长度和时间的测量教案(精选6篇)
素质教学目标
1、知识与技能
(1)会使用适当的工具测量时间和长度(2)知道测量有误差,误差和错误有区别
2、过程与方法
(1)体验通过日常经验或自然现象粗略估计时间和长度的方法。(2)体验探究长度间接测量的探究过程。
3、情感、态度与价值观
认识计量时间和长度的工具及其发展变化的过程,培养对科学技术的热爱。教学重点
1、认识常用的计时工具和长度测量工具。
2、用刻度尺测量物体长度。教学难点
1、长度的间接测量方法。
2、误差和错误的区别 教学过程
我们常常需要通过测量物体运动的路程和所用时间来测量速度,这就涉及时间和长度这两个基本物理量的测量。这节课我们在小学和日常生活中对时钟、表、刻度尺使用和对一些时间、长度单位的初步认识的基础上继续学习。
一、时间的测量
1、计时工具
(1)教师概括介绍计时工具的发展变化过程。在古代,人们用日晷、沙漏等器具来计时。16世纪后,欧洲出现了有重锤的摆钟,近代机械式钟表就是在它的基础上发展起来的。现代利用石英晶体制成了稳定、轻巧、方便的电子钟表,它们一天的偏差不超过0.5秒。目前最准确的计时装置是天文台使用的原子钟,30万年的偏差只有1秒。
让学生看课文图11.3-1了解古代和现代的几种计时工具。
(2)学生交流课外收集的有关古代人和现代人测量时间的工具、测量方法?
简要介绍日晷、沙漏计时原理:
① 日晷:在太阳照射下垂直于日晷圆盘上的杆在圆盘上形成影,随太阳升降运动,不同时刻在日晷上影子的位置不同,在日晷上对应位置标上对应的时刻,就可以用来计时了;②沙漏:沙漏上方容器的沙子以相同的时间间隔向下方的容器漏下相同数量的沙子,根据漏下的沙量计时。)
2、时间单位
(1)复习小学学过的时间单位及单位间进制率。
(2)阅读课文第27页倒数第二自然段,了解在国际单位制中时间的单位是秒。
让学生阅读课文第28页科学世界<<计时标准>>了解“秒”的准确定义:铯原子振动9192631770次所需的时间定义为1s。
(3)认识时间单位的符号:小时(h)、分(min)、秒(s)3、停表的使用
二、长度的测量
1、常用的长度测量工具(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、游标卡尺、螺旋测微器)让学生观察。(2)让学生找出身体的哪些部位可以做为“尺”。
①伸开手掌,从大拇指到中指指尖的距离,称为“一柞”。②伸开两臂的长度,大约等于身高;人步行时,平均一步的长度;某一个手指的宽度等。
2、长度的单位
(1)复习小学学过的长度单位及单位间进率。了解长度单位还有微米、纳米等。
(2)阅读课文第28页倒数第一自然段,了解在国际单位制中长度的单位是米。了解“米”的准确定义:光在真空中1/299792458s内所经路径的长度定义为1米。(3)认识长度单位的符号及单位间进率。
米(m)、千米(km)、分米(dm)、厘米(cm)、毫米(mm)、微米(μm)、纳米(nm)1km=1000m=10m;1dm=0.1m=10m;1cm=0.01m=10m;1mm=0.001m=10m 1μm=0.000001m=10m;1nm=0.000000001m=10m
3、阅读课文第28页了解一些物体的长度或物体间的距离。
4、刻度尺的使用
应做到:刻度尺要放正,要紧靠被测物体;读数时视线要与尺面垂直;要估读到分度值的下一位数;多次测量取平均值。
5、学生分组实验。测量物理课本宽度、做课本第30页动手动脑学物理中第3题要求的3个实验。
(1)测量物理课本的宽度
(2)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。
方法一(卡尺法):图11-2-1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,如图图11-2-2所示,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。
方法二(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.方法三(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。
