利观察刻度尺,应介绍单位的代表符号。)
 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.正确使用刻度尺
 ①刻度尺的刻度:让学生观察刻度尺,并依次回答课本上的问题。关于量程和取小刻度值,应给学生以简单的解释。零刻度有磨损的刻度尺,可用没磨损的其他刻度做为测量的起点,这时末端读数与起点刻度之差,才是被测物体的长度。
 ②刻度尺的使用:学生对刻度尺比较熟悉,自认为都会使用,实际上在使用中经常出错。因此要引导学生发现自己使用刻度尺出现的错误,自觉地纠正,养成按规则要求操作的习惯。
 让学生用透明三角板测量一纸条的宽度。首先分清三角板的正、反面,然后要求学生把三角板反着用(即有刻度的一面朝上)。学生在测量时,故意让学生身体向左偏、向右偏,让学生回答两次读数是否一样?(不一样,且尺子越厚,两次读数差别越大)。这两个读数哪一个对?(都不对)。怎样读才能得到正确的数值?引导学生总结出读数的视线规则:读数时,视线要与尺面垂直。(可参照课本图1-7)。在将零刻度对准被测物体的一端时,也要按这一规则去做。
 4.正确记录测结果
 列举几个无单位数字,说用这组数是无用的。测量结果的记录应由数字和单位组成。对于任何物理量的测量结果,只有标明单位数据才有意义。
(四)说明
 用刻度尺测量长度是物理实验的基本技能,也是其他测量仪器正确读数的基础。掌握了刻度尺的使用规则,也很容易将技能迁移到温度计、停表、弹簧秤、电流表等测量仪器的读数上。因此本节把刻度尺的使用规则作为重点。
 在教法上采取了错误尝试的方法。刻度尺学生比较熟悉,也经常使用。如果直接告诉学生应怎样使用刻度尺,难以引起重视,甚至引起学生反感而失去学习兴趣。利用错误尝试法,让学生暴露使用刻度尺的的错误,找出错误的原因。不仅能激发学生的学习兴趣,也能潜在地使学生认识到,即使最简单的测量,也要严肃认真,要有正确的操作规则,才能做好实验测量。
 刻度尺使用规则的表述,涉及立体几何术语,数学中应回避,宜采用通俗的说法。重要的是让学生能正确的操作,教学中应通过示范操作帮助学生掌握使用规则。
 误差和有效数字的理论比较深,在本节课不宜涉及过多。仅让学生知道由于估读出最小刻度值的下一位数,就必然存在误差。知道估读的数字是有意义的,它能告诉我们真实值在哪个范围,它跟它前面的数字都是有效的。应该告诉学生,在计算平均值时,有效数字的位数要跟测量值的位数相同。



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