學(xué)而優(yōu)教有方第1節(jié)長度和時間的測量（導(dǎo)學(xué)案）【學(xué)習(xí)目標(biāo)】1.會使用適當(dāng)?shù)墓ぞ邷y量長度和時間，知道如何規(guī)范地測量長度和時間。2.知道測量有誤差，了解誤差和錯誤的區(qū)別。3.能通過日?，F(xiàn)象、物品或自然現(xiàn)象粗略估測長度和時間，了解計(jì)量長度和時間的工具及其發(fā)展變化的過程?！緦W(xué)習(xí)重點(diǎn)】利用刻度尺測量物體的長度，正確記錄測量結(jié)果?！緦W(xué)習(xí)難點(diǎn)】測量長度時讀取估計(jì)值；停表的讀數(shù)?！咀灾黝A(yù)習(xí)】閱讀教材第1節(jié)《長度和時間的測量》的內(nèi)容，并完成以下內(nèi)容：1．人的直覺有時不可靠，要對某些情況進(jìn)行定量的描述，必須使用。2．國際單位制中，長度的主單位是，符號是。常用單位有：、、、、、等。3．常用的測量長度的工具是，更精密的測量工具有、等。4.在使用刻度尺前，我們應(yīng)先觀察它的、和值。觀察它的零刻度線是否磨損；反映了它的測量范圍，決定了它的測量準(zhǔn)確程度。5.如圖1所示，讀數(shù)時視線正確的是(選填“A”或“B”)；使用的刻度尺的量程是。刻度尺的分度值是mm，物體的長度為。圖2所示圓柱體的直徑為cm。圖1圖26．在國際單位制中，時間的單位是。常用的單位有和。1h＝min＝s7.如圖所示是某種機(jī)械停表的實(shí)物圖，長針轉(zhuǎn)一圈度量的時間是，分度值是，短針轉(zhuǎn)一圈測量的時間是，分度值。圖中記錄的時間是s。8．與之間的差異叫誤差。受測量工具等因素的影響，測量值和真實(shí)值之間存在誤差(選填“一定”或“可能”)，誤差消除(選填“能”或“不能”)。物理實(shí)驗(yàn)中，常常采用的方法減小誤差?！竞献魈骄俊刻骄恳弧㈤L度的單位生活中我們常通過眼睛直接判斷物體的長短。圖中的兩根小棒哪個較長?先看看，再用尺子量一量。我們的感覺總是可靠的嗎?生活中，我們常常依靠眼睛、耳朵、鼻子等感覺器官去判斷外界的事物。但是僅憑感覺去判斷，不一定正確，更談不上準(zhǔn)確。為了正確認(rèn)識周圍的世界，準(zhǔn)確把握事物的特點(diǎn)，人們發(fā)明了很多儀器或工具，這些儀器和工具幫助我們進(jìn)行準(zhǔn)確的。尺、鐘表、秤等都是我們熟悉的測量儀器或工具。在眾多的測量中，最基本的測量，就是和的測量。1.長度測量的歷史（1）“腕尺”：古埃及人用“腕尺”作為長度單位，但腕尺的標(biāo)準(zhǔn)常常是不一樣的。（2）“步”：中國的唐太宗李世民以他的左右腳各走一步來訂為長度單位，稱為“步”。（3）“呎”：英國人把麥穗中較大的36粒麥粒，頭尾相接地排列起來，定為1呎的長度。2.國際單位制（1）物理量：長度、時間等可定性或定量描述的屬性稱為物理量。（2）單位：測量物理量的過程實(shí)際上是的過程，就是將一個待測的物理量與一個公認(rèn)的進(jìn)行比較，這個標(biāo)準(zhǔn)量就是單位。（3）國際單位制長期以來，世界上不同地區(qū)（不同年代）選定的測量標(biāo)準(zhǔn)各不相同。同一個長度用不同的標(biāo)準(zhǔn)來表示，結(jié)果不同，國際間交流很不方便。