方法四(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.-
3-6
-93
1-2(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.三、误差
任何实验测量结果不可能是绝对准确的,由于受所用的仪器和测量方法的限制,如在测量长度实验中,有的同学读刻度尺示数可能估计得偏大一些,而有的同学估计的可能小一些,而一个物体它的真实长度总是一定的,这个真实的长度叫做真实值,所以测量值和真实值之间必然存在差异,测量值和真实值之间的差异叫做误差。
由于仪器本身不可能做的非常精确,实验者对实验的观察总会有偏差,因此误差总是存在的,不能消灭,但尽量减小误差。
错误与误差不同:错误是指不按实验、操作的有关规定的做法。是不正确的测量方法产生的,所以只要严格按要求去做,错误是可以避免的,而误差是不可避免的。
减小误差的方法:多次测量的平均值 会更接近真实值,误差较小。
达标自查
1、给下列各物体的长度填上合适的单位:
(1)中学生的身高1700
;
(2)一个墨水瓶的高为0.65 ;
(3)一课桌的高为0.52
;
(4)物理课本的宽为1.85。
2、使用刻度尺测长度时,下面做法不正确的是()A、放置刻度尺时,刻度尺应沿所测长度放置,并必须从0刻度线量起 A、看刻度尺时,视线要与尺面垂直,并要正对刻度线 B、读数时,根据所测长度末端靠近的刻度线来读取数据 C、记录时,要记下测量的数字和单位
3、下列关于误差的说法中正确的是()A、认真细致的测量可以避免误差 B、测量时未遵守操作规则会引起误差
C、测量时的错误就是误差太大 D、测量中错误是可以避免的,而误差是不可避免的
4、下列各刻度尺中不能使用的刻度尺是()A、分度值为1cm的刻度尺 B、0刻度线已经磨损的刻度尺
C、量程只有10cm的刻度尺 D、刻度不均匀的刻度尺
5、怎样利用刻度尺和三角板测出一枚硬币的直径?画图表示出你的测量方法,并将测量结果填在横线上。
硬币面值 ;硬币直径。
6、怎么测量一个乒乓球的直径?写出你需要的辅助器材,画出你的测量方法。
7、要比较准确地测出京珠高速公路的里程,比较科学而简单的办法是()A、做一根分度值为1m,长为100m的长度的刻度尺进行测量
B、打开地图,根据图上给出的比例尺,然后用毫米刻度尺量出北京到珠海的距离 C、利用汽车行驶中里程表计数的变化
D、将公路等分成n段,测出每段的长度s,再由ns算出 能力提高
8、在你身上找到长度等于1m、1dm、1cm、1mm的不同部位,今后在没有刻度尺的时候,你就可以有这些身体上的刻度进行粗略的测量了。
9、利用学校田径场的跑道和秒表,怎样测量自己正常步行时的速度?测出了这个速度你还能进一步测出你家到学校的距离吗?试一试。
10小明在学校的田径运动会的跳远比赛中,奋力一跃,裁判用卷尺进行测量发现小明的成绩刚好打破了校纪录,但裁判长却没有认可这个成绩,而是拿来了一把钢卷尺进行了重新测量,你知道这是为什么吗?
关键词:质量,长度,时间,单摆,浮力,力学实验,度量
众所周知,质量、长度和时间是3个最基本的物理量,也是量纲系统中的基本量纲,分别记为M,L和T.在日常生活和工业生产中,质量、长度和时间的各种计量器具随处可见且具有相当的精度.例如,石英秒表、电子秤、各种量具等.这些计量器具的设计和生产中都运用了某些力学的原理.因为质量、长度和时间的直接测量非常方便准确,它们的间接测量通常是不必要的.但是,设计并实施质量、长度和时间间接测量的力学实验,有助于普及力学知识和提高对力学的兴趣,也是培养大学生的力学理论设计与实际操作水平的一种有益尝试.
1 用秒表测量不规则物体的质量
1.1 命题
实验条件:数字式秒表1支(不可使用其他量具);不规则形状的铁块1块(质量约2 kg);细绳若干;塑料水桶1个;篮球(带网兜)1个;螺母1个;A4图板1个;A4复印纸、图钉、铁钉、记号笔、剪刀等.
评分要求:在规定时间内,仅用秒表测出不规则物体的质量,以测量精度评分.
1.2 理论设计
(1)运用单摆运动规律实现对长度的间接测量
单摆运动近似的周期公式为
式中,L指摆长,T为周期,g为重力加速度,通常可取g=9.8 m/s2.
式(1)表明:由秒表测量单摆的周期可以求出摆长.
