人教8年级上册物理第1节 长度和时间的测量.docx

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人教8年级上册物理第1节长度和时间的测量

人教8年级上册物理

第一章机械运动

三环：

自学展示反馈

本章是初中物理学的开始,介绍了自然界最普遍、最简单的运动——机械运动.本章的内容包括：

长度和时间的测量,运动的描述,运动的快慢,测量平均速度.

本章共有4节：

1.第1节“长度和时间的测量”，讲述了长度的测量、长度的单位、刻度尺的正确使用、时间的测量、误差.在物理学中要对有关现象做定量研究，就需要进行测量.所以，让学生了解一些测量的初步知识，掌握一些测量的基本技能，是他们学习物理所必备的.

2.第2节“运动的描述”，介绍了机械运动、参照物、运动和静止的相对性.

3.第3节“运动的快慢”，介绍了运动快慢的比较，速度的定义、公式和单位，匀速直线运动，变速运动及平均速度的意义.本节首先引入速度这个物理量，并通过路程和时间来计算速度，然后指出最简单的机械运动是匀速直线运动，并介绍了匀速直线运动的特点.

4.第4节“测量平均速度”，是实验探究课，介绍了平均速度的测量方法.

本章教材的设计体现了“从生活走向物理，从物理走向社会”的理念.首先学习了物理学中最基本的测量——时间和长度的测量，这也是其他测量的基础.接着介绍了运动学的基础知识，主要是一些基本概念和运动的规律.初中物理中速度的计算公式的含义跟小学数学对它的解释基本一致，所不同的是强调速度的单位及其换算，学生要了解进行物理计算的规范要求.

【教学目标】

1.在知识与技能方面：

知道机械运动、参照物的概念，运动和静止的相对性；能用速度描述物体的运动；掌握速度的简单计算；会使用适当的工具测量长度、时间和平均速度；知道测量有误差，理解误差和错误的区别.

2.在过程与方法方面：

能用实例解释运动和静止的相对性；体验通过日常的经验或自然现象粗略估测长度和时间的方法；进行实验探究平均速度的测量.

3.在情感、态度与价值观方面：

认识运动是宇宙的普遍现象，运动和静止是相对的，建立唯物主义世界观；认识测量长度、时间的工具及其发展变化的过程，培养学生对科学技术的热爱；通过测量平均速度的活动感受科学就在身边.

【教学重点】

运动和静止的判断，速度的概念和计算，长度、时间、平均速度的测量.

【教学难点】

运动和静止的相对性，速度单位的换算，平均速度的理解和测量.

【课时建议】

本章共有4节，建议5课时.

第1节长度和时间的测量…………….1课时

第2节运动的描述…………………….1课时

第3节运动的快慢…………………….1课时

第4节测量平均速度………………….1课时

本章复习和总结……………………….1课时

1.图象法：

本章中利用速度—时间图象和路程—时间图象描述匀速直线运动，可以清楚地反映物体运动的变化情况，从而探究物体运动的规律.

2.比较法：

本章中在理解误差和错误的区别时，利用比较法更容易记忆二者的不同.

3.控制变量法：

比较物体的运动快慢运用了这种方法，在运动时间相同时比较运动路程或在运动路程相同时比较运动时间.

第1节长度和时间的测量

课题

长度和时间的测量

课型

新授课

教

学

目

标

知识与技能

1.知道长度和时间的单位及其换算关系.

2.知道长度测量是最基本的测量之一，认识长度测量的基本工具——刻度尺.

3.能根据日常生活经验估测物体的长度，会用刻度尺正确测量物体的长度.

4.知道测量物体长度的特殊方法并会运用.

5.知道测量有误差，理解误差和错误的区别.

6.知道时间的测量工具，能正确测量时间.过程与方法

过程与方法

1.通过观察和操作，正确使用刻度尺测量物体的长度，并知道一些测量长度的特殊方法.

2.通过实验探究活动，熟悉停表（秒表）、石英钟等时间测量工具的正确使用.

3.利用比较法理解误差和错误的区别.

情感、态度与价值观

通过思考和科学操作，培养动手能力和严谨的科学态度；培养学习物理的兴趣和对科学的求知欲，保持对自然界的好奇，乐于探索自然.