人們逐漸認(rèn)識到，確定測量標(biāo)準(zhǔn)時，應(yīng)當(dāng)選取自然界中比較穩(wěn)定的世界各國人民都能接受的事物為標(biāo)準(zhǔn)。國際單位制：鑒于這種認(rèn)識，國際計(jì)量組織制定了一套國際統(tǒng)一的單位，叫（簡稱SI）。我國法定單位用國際單位制。3．長度的單位（1）在國際單位制中，長度的主單位是：，符號是。（2）常用單位：（km）、（dm）、（cm）、（mm）、（μm）、（nm）。（3）常用單位的換算關(guān)系（用科學(xué)計(jì)數(shù)法表示）：物理量單位符號換算關(guān)系長度千米km1km=m米m分米dm1dm=m厘米cm1cm=m毫米mm1mm=m微米μm1μm=m納米nm1nm=m（4）長度單位進(jìn)率記憶方法記?。簁m、m、mm、μm、nm之間的進(jìn)率為，m、dm、cm、mm之間的進(jìn)率為。長度單位換算示意圖：（5）長度單位換算的步驟數(shù)值不變，乘原單位與目標(biāo)單位之間的進(jìn)率，將原單位改寫為目標(biāo)單位。可簡記為“數(shù)不變，單位換，乘進(jìn)率，進(jìn)行算”。如圖所示：是把25.68cm換算為0.2568m的過程?！纠}2】如圖所示為某褲子吊牌上的截圖；其標(biāo)注號型是“（L號）175/80A”，數(shù)字分別表示人體高度和腰圍，則該褲子的身高或腰圍的數(shù)據(jù)合理的是（）A．175mm B．1750mm C．80mm D．800m探究二、長度的測量1.常用測量工具為了準(zhǔn)確測量長度，人們設(shè)計(jì)、制造出了各種測量長度的工具，例如直尺、三角板、卷尺等，我們可以根據(jù)對測量結(jié)果的要求選擇不同的測量工具。（1）常用測量工具測量長度最常用的基本工具是。例如，卷尺、直尺、三角尺等。游標(biāo)卡尺、螺旋測微器等常用于機(jī)械加工的精密測量，而激光測距儀通常用于遠(yuǎn)距離精確測量。（2）認(rèn)識刻度尺的“0”刻度線、測量范圍、分度值①“0”刻度線：刻度尺的刻度線。②測量范圍（量程）：是測量范圍上限和下限的。③分度值：相鄰兩刻度線之間的長度，它決定測量的精確程度。不同的刻度尺測量范圍與分度值可能不同。如圖所示，刻度尺的量程是，分度值是。（3）刻度尺的選擇我們可以根據(jù)測量的選擇不同的測量工具。例如，如果我們要測量家里門窗的長度或?qū)挾?，就可以選用來測量；如果要精確測量螺母的尺寸，就可以選用精確度比較高的測量工具進(jìn)行測量，如游標(biāo)卡尺等。測人的身高，準(zhǔn)確到就可以了，可選用分度值是1cm的卷尺或皮尺，而沒有必要選用分度值是1mm的刻度尺，并且刻度尺的量程應(yīng)大于人的身高。2.刻度尺的使用方法（1）使用前做到三看一看零刻度線：看刻度尺的是否磨損。如已磨損，則應(yīng)重選一個未磨損的刻度線作為測量的起點(diǎn)。二看量程：測量長度時要求一次測量出物體的長度，如果測量范圍小于物體的實(shí)際長度，則肯定要移動刻度尺測量若干次，這樣會使測量的結(jié)果與物體的長度產(chǎn)生較大的偏差。三看分度值：分度值反映了刻度尺的。使用不同分度值的刻度尺進(jìn)行測量，所達(dá)到的精確程度不同。（2）測量時：使用時做到五會。①會“選”：根據(jù)測量的要求選取和適當(dāng)?shù)目潭瘸?。