(2)运用阿基米德定律实现对重量的测量
阿基米德定律是流体静力学的一个重要原理,它指出:浸入静止流体中的物体受到一个浮力,其大小等于该物体所排开的流体重量,方向垂直向上并通过所排开流体的形心.考虑浮力与重力的平衡,容易得到阿基米德定律的一条推论:在静止流体中的悬浮物的重量就等于所排开的流体的重量,若液体为水,则公式写为
式中,W1指悬浮在水中重物的重量,γ2=1 000 kg/m3为水的密度,V2为所排开的水的体积.式(2)表明:只要能测量重物所排开的水的体积,就可以间接测量重量,而且这一结论对重物的形状没有任何要求.
(3)重力加速度常数
最后,我们知道重力加速度的定义为
1.3 实际操作
虽然上一小节给出了由时间间接测量质量的一套理论设计方案,但是仍然需要精心组织、科学实验和实际动手来完成预定的目标.只有对理论设计方案和命题进行具体问题具体分析,才能设计出一组科学合理的实验步骤并提出解决具体问题的方法,其要点如下:
(1)水桶中悬浮铁块的实验要点
为了让铁块不至于沉入水底,使用篮球、网兜和细绳可以将铁块悬浮起来.
为了测量悬浮铁块所排水的体积,放置铁块之前,先将篮球、网兜和细绳都置于水中并在液面的高度处用记号笔作标记;放置铁块之后,等水面平静下来,再次作标记.
为了测量铁块所排水的体积,可用纸条记录两次水桶标识处液面的上升.
为了测量铁块所排水的体积,还可在标记处用细绳绕水桶一周,测量其周长.
本项实验方案的示意图绘于图1.
(2)单摆实验要点
从步骤(1)得到几个关键的长度,即铁块造成液面的上升(可记为La)和水桶两个标记处的周长(可分别记为Lb和Lc).可以观察到,通常Lb和Lc的长度足够,因此可用两根细绳的长度记录它们并直接用于制作2个单摆.
特别需要注意的是:通常液面的上升La会很小,直接以La为摆长制作单摆是不合适的.为了提高精度和可操作性,应将记录La的小段纸条订在图板上,然后在纸条的两端分别钉上2个铁钉,再取出一根细绳在2个铁钉之间绕若干圈,然后制成长度为La长度的n倍的一根绳,即Ld=n La.
最后,分别用长度为Lb,Lc和Ld的3根细绳作为摆杆,其一端用图钉或铁钉固定,另一端系一个螺母,还可竖立图板作为螺母摆动至最高点的参考面,然后开始单摆周期的计时测量实验.
在测量单摆周期时,为了提高计时的精度,应适当增加单摆周期运动的次数.将以Lb为摆长的单摆经过nb次周期运动的总时间记为Tb,同理,nc和nd分别记录另2个单摆周期运动的次数,而Tc和Td则是它们对应的总时间.
本项实验的示意图绘于图2.
(3)实验数据处理的要点
根据水桶的形状,可按圆台体(见图3)的体积计算排水的体积.即
注意到上式运用了圆的周长公式和La与Ld之间的关系.将Tb,Tc和Td分别代入式(1)即可求得Lb,Lc和Ld,再考虑式(2)和式(3),不难得到所求的铁块质量的最终计算式为
观察式(5)的右边,只有Tb,Tc和Td三个待测的时间变量,其余都是常数或者计数.因此,质量可以用单一的计时器通过一系列力学实验间接测量获得.
2 讨论
2.1 有关单摆实验的替代方案
上一节提供的实验方案不是唯一的,其中单摆可以用其他运动学实验所替代,例如自由落体实验、斜面上物体的运动学测量等实验.在自由落体中,落体高度为
在倾角为θ的光滑斜面上物体的自由运动规律为
经过简单的计算,可以发现:采用落体实验,因为1 s时间内物体将下落9.8 m,对本问题而言9.8 m和1 s作为基准单位显然过大了,完成本实验要求需要很高的计时精度或者很大的落体距离;采用斜面运动实验,则通过调整斜面倾角可以改善落体实验的上述缺点.综合对比单摆、自由落体和斜面实验,采用单摆实验确定时间与长度的关系,是一种更简便、更灵活、更容易保证高精度的一种方法.事实上,只要能够反映长度与时间关系的运动学规律,都可以用来确定时间与长度之间的定量关系,所以该项实验设计还有更多的选择.
