2.1 物体的尺度及其测量 教案1

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1、学科：物理教学内容：物体的尺度及其测量探究目标1.知识与技能知道测量长度和体积的工具；会使用这些工具测量长度和体积；知道测量有误差；误差和错误有区别.2.过程与方法经历测物体的长度和体积的过程；体验通过日常经验估测长度的方法.3.情感、态度与价值观认识测量长度和体积的工具及其发展变化的过程；培养实事求是、热爱科学的精神.探究指导物理宫殿1.物质世界的尺度，如图2.1-1【例1】试就你已知的物体从小到大顺序排列.图2.1-1物质世界的尺度/m思路与技巧物质从微观到宏观其尺度应分别为：夸克（小于10-16）、质子（10-13cm）、原子核（10-10cm）、原子（10-8cm）、分子（10-

2、5～10-7cm）；西瓜（60cm）、地球（1.28×106m）、太阳系、银河系（十万光年）、宇宙.答案夸克、质子、原子核、原子、分子、尘粒、西瓜、地球、太阳系、银河系、宇宙。2.长度（length）的测量（1）常用的测量长度的工具：如图2.1-2；图2.1-2（2）长度的单位：国际单位是米（meter，简写为m），常用单位有：千米（km）、分米（dm）、厘米（cm）、毫米（mm）、微米（μm）、纳米（nm）.它们之间的换算关系：1km=103m1dm=10-1m1cm=10-2m1mm＝10-3m1μm＝10-6m1nm＝10-9m说明（1）1983年国际计算大会规定：米是在内，光在真

3、空中行程的长度；（2）光年是长度单位，用来表示天体之间的距离。它等于光在1年中的行程.1光年=9.46×1015m.3.正确使用刻度尺的方法一看：测量前根据实际需要选择测量工具，并观察刻度尺的量程、分度值和零刻度线是否磨损；二放：尺要与被测长度重合（或平行），且刻度线紧贴被测物体放置，若用零刻度线已磨损的刻度尺，应从看得清楚的某一刻度线开始量；三读：读数时视线应与尺面垂直，并估读到分度值的下一位；四记：记录测量结果时，要写出数字和单位.4.测量长度的一些特殊方法普通方法不能直接测量出来，可以间接测量.间接测量长度的特殊方法很多，常用的有以下几种：（1）累积法：把多个相同的微小量放在一起进

4、行测量，再将测量结果除以被测量的个数，得出被测量值.例如：测纸张的厚度、邮票的厚度、硬币的厚度、头发的直径、细铜丝的直径等；（2）替代法：测量某个与被测量相等的量，用以代替对被测量的直接测量.例如：测量地图上某条大河的长度、铁路的长度、海岸线的长度等.可以用一根弹性不大的柔软丝线与地图上的曲线重合，并在两端点做好记号，然后将丝线拉直，用刻度尺测出两个记号间的距离即可；（3）平移法：当物体的长度不能直接测量时（如球的直径，圆锥体的高等），就要想办法把它等值平移到物体的外部，再用刻度尺测量.图2.1-3就是平移法在测量硬币直径时的两种应用；图2.1-3（4）滚动法：先测出某个轮子的周长，让此

5、轮子在被测曲线上滚动，记录滚动的圈数.然后用轮子周长乘以圈数就可得到曲线路径的长度，例如：测操场的长度、两个汽车站间的距离等.汽车的计程器就是根据这个原理制成的.【例2】现有一个圆柱形封闭油桶，仅有一个钢卷尺（量程满足测量要求）、一支粉笔和一个重锤线，不许通过计算，不许打开油桶，要求直接测量出封闭油桶的上、下边缘上两点间的最大直线距离.请设计一个试验方案，说明具体方法.思路与技巧封闭油桶的上、下边缘上两点间的最大直线距离在油桶内部，但题中要求不许通过计算，不许打开油桶，因此必须把这一待测的距离想办法由桶内平移到桶外，这样就可以用卷尺直接量出它的长度了.答案具体方法：（1）油桶直立在水平地

6、面上，用粉笔在地上沿桶底画一个圆（2）将油桶平移至与圆相切的位置，设切点为P（如图2.1-4）图2.1-4（3）利用重垂线找出切点P正上方桶边缘上的点Q（4）用卷尺找出过P点的圆的直径，确定直径另一点M的位置（5）利用卷尺直接量出M、Q两点间的距离即为所求.5.误差（1）误差的概念：测量值与被测物体的真实值总会有些差异，这种差异叫误差；（2）产生误差的原因：测量工具不够准确、测量方法不够完善、测量者的观察不够细致等；（3）减小误差的方法：多次测量取平均值；（4）误差和错误的区别：错误是测量方法或原理不正确、违反操作规则等原因造成的，是可以避免的.任何测量中的误差是不可避免的，只能选用更精

7、密的测量工具，改进测量方法，认真细心地进行多次测量取平均值才能尽量地减小.【例3】小明在测量一木块长度的实验中，得到如下记录：l1＝12.41cm,l2=12.42cm，l3＝12.44cm，则木块的长度应为，小明所用刻度尺的分度值为.思路与技巧多次测量求平均值能减少误差，三次测量的平均值即为木块的长度.因为在记录测量值时最后一位是估计值，求平均值时最后一位也应是估计值，估计值的位数保留多了仍是估计值，并不会变得更准确，所以位数保留