②會“放”：刻度尺要放正，即刻度尺與被測長度平行，而且要使刻度尺有刻度的一側(cè)緊貼被測物體，零刻度線磨損的，應(yīng)另選某一刻度線為“零點(diǎn)”，與被測物體長度起始端對齊，讀數(shù)時應(yīng)注意要減去“零點(diǎn)”的數(shù)值。如圖所示，物體的長度為cm.③會“看”：讀數(shù)時，視線應(yīng)該于被測物體及刻度尺。④會“讀”：讀數(shù)時，先讀出準(zhǔn)確值，再進(jìn)行（一位）。如圖甲所示，刻度尺的分度值為1mm，讀出準(zhǔn)確值是cm，估讀值是mm（0.3～0.6mm均正確），所以該物體的長度為cm。甲乙讀數(shù)時，如果物體的長度恰好對準(zhǔn)整數(shù)刻度線，應(yīng)該用補(bǔ)上。圖乙中鉛筆長度應(yīng)該記錄為mm或cm。如果記錄為52mm或5.2cm，就是錯誤的。因?yàn)闆]有估讀值，體現(xiàn)不出刻度尺的分度值是多少。丙如圖丙所示，如果物體的長度恰好對準(zhǔn)大刻度線上（cm），此時應(yīng)該特別注意，記錄結(jié)果有個0。圖中物體的長度記為cm，其中6.0cm是準(zhǔn)確值，最后面的0是值。⑤會“記”：記錄的測量結(jié)果應(yīng)由準(zhǔn)確值、估讀值和單位組成。測量值=準(zhǔn)確數(shù)值+估讀數(shù)值+單位3.進(jìn)行實(shí)驗(yàn)①測量物理課本的長度長度和寬度；②測量作業(yè)本的長度和寬度。實(shí)驗(yàn)中，注意刻度尺的正確使用方法，測量數(shù)據(jù)記錄的要求。測量對象長度寬度課本__________作業(yè)本__________4.小資料——《一些長度和距離》閱讀課文第16頁中的小資料——《一些長度和距離》，了解一些長度和距離。5.長度的估測（1）利用人體的“尺”估測長度可以利用“一柞”、“一步”、“一庹”這些“尺”估測長度。【總結(jié)】伸開手掌，從大拇指到中指指尖的距離，稱為“一柞”，大約cm；人步行時，平均“一步”的長度大約cm；“一庹”即成人兩臂左右平伸時兩手之間的距離，約m，大約等于身高；手掌的寬度約0cm；人的頭長和腳長相同，身高等于9.5倍頭長；人握住拳頭的大小和心臟一樣大；在通常情況下，人站立時身高大約是腳長的倍。（2）一些常見物體的長度①普通高中生的身高約為160；②一層樓高度約為m；③一只新鉛筆的長度約為18cm；④鉛筆芯的直徑約為1mm；⑤乒乓球的直徑約為cm；⑥黑板的長度約為2.5m；⑦課桌高約為0.7m；⑧籃球直徑約為cm等等。6.長度測量的特殊方法【想一想】怎樣測量物理課本一張紙的厚度？一枚硬幣的直徑？細(xì)金屬絲的直徑？閱讀并完成以下實(shí)驗(yàn)。（1）累積法適用于測量無法直接測量的某些微小量?？砂褦?shù)個相同的微小量加在一起測量，再將測量結(jié)果除以微小量的個數(shù)，就可得到一個微小量。例如，測量一張紙的厚度、細(xì)銅絲的直徑、塑料膠帶的厚度等。例如，測量細(xì)金屬絲的直徑的方法：把銅絲緊密繞在鉛筆上；數(shù)出纏繞在鉛筆桿上的圈數(shù)n；用刻度尺量出n圈銅絲圈的長度L；銅絲的直徑d=.（2）輔助法對于用刻度尺無法直接測出的物體長度，可用三角板等進(jìn)行輔助測量，實(shí)質(zhì)就是將被測長度平移至刻度尺上再進(jìn)行測量。例如測量圓錐體的高、硬幣的直徑、乒乓球的直徑等。如圖所示，紀(jì)念幣的直徑約為cm。