2.2 有关水中悬浮物浮力实验的替代方案
水中悬浮物浮力实验的目的,是建立起体积或者长度与重力之间的关系.只要能完成同样的实验目的,还可以用其他的力学实验方法.例如,利用杠杆原理,可以建立两个重力之间的联系,再利用已知的某种材料的质量密度,从而建立未知重量与一个可测量的体积之间的定量关系.再例如,运用2个物体的碰撞运动的规律,在运动的时间和位移可以测量的条件下,也可以建立2个运动物体质量或重量之间的关系.综合对比而言,用浮力实验建立体积与重力之间的关系是直接有效的方案之一.
2.3 有关质量、长度和时间的倍增
从上一节的论述中可以发现:将待测的长度和时间进行倍增,对提高力学实验测量的精度、方便实验操作都是十分重要的.通常而言,长度的倍增,容易利用几何对称性实现,例如,前面提到的绕固定点的多圈细绳放大了长度,其实是利用了几何对称性;对于周期运动,运动时间的倍增也是便于实现的,如前面提到的计数的循环往复运动,而对于非周期运动的时间倍增将是很困难的;对于质量的倍增,可以利用杠杆原理,也就是天平测量的基本原理.
2.4 用秒表测量不规则物体质量
为参加全国周培源大学生力学竞赛“理论设计与操作”团体赛,华中科技大学力学系组织部分大学生,开展了该项力学实验的教学活动,图4是实验中一组照片.在大学生进行理论设计阶段,上文提及的多种方案都曾经被广泛讨论,再经过指导教师的引导,最终方案向第1节所介绍的方案靠近.对于铁块所排水体积的计算,可以将圆台的体积(图3(a))近似为圆柱体的体积图3(b)).近似圆柱体的直径取为圆台高度中心处(图1中b,c两点的中点)的直径.于是
此时,铁块体积的近似计算式为
以上二式中,Le为b,c标记点的居中位置e处的圆周周长,ne和Te分别为以Le为摆长的单摆周期摆动次数和总时间.
实测铁块质量的典型数值如下
将上述数据代入式(9)得:M1=1.797 kg,而铁块的实际质量为1.80 kg,两者之间的相对误差仅0.16%.经过多次实验发现,测试结果的重复性很好.
2.5 有关质量、长度和时间间接测量的其他实验
最后,讨论一下质量、长度和时间相互之间间接测量的问题.由长度测量(如直尺)测定时间,由前述的单摆实验就可以实现.由长度测量质量的问题,实质上就是本文推荐的浮力实验所解决的问题.由单一质量测量仪器(例如天平)实现对时间的间接试验,就是本实验的反向实验.质量、长度和时间相互之间间接测量的可能实验方案列于表1.
3 结语
关键词:南疆棉区;棉花;打顶时间;纤维长度;产量
中图分类号: S562.048 文献标识码: A 文章编号:2095-3143(2016)03-0034-04
DOI:10.3969/j.issn.2095-3143.2016.03.007
Influence of the Topping Time on Cotton Yield and Fiber length in South Xinjiang Cotton Area
Zhang Xuan, Peng Xiaofeng, Ma Li
(Agricultural Science Research Institute of Third division of Xinjiang Production and Construction Corps, Tumu Shuker 843900, China)
Abstract: Through the treatment of the different topping time on Liaomian No.6 under the 22.4 plant/m2 density, we studied the influence of the topping time on cotton yield and fiber length, and explored the best combination of cotton high quality and efficient production and topping time to provide theoretical basis for cotton management and production practice. The results showed that the effect of topping time on cotton yield and fiber length was significant, the topping time on July 3rd had high yield and long fiber.