教学重点

1.刻度尺的正确使用方法.

2.时间的单位和测量工具

3.长度的特殊测量方法.

4.减小误差的方法.

教具准备

多媒体教学设备、游标卡尺、螺旋测微器、卷尺、刻度尺（量程0～20cm,分度值1mm）、三角尺一副、停表、电子表、纸条、细线、圆柱体、硬币等.

教学难点

1.刻度尺的估读.

2.停表的使用和读数.

3.长度的特殊测量方法.

4.减小误差的方法.

教学课时

1课时

课前预习

1.测量某个物理量时用来进行比较的标准量叫单位.为便于国际间交流，国际计量组织制定了一套国际统一的单位，叫国际单位制.

2.在国际单位制中，长度的基本单位为米，比它大的单位有千米，换算关系：

1m=10-3km=103mm.

3.测量长度的基本工具为刻度尺.测量时，尺要紧靠待测物体.测时间的工具有钟、表.常用时间的单位有小时、分钟、秒.其中1h=60min=3600s.国际单位制中时间的单位是秒（s）.

4.测量值与真实值之间的差异叫误差，多次测量取平均值是减小误差的最常用的方法，还可以通过选用更精密的测量工具、改进测量方法来减小误差.

5.误差与错误的区别在于误差只能减小不能消灭，而错误是完全可以避免的.

备课笔记

知识拓展:

国际单位制的基本单位:

（1）长度的单位米.

（2）质量的单位千克.

（3）电流的单位安培.

（4）时间的单位秒.

（5）热力学温度的单位开尔文.

（6）物质的量的单位摩尔.

（7）发光强度的单位坎德拉.

新

课

导

入

教师引导学生目测自己课桌的长、宽、高，并比较它们的长短.学生大胆估测，并积极发言.（教师提醒学生要给估测结果注明单位）

师：

请同学们思考如何判断自己的目测结果是否正确.

生：

用刻度尺、卷尺等.

师：

上体育课跑步的时候，你们知道体育老师是用什么来给大家记时吗？

生：

用秒表.

师：

同学们回答得很对.由此可见，不同的物理量有不同的测量工具，下面我们就一起来探究长度和时间的测量问题.

进

行

新

课

长度的单位

1.靠感觉来判断不准

教师出示图片（将教材P10图放大后复制到一张硬纸上），

引导学生观察是AB长还是CD长，中心的两个圆哪个面积大.

学生思考并回答（说法不一）.

师：

请大家实际测量一下，看估测是否准确.

学生动手测量，然后回答；

教师对学生的回答给予肯定，并指出靠感觉来判断不准确.

师：

请同桌的两位同学做一个实验，一位同学看着手表计时，另一位同学闭上自己的眼睛，估计闭眼1min后睁开.然后二人交换操作，看看谁对1min的时间的感觉准确.

学生发表看法：

靠感觉来判断是不可靠的.

教师总结：

通过上述实验，我们明白了，单靠感觉来判断是不准确的，必须进行测量.实际上在日常生产、生活中，这样的事例很多，我们的感觉不一定可靠，为此要对物体的某些情况进行定量的描述，必须用仪器进行测量.

板书：

靠感觉来判断不准确，为了定量描述，得到更加精确的结果，必须用仪器进行测量.

2.常用的测量工具

师：

请大家回忆日常生活中碰到了哪些测量工具，分别测量什么物理量.

生：

测量长度的有直尺、三角尺、卷尺；测量温度的有温度计；测量时间的有钟、表；测量质量的有天平、杆秤等.

师：

同学们回答正确，很棒！

板书：

常用的测量工具：

尺、天平、钟、表、温度计等.

3.单位

师：

你能用桶量一量我们学校花坛水池中有多少桶水吗？

生（抢着回答）：

那要看桶的大小呢！

教师顺着学生的思路追问：

为什么呢？

生：

如果桶的容积小，则量的桶数多；如果桶与水池的容积一样大，则量的只有一桶水；如果桶的容积比水池的容积大，那还不足一桶水.

师：

出现这些答案的原因是什么？

生：

桶的容积不同.

师：

桶的容积不同，导致测量的结果不同，那要怎样才能统一测量的结果呢？

备课笔记

进

行

新

课

生（思考、讨论）：

桶的容积要一样，要有一个标准.