（3）化曲為直法用不可伸長的細(xì)棉線和要測量的曲線重合，在起點(diǎn)和終點(diǎn)做好記號，拉直后用刻度尺測量出兩標(biāo)記之間的距離，有比例尺的利用比例尺可計(jì)算出實(shí)際長度。測量圓柱體的周長、地圖上鐵路長度等可以用化曲為直法。例如，用地圖測出武漢與廣州兩地間鐵路線長度的方法：用棉線AB與地圖上兩地間鐵路線完全重合，測出棉線AB的長度，根據(jù)地圖的比例尺n即可求出鐵路線的長度s=.（4）化直為曲法用已知周長的滾輪在待測的較長的直線或曲線上滾動，記下滾動的圈數(shù)，則被測線的長度等于圈數(shù)乘以滾輪周長。例如，測量操場的長度，汽車、火車的里程表。如圖中測出輪子的周長L，再讓輪子沿操場滾一周，記錄車輪滾動的圈數(shù)n，則操場周長為。（5）化暗為明法有些待測長度不是明顯地露在外面，而是隱含在物體的內(nèi)部，刻度尺不能直接測量，可以選擇大小合適的鋼針插入孔內(nèi)，在管口處給鋼針做上記號，然后再測出鋼針尖端到記號處的長度即可。測量玻璃管的內(nèi)徑，工件的裂縫深度等，如圖所示?！纠}3】小明用刻度尺和三角板按如圖測一枚紐扣的直徑和金屬絲的直徑，該刻度尺的分度值是____mm，紐扣的直徑是_____cm；繞在鉛筆上23圈的金屬絲的總長度為_____cm，直徑是____mm?！纠}4】估測物理量的大小是學(xué)好物理的基本技能之一，下列物體的長度接近20cm的是（）A．乒乓球的直徑 B．一根頭發(fā)的直徑C．一支新鉛筆的長度 D．物理課本的厚度探究三、時間的測量1.時間的單位（1）國際單位制中：時間的基本單位是（second），符號是.（2）常用單位：（h）、（min）等.（3）單位換算：1h=min1min=s2.測量時間的工具（1）古代的測量工具在古代，人們用圭表、日晷、沙漏等計(jì)時儀器來測量時間。（2）現(xiàn)代生活中測量時間的工具在現(xiàn)代生活中，我們通常使用鐘、表來測量時間；在運(yùn)動場和實(shí)驗(yàn)室，經(jīng)常用來測量時間。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，人們還制造出了更精確的計(jì)時儀器，如銫原子鐘。3.機(jī)械秒表的使用機(jī)械停表的主要組成部分：表盤、表盤、分針、針、啟動暫停鍵等（下圖甲所示）。（1）機(jī)械秒表的使用一按：實(shí)驗(yàn)開始，需要計(jì)時時，用大拇指迅速按下啟動暫停鍵，指針轉(zhuǎn)動，開始計(jì)時。二停：當(dāng)需要停止計(jì)時時，再迅速按一下同一按鈕，指針停止走動，停止計(jì)時。三讀：停止計(jì)時后，先讀出小表盤指針指示的“分”，再讀出大表盤指針指示的“秒”，將兩個時間相加即是所測的時間間隔。四歸零：測量結(jié)束后，按一下復(fù)位鍵將指針歸零后存放入盒中。甲機(jī)械停表的主要組成乙機(jī)械秒表的讀數(shù)（2）機(jī)械秒表的讀數(shù)示數(shù)=小盤讀數(shù)（min）+大盤讀數(shù)（s）在讀數(shù)時，先讀出小表盤上指針?biāo)ㄟ^的分鐘數(shù)（按整數(shù)讀）；再觀察小表盤上的指針是否超過兩數(shù)字之間的半分鐘刻度線，若不超過，則大表盤按照s讀數(shù)，若超過，則大表盤按照s讀數(shù)。如上圖乙所示，機(jī)械秒表的讀數(shù)=s.（3）實(shí)驗(yàn)：用秒表測量時間①練習(xí)使用秒表。