Key words: South Xinjiang cotton area; Cotton; Topping time; Fiber length; Yield
0 引言
棉花是新疆的主要经济作物,解除棉花顶端优势是其丰产的关键环节之一[1],直接影响棉花的产量和品质。目前解除棉花顶端优势的试验研究主要集中在化控和打顶两个领域[2-4]。通常打顶是棉花整枝工作的中心环节, 打顶效果的关键在于时间和方法。而化控技術容易导致棉花蕾铃大量脱落,植株高、大、空,单株生态位变小等问题[5-6]。本文通过对小海子垦区棉花品种聊棉六号不同打顶时间的处理调查,分析小海子垦区打顶最佳时期,为该垦区棉花的管理和生产实践提供技术支撑和理论依据。
1 材料与方法
1.1试验地基本情况
试验在新疆生产建设兵团第三师农业科学研究所试验基地进行,土壤为盐碱土,土壤质地为壤土,肥力中等[7-9]。栽培管理按当地大田生产水平进行。
1.2试验材料和设计
试验品种为聊棉六号,试验设三个处理,分别为6月29日、7月3日、7月8日打顶。各处理随机区组排列、重复三次,小区面积30 m2,试验地面积320 m2,密度为22.4株/m2。在8月底进行农艺性状的调查。收获期进行棉花采样,分别采摘棉株上、中、下部棉铃50朵,分别装袋并记录棉株部位、采摘朵数[10]室内考种,对各小区实收产量进行数据分析。
2 结果与分析
2.1 各处理的农艺性状
对棉花进行打顶, 就是去除棉花的顶端生长优势, 调节营养生长与生殖生长的关系。从表1可以看出,各处理随着打顶时间的推移,株高和果枝层数都明显增加,而铃数随着打顶时间推移呈现先增加后减少趋势。说明具有一定的株高才能具有较多的果枝数和结铃数。打顶早株高变矮,果枝数减少,不利于充分发挥成铃优势;打顶迟株高和果枝数增加,但营养消耗过大,也不利于成铃,因而以在7月3号打顶的结铃数最多。这一结果符合棉花的营养分配规律,即优先分配生长中心,就近供应和同侧运输,适时打顶使顶端优势消除进而促进铃数增加。
从图1可以看出;籽棉产量随着打顶时间的推移呈先增加后减少的趋势,以7月3日打顶最高;皮棉产量与籽棉产量的趋势相同,但没有籽棉产量变化明显,是因为皮棉产量还要受到衣分的影响。说明适时打顶有利于提高籽棉和皮棉产量。
2.3 各处理对不同结铃部位棉铃纤维长度的影响
由表2可以看出: 6月29日、7月3日打顶,均以棉株中部成铃的纤维长度最长,7月8日打顶处理的纤维长度是上部>中部>下部。不同处理间纤维长度有一定的差异。从整体上看,6月29日、7月3日打顶的上半部平均长度优于7月8日打顶的,说明打顶时间过迟其纤维长度有变短的趋势。
2.4 各处理的考种指标表现
从表2还可以看出:6月29日打顶处理,以棉株中部棉铃的单铃重最大,7月3日和7月8日打顶处理不同部位棉铃的单铃重表现为上部<中部<下部,说明在7月过后打顶其单铃重比较适宜,又以7月3日打顶处理的单铃重最高,对产量有正向影响。籽指、衣指及不孕籽率无明显规律。
3 小结与讨论
nlc202309050240
3.1 适时打顶可有效增加结铃数
各处理随着打顶时间的推移,株高和果枝数都明显增加,而单株铃数随着打顶时间推移呈现出先增加后减少的趋势,本试验结果以7月3日打顶处理的结铃数最多,说明适时打顶使顶端优势消除进而促进铃数增加。
3.2 适时打顶产量最高
各处理的籽棉和皮棉产量随打顶时间推移呈现先增加后减少的趋势,过早或过晚打顶,对产量都有影响。
3.3适时打顶棉株不同部位的纤维长度较好
本试验以6月29日、7月3日打顶处理的中部棉铃的纤维长度最长,打顶时间过迟其纤维长度有变短的趋势。
3.4 适时打顶有利于单铃重的增加
本试验以7月3日打顶的棉株中下部铃单铃重最大,又以7月3日打顶处理各部位铃平均单铃重最高,对产量有较好的影响,这与彭强吉,等[11]研究结果相一致。
3.5 讨论