师：

测量就是将待测的量与一个公认的标准量进行比较，这个公认的标准量叫做单位.

板书：

测量某个物理量时用来进行比较的标准量叫做单位.

4.国际单位制

师：

请大家阅读教材P15“科学世界——国际单位制”，并思考为何要制定国际单位制.

生：

为了便于国际间交流.

师：

回答正确.像长度的测量一样，必须要有一个统一的单位.在国际上为了交流方便，在确定测量标准时，应当选取自然界中比较稳定、世界各国人民都能接受的事物为标准.因此，国际计量组织制定了一套国际统一的单位，叫做国际单位制（简称SI）.目前世界上大多数国家和地区已经采用国际单位制.

板书：

国际单位制：

在国际上为了交流，国际计量组织制定了一套国际统一的单位，叫做国际单位制（简称SI）.

【例1】（多媒体展示）下列说法中，正确的是（）

A.估测不准确，不值得推广应用

B.人们经常用的测量工具有很多，如尺、臂长、步长

C.任何测量都必须有个标准量作为衡量，否则无法比较

D.某人在测量中记录的数据为50，这一定是体重测量

解析：

估测尽管不够精确，但在实际当中有一定的实用价值，因为有时不需要那么精确地测量，只是作为比较即可.臂长、步长是我们不要求精确测量时的常用长度单位.任何测量都必须有个用来比较的标准量.记录的数据必须由数值和单位组成，否则无法了解测量的是什么.

答案：

C

5.单位的换算

师：

在所有的测量中，长度的测量是物理学最基本的测量之一.在国际单位制中，长度的基本单位（主单位）是米，符号m.

（教师可以适当地介绍1m是如何规定的）

师：

请同学们结合日常的了解和数学课上学习的知识，说说长度还有哪些其他单位，它们之间是如何换算的.

生1：

比米大的单位有千米，符号km；1千米=1000米.

生2：

比米小的单位有分米，符号dm；厘米,符号cm；毫米，符号mm.

1米=10分米=100厘米=1000毫米.

师：

有时为了更加精确，我们还用到更细小的单位，如微米，符号μm；纳米,符号nm.1微米=10-6米；1纳米=10-9米.

板书:

1.长度的国际单位：

米，符号m.

2.长度的其他单位：

千米（km）、分米（dm）、厘米（cm）、毫米（mm）、微米（μm）、纳米（nm）.

3.长度单位之间的换算关系：

1m=10-3km=10dm=102cm=103mm=106μm=109nm.

师：

请同学们在直尺或三角尺上找出1cm、10cm的长度，并画出1cm、10cm长的线段.然后请大家估测自己文具盒中的铅笔、橡皮等的长度，并用刻度尺测量，进行比较.

学生动手操作.

备课笔记

方法归纳：

单位换算的方法是数字不变单位变，大到小乘进率，小到大乘进率的倒数.

进

行

新

课

长度的测量

1.长度的测量工具

师：

我们测量长度的工具有哪些？

生：

直尺、三角尺.

师：

其实生活中除了直尺、三角尺外，我们还看到装修、建筑工人用到卷尺和皮尺.工厂的工人在加工零件时为了更精确，用到游标卡尺、螺旋测微器等.（同时展示给学生看）

板书：

1.长度测量的常用工具：

刻度尺；

2.更精确地测量用到的长度测量工具：

游标卡尺、螺旋测微器等.

2.正确使用刻度尺测长度

师：

如何正确使用刻度尺测量物体的长度呢？

好，下面请大家做个实验：

用刻度尺测量出物理课本的长、宽.然后请大家观察自己所用的刻度尺，并完成下面的思考题（用多媒体展示）：

思考题：

（1）你所使用的刻度尺的量程（也就是它的测量范围）是多少？

（2）它的分度值（相邻的两条刻度线之间的长度）是多大？

（3）它的零刻度线在哪里？

（4）如何放置刻度尺来测量物体的长度？

（5）怎样读出被测物体长度的数值？

学生动手实验，教师巡视指导并参与学生实验.实验结束后，请几位学生回答，并展示自己的操作方法.