按動秒表上的按鈕，觀察指針（或數(shù)字）的變化，了解秒表的使用方法。②使用秒表測量。你脈搏每跳動10次所用的時間是_____s；正常行走時，你每邁一步所用的時間是_______s?！究偨Y(jié)】中學(xué)生的脈搏1min內(nèi)大約跳動次，跳動一次的時間大約s；正常呼吸一次的時間是3~4s；人眨眼一次所用時間約為0.1s。有時可利用脈搏的跳動次數(shù)和呼吸次數(shù)來估測時間?！纠}5】如圖所示，秒表的讀數(shù)為_______s?！纠}6】下列數(shù)據(jù)中最接近生活實(shí)際的是（）A．人眨眼一次的時間約5sB．正常人脈搏每秒跳動70次C．一根頭發(fā)絲的直徑約為6×10-5mD．拇指指甲的寬度約為15cm探究四、誤差【做一做】測量同一本物理課本的長度，如下圖所示，完成表格中的填寫。。分度值準(zhǔn)確值估讀值測量結(jié)果甲刻度尺乙刻度尺【想想議議】同一個物體，用不同的刻度尺測量，測量值為什么會有差別？物體的真實(shí)長度你能測量出來嗎？被測物體存在著一個真實(shí)的長度，而我們測同一個物體的測量結(jié)果可能不同，說明測量值和真實(shí)值之間是有差別的?！窘涣饔懻?，完成填寫】1.誤差測量總是人利用工具進(jìn)行的，測量工具自身就會造成誤差；另外溫度、濕度等外部因素也會影響測量工具的精密度；測量時人還要估計(jì)，也會出現(xiàn)一些誤差。值和值之間的差別叫做誤差。[2.產(chǎn)生原因跟測量工具的有關(guān)；跟測量的人讀取的值不同有關(guān)；受等因素影響。3.減小誤差的方法；使用精密的測量工具；改進(jìn)測量方法。4.誤差和錯誤的區(qū)別（1）誤差：在正確測量的前提下，所測得的數(shù)值和真實(shí)值之間的差異，因人的眼睛不能準(zhǔn)確地估讀，所以誤差是存在且不可避免的。（2）錯誤：是由于不遵守測量儀器的使用規(guī)則，或讀取、記錄測量結(jié)果時粗心等原因造成的。錯誤是可以避免的?！纠}7】如圖為小組同學(xué)學(xué)習(xí)長度測量后討論交流的情景，下列關(guān)于誤差的說法正確的是（）A．估讀可以減小誤差，整刻度時不需要估讀B．用皮尺測量時不能拽太緊，否則會使測量結(jié)果偏大C．測鉛筆長度時通過多次測量求平均值的方法可以減小誤差D．測量時多估讀幾位數(shù)可以減小誤差【精講點(diǎn)撥】1.長度測量結(jié)果要估讀一位且只能估讀一位，若被測長度的終端恰好對準(zhǔn)某一刻度線，應(yīng)在分度值的下一位加“0”。2.進(jìn)行長度單位換算時，注意數(shù)字不變，乘以目標(biāo)單位與原單位之間的進(jìn)率，將原單位改寫為目標(biāo)單位即可。如圖所示：3.零刻度磨損的刻度尺，可任選一整數(shù)刻度線為“測量零點(diǎn)”。4.在運(yùn)用多次測量取平均值來減小誤差時，首先應(yīng)舍棄錯誤和不合理的數(shù)據(jù)，其次平均值的保留的有效數(shù)字位數(shù)應(yīng)跟測量值得位數(shù)相同（即也要體現(xiàn)出估讀分度值下一位的要求）。5.錯誤是可以而且必須避免的，誤差不能消除，只能減小。從測量數(shù)據(jù)來看，錯誤數(shù)據(jù)一般與其他數(shù)據(jù)相差較大，而存在誤差的數(shù)據(jù)之間一般相差不大；6.停表記錄的結(jié)果是：小表盤的分鐘數(shù)+大