从单株成铃数、籽棉和皮棉产量、纤维长度和单铃重几个方面综合考究,以7月3日打顶处理最好,因而建议南疆棉区在密度为22.4株/m2条件下,打顶时间在7月3日左右,但要根据棉花长势和气候情况因地制宜的调节。纵观试验不同部位棉铃的纤维长度分析结果,并参考余力,等[12]对新海36号打顶时间研究结果,认为优质棉纤维主要分布在棉株中部以上,因而在生产上要加强管理,促进养分合理分配,协调好营养生长和生殖生长的关系,在确保中下部成铃的基础上,提高顶部成铃率,以此获得高产和优质棉,所以打顶要适时,过早或过晚均不利于棉花纤维品质的提高。
参考文献
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1.测量工具:古代有日晷(guǐ)、沙漏,现代有钟表、秒表等。
2.国际单位:秒(s)其他单位: 、、1h= min= s 15min21s= s 1h18min= min 75min= h
一列火车从北京今天17:45出发,明天8:45到达汉口途中走了 h
3.秒表的使用方法
停表的使用与读数:停表能方便地启动和停止,可以很方便地测出时间
间隔。因此,在运动场和实验室经常用停表作为计时工具。停表分为机
械停表和电子停表两类。机械停表的准确值可达0.1秒,电子停表的准
确值可以达到0.01秒。电子停表一般为数显式,可直接读数。机械停
表在读数时,要分别读出分(小盘:转一圈是15分钟)和秒(大盘:转一圈为30s),并将它们相加。 机械停表的大盘与小盘:
小盘:小盘每圈代表15分钟。通常有30刻度型和60刻度型。30刻度型每格代表0.5分钟,60刻度型每格则代表0.25分钟。
大盘:大盘每圈代表30s。通常有30刻度和60刻度型。30刻度型,每两个大刻度之间有10个小刻度,所以每格大刻度代表1s,每格小刻度代表0.1s;60刻度型,每两个大刻度之间有5个小刻度,所以每格大刻度代表0.5s,每格小刻度代表0.1s。这也是机械停表精确度为0.1s的原因。
四.误差
1.产生原因: 测量工具 测量方法
2.减小误差的方法:a. 选用更准确的测量工具 b.多次测量求平均值 c.改进试验方法
附: 特殊的测量法
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
三读,读数时视线要与尺面垂直,并估读到分度值下一位
四记,记录结果时要写出数值和单位。
练习
一.选择题
1. 测量是科学研究的基础和前提,测量的真实性和精确程度直接决定了研究的成败。在下列关于测量的几种说法中,选出你认为最优的一项( )
A.测量前要观察测量工具的量程,以选择合适的测量工具
B.测量前要观察测量工具的分度值,以满足测量精度的要求
C.测量前要观察零刻度,以确定是否有零误差
D.测量前上述三种做法都是必要的
2.图2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. 1 cm、5.50 cm B. 1 cm、8.30 cm
1、用适当的工具测量时间和长度
2、道测量有误差,误差和错误有区别
3、通过日常经验或自然现象粗略估计时间和长度的方法。
4、体验探究长度间接测量的探究过程。
5、认识计量时间和长度的工具及其发展变化的过程,培养对科学技术的热爱。通过对长度和时间这两个物理量的了解,体验国际单位制的确定及测量方法。
【导学重点】
1、认识常用的长度测量工具和计时工具。
2、用刻度尺测量物体长度。
【导学重点】
1、长度的间接测量方法。
2、误差和错误的区别
【学法提示】
体验通过日常经验或自然现象粗略估计时间和长度的方法,具有初步解决简单生活问题的能力.通过进行简单的测量,会正确使用简单的测量工具。
【导学过程】
2课时
一、预习导学 (利用10分钟通读教材填写下列问题 )
1、阅读课文35页了解国际单位制。
2、通常我们用什么工具来测量物体的长度?
3、认识长度单位的符号及单位间进率。
米(m)、千米(km)、分米(dm)、厘米(cm)、毫米(mm)、微米(μm)、纳米(nm)
1km= m= dm= cm= mm= nm
4、通常我们用什么工具来测量时间?
5、认识时间单位的符号:小时(h)、分(min)、秒(s)
二 问题精讲
1、通过你的实际操作,你能归纳怎样正确使用刻度尺吗?
2、误差是怎么回事?如何才能减小误差?误差和错误有何区别?