板书：

刻度尺的正确使用方法：

一看：

看量程、看分度值、看零刻度线的位置；

二放：

刻度尺的零刻度线（或某一整数刻度线）对准被测物体一端，且要紧贴被测物体；

三读：

读数时视线要正对刻度线，并与尺面刻度垂直，且要估测到分度值的下一位.

四记：

记录测量结果时要有准确值、估读值和单位.

【例2】（多媒体展示）如图是小明用刻度尺测量一条形金属片长度的情形，该刻度尺的分度值和金属片的长度分别是（）

A.1cm、5.50cm

B.1cm、8.30cm

C.1mm、8.30cm

D.1mm、2.80cm

解析：

观察刻度尺的最小刻度值（分度值）为0.1cm=1mm，且起始端不是在“0”刻度线处，而是从刻度尺的5.50cm开始，再观察金属片的右端在刻度尺8.30cm处，所以金属片的长度为2.80cm，综合各选项可知D正确.

答案：

D

备课笔记

规律总结：

如何正确使用刻度尺

（1）要明白刻度尺上不同刻度的含义：

①零刻度：

测量的起始刻度；②分度值：

两条相邻刻度线之间的长度，它决定测量的精准程度；③量程：

测量范围.

（2）使用刻度尺前需要观察以下三个内容：

①测量范围（量程）；②分度值；③刻度尺的零刻度线（是否在尺端，是否磨损）.

（3）刻度尺的使用方法：

①要将刻度尺有刻度的一面贴在被测边上，与被测边重合或是平行，不能将刻度尺斜放.

②零刻度线磨损时，要将其他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.这种方法称为“零点修正法”.

③正确读数：

一是读数时视线要与尺面垂直，不能斜视；二是读数要估读到分度值的下一位.估读时要注意：

a.在测量数据中，最后一位数字是估读值，是有意义的，它能使测量值更接近真实值.b.在实际测量时，要估读到分度值的下一位，尤其注意“0”不能随意增减.

④记录测量结果时，要有准确值、估读值和单位.

进

行

新

课

教师总结：

为了使测量值尽量接近真实值，实际中往往要采取多次测量取平均

值的方法（一般测量3~4次）.

板书：

自然界中不同物体的尺度不同，有的很大，用光年来表示；有的很小，小到肉眼无法辨认，只能用纳米表示.好，下面请大家阅读教材P13“小资料——一些长度和距离”，让我们一起来体会宏观物体和微观物体的尺度.

教师进一步引导学生体会不同的长度和距离.

长度的特殊测量

1.累积法测量

教师提问（并展示器材）:

如果我们测量的物体很小或很薄、很细,如物理课本的一张纸的厚度、漆包线的直径，而测量的工具也只有刻度尺，那么又如何测出它们的厚度和直径呢？

学生思考并讨论.

教师引导学生看自己手中的刻度尺的分度值有多大，并与一张纸对比，然后提问：

可以用刻度尺直接测量一张纸的厚度吗？

为什么？

生：

不能，因为一张纸的厚度太薄，远远不到1mm.

师：

一张纸太薄，那50张、100张纸叠在一起厚度够吗？

生（积极回答）：

可以测量了.测出50张、100张纸叠在一起的厚度，然后除以纸的张数，即可得出一张纸的厚度.

师：

很好，这种测量称累积法测量.好，下面请大家测物理课本一张纸的厚度，在累积法测量过程中应该注意什么？

学生回答：

（教师可适当引导）

①与课本内的纸厚度不一样的不能测进去.（如课本的封皮、彩图纸）.

②张数最好凑成容易计算的数量.

③每页都要压紧.

学生实际测量，教师巡视，指出测量中的错误.（如看刻度时视线与刻度尺要垂直；刻度尺要贴紧被测物体；刻度尺不能斜放等）

板书：

微小物体的测量——累积法：

长度l=L/n（L表示n个相同微小物体的总长度；l表示一个微小物体的长度）

2.三角尺直尺配合法测量

师：

像一枚1元硬币的直径，圆柱体的直径、圆锥体的高等又如何测量呢？

（展示硬币、圆柱体、圆锥体）请大家动手操作测量.

学生动手操作，发现在直尺上很难对齐，难以读数.

师：

能方便测量吗？

生：

不能.

师：

为什么？

难在哪里？

生：

很难与直尺上的两端刻度线对齐，视线难以

把握读数.

