《物体的尺度及其测量》示范公开课教学设计【物理北师大版八年级上册】

5/5二、物体的尺度及其测量教学目标1.大致了解物质世界从微观到宏观的基本尺度。2.知道国际单位中长度的单位米和常用单位及它们之间的换算关系。3.知道测量长度的常用工具，会恰当选择和正确使用刻度尺测量物体的长度；知道测量规则固体体积的方法，会正确合作量筒（杯）测量液体的体积和不规则固体体积。4.初步了解测量有误差，知道误差和错误不同，知道减小人为因素造成的误差的方法。5.能根据日常经验或物品大致估测物体的长度；能根据日常经验或物品大致估测物质的体积。教学重点及难点重点：1.用刻度尺测量物体的长度的方法；2.用量筒和量杯测量物体的体积的方法。难点：1.估读的方法；2.量筒读数时的注意点；3．误差与错误的区别。教学准备示教刻度尺、方体木块、卷尺、螺旋测微器、游标卡尺、透明三角尺、木块、量筒、石块、水、细线、多媒体课件等。相关资源【教学实验】用刻度尺测量长度、【知识探究】我们的视觉可靠吗、【活动设计】测量一元硬币的周长、【活动设计】估测自己身高、【知识解析】国际单位制等。教学过程一、新课引入在生活中我们经常说到“长短”“大小”，比如，我们说筷子长，勺子短；黑板长，直尺短；操场大，教室小；鼻子大，眼睛小。关于一些物体的大小长短，你们能区分开吗？【知识探究】我们的视觉可靠吗。（此图为【知识探究】我们的视觉可靠吗h5资源截图，请下载使用）通过这个交互操作发现我们的视觉并不总是可靠的，在物理学的研究过程中，我们常常需要精确地知道物体的长短、距离的远近，光靠我们的“火眼金睛”是不行的，那怎么办呢？二、新知讲解（一）物质世界的几何尺度在观察和实验中，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，要求学生看书第37页图，了解宇宙、地球、上海的金茂大厦、微粒的尺度。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。（二）长度的测量1.长度的单位测量任何物理量都必须规定它的单位。在国际单位制中长度的基本单位是米，符号是m。1983年国际计量大会做出规定：光在真空中（1/299792458）s内所经路程的长度定义为1m。让学生说出他们已知的其他长度单位——分米（dm)，厘米（cm），毫米（mm）。除了这些长度单位外，还有一些经常用到的单位，比如要测量铁路线的长度就需要更大的单位千米（km），测量比较微小的物体尺度要用到微米（μm)和纳米（nm）。总结，常用的长度单位有：千米（km）、分米（dm）、厘米（cm）、毫米（mm）、微米（μm）、纳米（nm）。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，光年的长度。2.长度的测量工具——刻度尺同学们很小就开始使用刻度尺了，大家观察过自己的刻度尺上面都有什么吗？引导学生观察手头的刻度尺，并回答（有刻度，有单位，有数字）。引导学生找到零刻度线的位置，看看是否有磨损。尺面上的单位是什么？相邻两个刻度线之间的长度是多少？它的测量范围是多大？零刻度线的位置，也就是起始刻度线。测量的时候，如果零刻度线已经磨损，可以选用一个完好的整刻度线开始测量。刻度尺一次能测出的最大值叫它的量程，指测量的范围。刻度尺上相邻两刻度线之间的长度叫它的分度值，它是测量精确程度的决定因素，分度值越小测量结果越精确。强调：以后我们在使用任何有刻度的测量工具和仪器之前，都应该首先观察零刻度线的位置，认清量程和分度值。3.用刻度尺测量长度我们在开始测量物体的长度前先了解一下注意事项，先来看一个视频。【教学实验】用刻度尺测量长度。（此图为视频资源截图，请下载使用【教学实验】用刻度尺测量长度.mp4）第一：零刻度线要对准被测物体一端，刻度线要紧靠被测物体。第二：读数时，视线要与刻度尺的尺面垂直，正对刻度线。第三：读数时要估读到分度值的下一位，记录测量结果时，要写出数字和单位。学生用正确的使用方法用刻度尺测量铅笔的长度、物理课本的长度和宽度，并将数据记录在表格中。教师查看并指正。（四）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。任何测量都存在着误差。或许有的同学会认为物体的末端恰好对着刻度线，测量的结果应是准确的。其实，任何刻度线都有一定的宽度，“恰好对着刻度线”也是估计的，这时最小刻度值的下一位估读数字是零。(估读数字为“零”，容易被忽视，要提醒学生注意。)由此可见，测量中存在误差是不可避免的。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。（五）体积的测量学习了长度的测量后，在我们的生活中体积的测量也是非常重要的，任何物体都要占据一定的立体空间，也就是具有一定的体积，对于具有规则形状的物体，如长方体、正方体、球体等，只要测量出它们的长、宽、高或直径，就可以算出它们的体积。但是对于液体的体积，就要用专门的仪器测量，如量筒、量杯。并且对于形状不规则的固体，就要用特殊的方法间接测量它们的体积。要求学生观察量筒，结教材图2-9，认清量筒和量杯的结构特点。1.体积的单位：国际单位是米3，实际应用中还有分米3、厘米3、毫米3、升、毫升，它们的符号分别是m3、dm3、cm3、mm3、L、mL，1L=1dm3。并简单介绍体积单位的换算。2.认识量筒的量程、分度值。3.量筒读数时要注意视线要同凹形水面的底相平，或与凸形水银面的顶相平。4.实验：让学生在量筒中倒入一定体积的水，并正确读出水的体积。建议播放视频【教学实验】量筒的使用.mp4（此图为视频资源截图，请下载使用【教学实验】量筒的使用.mp4）思考：仰视或俯视液面，读数会有什么影响?提示：仰视液面会使读数比实际值偏小，俯视液面会使读数比实际值偏大。学生分组实验，教师巡视，并对个别学生的操作提出更正。小组讨论：你是如何测量密度比水大且不溶于水的不规则固体体积的?分析：(1)在量筒中倒入适量的水，正确读出液面的刻度值V1。(2)用细线系住物体，轻轻沉入量筒中液体内，此时水不溢出，正确读出此时液面的刻度值V2。(3)算出被测量物体的体积为V=V2-V1。(4)再重复前面的步骤操作两次，三次测量的结果求平均值。随堂练习三、课堂总结1.我们学习了利用刻度尺和量筒测量物体的长度和体积；2.注意刻度尺的使用规则和读数；3.再次强调误差与错误的区别；4.重复利用量筒测量不规则形状物体体积的方法。四、板书设计：一、物体的尺度及其测量一、长度(L)及其测量1.单位及换算：