三 练习反馈
(一) 填空题
1、国际单位制中,长度的主单位是_____,测量长度的基本工具是_____.测量所能达到的准确程度是由______决定的,测量结果是由______和_______组成。
2、写出下列长度单位对应的符号
米( )千米( )分米 ( )厘米( )毫米( )微米( )纳米( )
3、完成下列单位换算
1.2km=_____m=______cm=_______μm 357.8cm=___________m=_______nm
0.35cm=_______m=_______km 82mm=_______μm=_______nm=______m
1m3=______cm3=_______mm3 0.08cm3=_______m3
6×105 nm= m= cm
4、补上适当的单位:某同学的身高158____ ,物理课本长度25.81______ ,我们大拇指甲宽11.2______。
5、认识长度单位的符号及单位间进率。在国际单位制中长度的基本单位是 ,符号 。常用的长度单位还有
6、在国际单位制中时间的单位是 ,符号 。1h= min= s.
2小时12分= s 6分02秒= s
7、和 之间的差别是误差。 是减小误差的方法。
四、联想变通
1、给下列各物体的长度填上合适的单位:
(1)中学生的身高1700 ; (2)一个墨水瓶的高为0.65 ;
(3)一课桌的高为0.52 ; (4)物理课本的宽为1.85 。
2、一张地图的比例尺是1:500万,则在地图上长1 cm的铁路线实际长度为______ km,地图上1 cm2的土地实际面积为______ m2
【反思总结】
总结:
(1)本节内容涉及到的物理学研究问题的方法:
(2)本节内容的知识点:
【作业超市】
必做题:完成课本后面练习。
长度和时间的测量是新人教版八年级第一章第一节内容,新《义务教育初中物理课程标准》对本节的要求是:“会根据生活经验估测长度和时间,会选用适当的工具测量长度和时间,使学生了解一些测量的初步知识,例如利用步长估测教室的长度。”长度和时间的测量是生产和生活技术中最基本的测量,也是物理学中最基本的测量,是学生学习物理所必备的基础。而生活中人们认为这两种测量是最简单的测量,很多情况下人们往往习惯于靠感觉去判断,很难精确,甚至有时会出错。本节重点是使学生学会正确使用测量工具进行测量,测量过程中仪器的正确使用及正确记录测量结果是本节课的重点。通过创设教学情境,充分开发学生的生活经验,尽量利用学生身边的物品为材料探究长度、时间的测量方法,激发学生的兴趣,再动手操作实践中发展学生的探究、分析归纳、迁移能力,达到科学教育与人文教育相映生辉的效果。使学生在获取知识的同时,激发学习物理知识的兴趣,初步培养学生动手实验、观察比较、归纳总结的能力。
本节知识点学生在小学就有所接触,在生活中也积累了一些经验,容易掌握。 但学生刚刚开始接触物理,缺乏定量研究自然现象的经验,对测量的重要性缺乏认识,使学生了解测量的必要性是这部分内容首先要解决的问题,课本首先给出了两幅图,让学生先观察后测量,认识到人的感觉并不总是可靠的,从而引出使用测量工具或仪器进行测量的必要性。细致和严密的长度测量对于八年级的学生可能很少经历过,课堂上要及时纠正学生平时生活经验中的一些误区:眼见不一定是真的,眼睛也会骗自己;测量结果往往漏写单位等。另外,长度的测量中要求估读,而这一内容在学生已往的经验中是空白,这也是学生不容易搞懂的,也是本节的难点。
二、教学目标
1、知识与技能
(1). 认识刻度尺、秒表,会使用它们测量,会正确记录测量结果。
(2). 知道测量有误差,知道减少误差的方法及误差与错误的区别。
2、过程与方法
(1). 体验通过日常经验或自然现象粗略估计长度和时间的方法。
(2). 体验探究长度间接地测量过程。
3、情感态度和价值观
通过使用工具测长度、时间和记录结果,培养学生的严谨的科学态度和实事求是的作风,养成良好的实验习惯。
三、教学重点和难点
教学重点:
(1). 认识刻度尺和表表;
(2). 测量工具的正确测量和正确记录测量结果。
教学难点:如何正确测量,正确记录测量结果,误差的概念。
四、教学过程
课时安排:一课时
教学活动
活动1【讲授】
问题导入:
用眼睛观察课本第10页的两幅图,在第一幅图中帽檐直径AB、帽子高CD哪个较长?在第二幅图中中心的两个圆面积一样大吗?
问题:
(1).目测的结果是怎样的?
(2).用尺子量一量再比较,看看有何发现?