师：

用三角尺夹紧被测的硬币（如图甲）并与直

尺垂直对齐（教师演示操作要领，并用多媒体在大屏幕上呈现）.

技巧归纳：

如何根据实际选择刻度尺？

刻度尺的选择既要考虑量程，又要考虑分度值：

量程选择过小，会增加移动次数，使误差增大；分度值的大小决定精确度，过大会增大误差，太小有时没有必要.刻度尺的选择由测量的实际需要决定，所选择的测量工具最好能一次性完成测量，且分度值尽可能地满足测量要求.

备课笔记

小组问题探讨：

有些待测物体，不是明显地露在外面，而是隐含在物体的内部，刻度尺不能直接测量，如玻璃管的内径、工作的裂缝等.

这时又该如何去测量呢？

可以选择大小合适的钢针插入孔内，在管口处给钢针作上记号，然后再测钢针记号处的直径即可（常用螺旋测微器测量），如图所示.

进

行

新

课

师：

好，下面请大家测量硬币的直径（如图甲）和圆锥体的高度（如图乙）.测量中要注意什么？

教师引导学生分析并总结要点：

夹紧、对齐（一端与直尺上有刻度线的位置对齐）、垂直（垂直于直尺）.

板书：

圆柱体直径、圆锥体高的测量——三角尺直尺配合法，要点：

夹紧、对齐和垂直.

3.化曲为直法测量

教师拿出一张中国交通地图，引导学生观察弯曲的铁路线.

师：

我们看到地图上标示的公路、铁路线是弯弯曲曲的，谁能想个办法测出北京至广州两地间的铁路线的长度？

学生思考、交流、讨论.

师：

可以设法把弯曲的铁路线转换为直线进行测量.

生：

可以让一条伸缩性不大的棉线与铁路线重合，在棉线上标出铁路线的起点和终点，然后把棉线拉直，用直尺量出它的长度，就是这条铁路线的长度.（学生往往忘掉在棉线上标出起点和终点.）

师：

请某个学生演示给大家看.大家注意观察，并分析这位同学操作的科学性.

板书：

曲线长度的测量——化曲为直法.要点：

要注意起点、终点，拉直时不能用力拉伸.

师：

最后，请大家再思考，根据这个地图，北京到广州的铁路线全长能求出吗？

学生思考、讨论.

生：

可以根据地图上的比例尺计算.

时间的测量

师：

请大家结合平时的观察，说说时间的单位和测量工具有哪些.

生：

时间的单位有小时、分和秒；测量时间的工具有手表、钟、秒表等.

师：

回答正确.那谁能说出时间的国际单位是什么呢？

学生说法不一，有的说是小时，有的说是秒，还有的说是分.教师引导，最后指出，国际计量组织规定时间的国际单位是秒，用符号s表示.

板书：

1.时间的国际单位：

秒，符号s.

2.时间的其他单位：

年（y）、月、日（d）、小时（h）、分（min）、毫秒（ms）、微秒（μs）等.

3.时间单位的换算关系：

1h=60min，1min=60s.

教师可以就1s时间的规定结合教材P13“小资料”作简单的介绍，鼓励学生利用课余时间搜集这些方面的资料，从而拓宽视野，调动学习兴趣.

师：

测量时间的常见工具有钟、表，在体育比赛过程中看到裁判员使用高级计时器——停表、多功能电子表等，它们的计量结果更精确.

教师演示停表的操作（如启动和停止），介绍如何读数.教师分发停表、多功能电子表，让学生分组操作练习（可以选取教师连续击掌10次的时间，让学生同时测量等方案），要求学生用停表和多功能电子表同时计时测量，便于比较.

教师就学生操作、读数进行指导.

知识拓展：

停表的使用

（1）实验室测量时间的常用工具是停表，机械停表表盘上有长的秒针和短的分针，秒针转一圈的时间通常有30秒和60秒两种.常用的停表分度值也有两种：

一种是0.2秒，另一种是0.1秒.停表上端的按钮是用来旋紧发条和控制表针转动的.

（2）停表使用时的注意事项：

①使用前先上紧发条，但不宜过紧，以免损坏发条.②按表不要用力过猛，以免损坏器件.③回零后，如秒针不指零，应记下其数值，实验后从测量值中将其减去.④不用时应及时将其放回盒内，并让其继续走动，以放松发条.

