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測(cè)量的初步知識(shí) - 初中物理第一冊(cè)教案
(一)教學(xué)目的
1.學(xué)會(huì)用刻度尺測(cè)量物體的長(zhǎng)度，能正確地記錄測(cè)量結(jié)果。
2.知道讀數(shù)時(shí)要估讀最小刻度的下一位數(shù)字。
3.知道測(cè)量有誤差，通過(guò)多次測(cè)量取平均值以減小誤差。知道誤差和錯(cuò)誤有區(qū)別。
(二)教具
示教刻度尺、方體木塊、學(xué)生自備透明三角尺。
(三)教學(xué)過(guò)程
1.測(cè)量(著重講測(cè)量的意義)
讓學(xué)生觀察課本圖1-1和圖1-2，比較兩條線段和兩個(gè)圓面積的大小，再讓學(xué)生用尺子量量，回答視覺(jué)總是可靠嗎?繼而舉例說(shuō)明，對(duì)于時(shí)間長(zhǎng)短、溫度高低等，靠我們的感覺(jué)去直接判斷，并不總是可靠。不僅很難精確，有時(shí)甚至?xí)鲥e(cuò)誤。
在觀察和實(shí)驗(yàn)中，經(jīng)常需要對(duì)各種物理量做出準(zhǔn)確的判斷，得到準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)，就必須用測(cè)量?jī)x器來(lái)測(cè)量。例如，用刻度尺測(cè)量物體的長(zhǎng)度，用秤來(lái)測(cè)量物體的質(zhì)量，用鐘表來(lái)測(cè)量時(shí)間的長(zhǎng)短，用溫度計(jì)來(lái)測(cè)量溫度的高低。
長(zhǎng)度是最基本的物理量，在生產(chǎn)、生活中，在物理實(shí)驗(yàn)中經(jīng)常要測(cè)量長(zhǎng)度。(舉例)測(cè)量長(zhǎng)度的方法和儀器有許多種，其中刻度尺是常用的測(cè)量長(zhǎng)度的工具。同時(shí)學(xué)會(huì)使用刻度尺，有助于我們學(xué)會(huì)使用其他測(cè)量?jī)x器和了解測(cè)量的初步知識(shí)。
2.長(zhǎng)度的單位
測(cè)量任何物理量都必須規(guī)定它的單位。學(xué)生已經(jīng)知道"米"是長(zhǎng)度單位。應(yīng)告訴學(xué)生，米是國(guó)際統(tǒng)一的長(zhǎng)度基本單位，其他的長(zhǎng)度單位是由米派生的。米的代表符號(hào)是m。其他常用的長(zhǎng)度單位有千米、分米、厘米、毫米、微米。它們的代表符號(hào)分別是km,dm,cm,mm,μm。(通�？潭瘸叩膯挝粯�(biāo)注是用符號(hào)表示，為使學(xué)生能順利觀察刻度尺，應(yīng)介紹單位的代表符號(hào)。)
通過(guò)列舉事例使學(xué)生對(duì)米、分米、厘米、毫米等單位長(zhǎng)度能心中有數(shù)，有個(gè)粗略的概念。例如：常用鉛筆筆芯直徑大約1毫米，小姆指寬約有1厘米，手掌的寬大約有1分米，成年人的腿長(zhǎng)大約1米左右。
3.正確使用刻度尺
①刻度尺的刻度：讓學(xué)生觀察刻度尺，并依次回答課本上的問(wèn)題。關(guān)于量程和取小刻度值，應(yīng)給學(xué)生以簡(jiǎn)單的解釋。零刻度有磨損的刻度尺，可用沒(méi)磨損的其他刻度做為測(cè)量的起點(diǎn)，這時(shí)末端讀數(shù)與起點(diǎn)刻度之差，才是被測(cè)物體的長(zhǎng)度。
②刻度尺的使用：學(xué)生對(duì)刻度尺比較熟悉，自認(rèn)為都會(huì)使用，實(shí)際上在使用中經(jīng)常出錯(cuò)。因此要引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)自己使用刻度尺出現(xiàn)的錯(cuò)誤，自覺(jué)地糾正，養(yǎng)成按規(guī)則要求操作的習(xí)慣。
讓學(xué)生用透明三角板測(cè)量一紙條的寬度。首先分清三角板的正、反面，然后要求學(xué)生把三角板反著用（即有刻度的一面朝上）。學(xué)生在測(cè)量時(shí)，故意讓學(xué)生身體向左偏、向右偏，讓學(xué)生回答兩次讀數(shù)是否一樣?(不一樣，且尺子越厚，兩次讀數(shù)差別越大)。這兩個(gè)讀數(shù)哪一個(gè)對(duì)?(都不對(duì))。怎樣讀才能得到正確的數(shù)值?引導(dǎo)學(xué)生總結(jié)出讀數(shù)的視線規(guī)則：讀數(shù)時(shí)，視線要與尺面垂直。(可參照課本圖1-7)。在將零刻度對(duì)準(zhǔn)被測(cè)物體的一端時(shí)，也要按這一規(guī)則去做。
4.正確記錄測(cè)結(jié)果
列舉幾個(gè)無(wú)單位數(shù)字，說(shuō)用這組數(shù)是無(wú)用的。測(cè)量結(jié)果的記錄應(yīng)由數(shù)字和單位組成。對(duì)于任何物理量的測(cè)量結(jié)果，只有標(biāo)明單位數(shù)據(jù)才有意義。
(四)說(shuō)明
用刻度尺測(cè)量長(zhǎng)度是物理實(shí)驗(yàn)的基本技能，也是其他測(cè)量?jī)x器正確讀數(shù)的基礎(chǔ)。掌握了刻度尺的使用規(guī)則，也很容易將技能遷移到溫度計(jì)、停表、彈簧秤、電流表等測(cè)量?jī)x器的讀數(shù)上。因此本節(jié)把刻度尺的使用規(guī)則作為重點(diǎn)。
在教法上采取了錯(cuò)誤嘗試的方法�？潭瘸邔W(xué)生比較熟悉，也經(jīng)常使用。如果直接告訴學(xué)生應(yīng)怎樣使用刻度尺，難以引起重視，甚至引起學(xué)生反感而失去學(xué)習(xí)興趣。利用錯(cuò)誤嘗試法，讓學(xué)生暴露使用刻度尺的的錯(cuò)誤，找出錯(cuò)誤的原因。不僅能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，也能潛在地使學(xué)生認(rèn)識(shí)到，即使最簡(jiǎn)單的測(cè)量，也要嚴(yán)肅認(rèn)真，要有正確的操作規(guī)則，才能做好實(shí)驗(yàn)測(cè)量。
刻度尺使用規(guī)則的表述，涉及立體幾何術(shù)語(yǔ)，數(shù)學(xué)中應(yīng)回避，宜采用通俗的說(shuō)法。重要的是讓學(xué)生能正確的操作，教學(xué)中應(yīng)通過(guò)示范操作幫助學(xué)生掌握使用規(guī)則。
誤差和有效數(shù)字的理論比較深，在本節(jié)課不宜涉及過(guò)多。僅讓學(xué)生知道由于估讀出最小刻度值的下一位數(shù)，就必然存在誤差。知道估讀的數(shù)字是有意義的，它能告訴我們真實(shí)值在哪個(gè)范圍，它跟它前面的數(shù)字都是有效的。應(yīng)該告訴學(xué)生，在計(jì)算平均值時(shí)，有效數(shù)字的位數(shù)要跟測(cè)量值的位數(shù)相同。
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