推进新课:
〈一〉、长度的单位
自学课本第十页到十一页,与小学学过的长度单位相比有哪些新的单位?它们之间的换算关系是怎样的`?
讨论交流,归纳总结:
1.在国际单位制中长度的单位是米,符号为m,常用长度单位还有千米(km)、分米(dm)、厘米(cm)、毫米(mm)、微米(μm)、纳米(nm)。
2.单位间的换算关系:
1 km=1 000 m=103 m 1 dm=0.1 m=10-1m
1 cm=0.01 m=10- 2 m 1 mm=0.001 =10-3 m
1 μm=0.000 001 m=10-6 m 1 nm=0.000 000 001 m=10- 9 m
知识拓展:
阅读课本第11页“小资料”,了解“米”的准确定义:光在真空中 s内所经路程的长度定义为1m;阅读课本第13页“小资料”,了解一些物体的长度或物体间的距离,形成感性认识。
〈二〉、长度的测量
1. 认识长度测量工具:让学生说出自己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、游标卡尺、螺旋测微器),让学生观察。
2. 让学生找出身体的哪些部位可以做为“尺”。
(1)伸开手掌,从大拇指到中指指尖的距离,称为“一柞”。
(2)伸开两臂的长度,大约等于身高;人步行时,平均一步的长度;某一个手指的宽度等。
3. 刻度尺的使用
(1).取出你的刻度尺,仔细观察并回答下列问题:
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?
(2).使用刻度尺测量长度的方法
学生活动:测量铅笔的长度、物理课本和作业本的长和宽等,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.选准: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.放好: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,不能歪斜。对于较厚的刻度尺,应将刻度尺立起,使有刻度线的一侧贴近被测物体。零刻度线磨损时,要从其他清晰的刻度线作为测量起点,测量结果应该等于末端读出的刻度值减去测量起点的刻度值。
③.读对:即读数,视线要正对刻度线,并与尺面垂直;除读出分度值以上各位(即准确值)外,还要估读出分度值的下一位数值(即估读值)。
④.记全:指记录。记录测量结果应包括数字和单位。
〈三〉、时间的测量
提出问题:
你知道的测量时间的工具和时间单位有哪些?时间单位之间的换算关系是怎样的?
交流总结:
(1)时间单位:在国际单位制中,时间的单位是秒,符号为s。除了“秒”之外,常用单位还有小时(h)、分钟(min)。
它们之间的换算关系是:1h=60min,1min=60s,1h=3600s
(2)计时工具
生活中使用的各种石英钟、电子手表;运动场和实验室常用的机械停表、电子停表。
分组实验:
①.练习停表的使用:如何开启、停止、归零;如何读数。
②.用停表测量脉搏跳动10次所用时间以及1min内脉搏跳动的次数。
归纳总结:机械秒表的外形如下图所示。
①.机械停表表盘:
分钟盘:中间小盘,量程15min,整数分钟之间有半分钟刻度线;
秒钟盘:外边的大盘,范围两个,分别是0~30s、30~60s;
秒钟盘范围确定:分钟盘指针超过半刻度时就读30~60s的秒钟盘,没有超过半刻度时读0~30s的秒钟盘。
②.读数:分钟盘示数+秒钟盘示数,不估读。
③.启动与停止:
A为启动、暂停按钮,B为归零按钮。使用机械停表前首先要上好发条,按下归零按钮,使两针指在“0”处,再按动启动、暂停按钮开始计时,计时结束时,又按动启动、暂停按钮,这时停止计时,最后读出时间值。
〈四〉、误差
提出问题:为什么测量值与真实值之间总会有差别?
教师讲解:由于受所用的仪器、测量方法的限制和测量者的不同,所以测量值和真实值之间必然存在差别,测量值和真实值之间的差别叫作误差,误差是不可避免的。
交流讨论:减小误差有哪些方法?错误与误差有什么不同?
归纳总结:减小误差的方法:多次测量求平均值,选用精密的测量工具,改进测量方法。
错误与误差不同:错误是指不按实验操作的有关规定的做法,是不正确的测量方法产生的,所以只要严格按要求去做,错误是可以避免的,而误差是不可避免的。
总结:通过本节课的学习,你学到了什么?你还有什么问题?
知识反馈:让学生完成本节随堂练习,检查这节课的收获。教师巡回辅导。
板书设计:
教学反思:
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