进

行

新

课

板书：

1.时间的常用测量工具：

钟、表.

2.专业测量时间的工具：

停表、多功能电子表.

师：

我们现在测量时间的工具相当先进，你们知道古代人如何测量时间的吗？

请大家阅读教材P14第一、二自然段，并结合平时的了解进行思考，看谁知道的多.

教师播放视频（如日出日落、季节更替、日晷、沙漏、单摆等），并向学生讲解.

【例3】如下图所示，停表的读数为s，物体的长度为cm.

解析：

停表分针指在5与6之间，且超过中线，长针读数应为37s，如果分针未超过5与6之间的中线，长针读数应为7s.长度精确测量时应估读到分度值的下一位.

答案：

3372.50

误差

1.误差的概念及产生误差的原因

师：

在前面的长度测量和时间测量的学习中，我们知道测量的值与物体的真实值之间总是或多或少地存在一些差别.在物理学中，把测量值与真实值之间的差别叫做误差.在刚才实验的过程中，我们发现测量的结果也不同，你们知道造成这种现象的原因吗？

生1：

不同的人操作仪器的反应快慢不同；

生2：

仪器本身不同；

生3：

不同仪器的精确程度不同.

教师总结，并板书：

板书：

1.测量值与真实值之间的差别叫做误差.

2.引起误差的原因：

（1）可能是测量者引起的；

（2）可能是测量仪器本身引起的；

（3）可能是测量方法、测量原理引起的；

（4）可能是环境的温度、湿度引起的.

2.如何减小误差

教师接着提问：

那怎样才能使测量的误差尽量小些呢？

学生讨论、思考，并回答：

使用精确的仪器测量，测量时正确规范地进行操作，完善测量方法、原理.

教师归纳，强调常用的减小误差的方法是多次测量取平均值.一般选取3~4次测量，然后求其平均值.

板书：

减小误差的方法：

多次测量取平均值、选用精密的测量工具、改进测量方法.

师：

下面请大家再次利用刻度尺测量物理教科书的长、宽.看谁的测量更精确.

（3）使用方法：

用手紧握停表，大拇指按在按钮上，按停表分三步：

①第一次按下时，表针开始走动；②第二次按下时，表针停止走动；③第三次按下时，表针回零.

规律总结：

机械停表的读数为小盘的分钟数+大盘的秒数.先读小盘的读数，它的单位是分钟，看上面的示数可知每分钟分为前半分钟和后半分钟，要注意它是指向哪半分钟；接着读大盘的读数，它的单位是秒，如果是前半分钟就读0~30s，若为后半分钟则读31~59s.

进行新课

学生动手实验：

请两位同学把自己测量的几组数据书写在黑板上，并求取平均值.

教师就学生的测量数据，帮助学生分析，并提醒学生如何区分和判断数据，在求取平均值时注意有效数字的位数与测量值位数要一致.

3.误差和错误的区别

师：

请同学们思考误差是否就是错误.

生：

不是.

师：

那误差和错误有什么不同呢？

学生思考、讨论、交流.

教师总结：

误差是无法避免的，不能消除，只能尽量减小；而错误是可以避免的.错误是由于不遵守测量仪器的使用规则，或读数粗心造成的，是不该发生的，是可以避免的.

板书：

误差与错误的区别：

误差是无法避免的，不能消除，只能尽量减小；而错误是可以避免的.

【例4】关于误差，下列说法中正确的是（）

A.测量时，只要遵守操作规则，就可以同消灭错误一样消除误差

B.读数时，估读位数越多越准确

C.测量时，误差不可避免

D.多次测量取平均值会使误差增大

解析：

误差是由于实验方法、实验者、测量工具等因素引起的，不可避免，只能减小；多次测量取平均值可以减少误差，所以A、D说法错误，C说法正确.读数时，分度值的下一位是估读的，是一个不准确的值，若再往下一位估读，得出的数字是无意义的，所以B说法错误.

答案：

C

教学板书

1.凭感觉来判断是不可靠的：

（1）靠感觉来判断不准确.为了定量描述，得到更加精确的结果，必须用仪器进行测量.

（2）常用的测量工具