第二节 长度与时间的测量-掌门1对1
一、教学目标 【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． 【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，具有初步解决简单生活问题的能力．
2．通过进行简单的测量，具有使用简单测量工具的能力． 【情感、态度与价值观】
1．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．
2．通过学习简单的测量知识，体会测量在物理学中的重要性．养成细致、严谨的学习习惯．
二、教学重难点
重点：长度单位、时间单位及换算关系 难点：刻度尺的正确使用
三、课时安排 1课时
四、教与学互动设计
（一）创设情景，导入新课 【导语一】
一、四种不同事物的两两比较 l.两根长短不同的木棍。 2.两支粉笔与一盒粉笔。
3．两个田径运动员一快一慢地跑步。 4．两杯水冷热不同。
【提问】通过比较，同学们发现它们有哪些不同?
【点拨】1．长短不同。2．多少不同。3．快慢不同。4．冷热不同。)
【小结】在日常生活中对不同事物的比较随处可见，要对事物进行比较就需要进行测量。
二、用投影片显示三张图。 【提问】图l中横线与竖线是否等长? 图2方框中四条边是否是直线? 图3中横线是否平行?
【点拨】意见可能不统一，教师用尺加以确认。
【小结】对事物的比较和判断仅凭感觉器官是不完全可靠的，必须借助仪器进行测量才能得出正确的结果。
【导语二】北京故宫太和殿前有一座古代的太阳钟，叫日晷。日晷也叫日规，是利用日影测定时间的一种仪器。我国古代的日晷，常用一个石制的圆盘当钟面，圆盘中心有一根铁针。日晷倾斜的安置在石座上，钟面的分度是十二个时辰，看到指针在钟面上的投影，就可以知道时间了。
然后，教师播放事先准备好的图片文件，让学生感知各种计时工具和长度的测量工具。介绍各种工具的发展变化，鼓励学生用科学的眼光认识身边的事物。
【导语三】在生活、生产和科研中，经常要进行长度和时间的测量。探究物体的运动规律也需要进行长度与时间的测量。要进行测量，就要有一个人们公认的测量标准——测量单位。今天我们就来学习一下长度和时间的测量。
（二）合作交流，解读探究
一、测量——是一种科学的比较
在图中，有a、b两线段，你能说出线段a比线段b长多少吗?这个问题似乎不难回答，用尺量一下就知道了，可是在古代它却是个大难题，其关键是当时没有比较的标准。
我国夏禹以自己身高定为一丈，一丈的十分之一定为一尺，英国查理曼大帝以自己的足长定为一英尺。
【点拨】这些传说，揭示了一个道理：要合理地进行比较，需要有一个公认的标准量作为比较的依据，这个标准量叫做测量单位。
又传说，英国有一胖一瘦两位大臣，各用自己的腰围做单位，测量同一段布的长度。瘦的说有10围，胖的说只有7围，结果争执不下。
【点拨】这个传说，又揭示了一个道理：要精确地进行测量，测量的单位必须统一。
二、测量单位
【说明】为了便于各国经济、文化、科学技术的交流，国际上规定了一套统一的单位叫做国际单位制(SI)，其中长度和时间单位规定是： (1)长度的单位——“米”，符号是m
比“米”大的长度单位有“千米(km)”，比“米”小的长度单位有“分米(dm)”、“厘米(cm)”、“毫米(mm)”、“微米(μm)”、“纳米(nm)”等，它们之间的换算关系是：
3-1-2
1km＝10m ldm＝10m 1cm＝lOm
-3-6-9
lmm＝10m 1μm＝10m 1nm＝lOm (2)时间的单位——“秒”，符号是s
比“秒”大的时间单位有“时(h)”、“分(min)”，比“秒(s)”小的时间单位有“毫秒(ms)”、“微秒(μs)”等
33
1h＝60min 1min＝60s 1s＝10ms 1ms＝10μs
【想一想】(1)lcm等于多少纳米? 1dm等于多少微米?
(2)12 min等于多少小时? 720s等于多少小时?
三、测量长度和时间的工具
【说明】有时人们对测量结果的精确度要求很高，有时人们对测量结果的精确度要求不高。当精确度要求不高时，可以借助自然现象或身边的物品进行估测。当精确度要求高时，则要选择适宜的测量工具进行测量。
精确测量时，人们测量长度的工具有刻度尺、游标卡尺等，测时间的工具有手表或停表等。
四、测量活动
活动1：用刻度尺测量书本的长度和宽度 (1)正确使用刻度尺。
【点拨】①刻度尺要放正，要紧靠被测物体。 ②读数时视线要与尺垂直。
③要估读到分度值的下一位数，并记下单位。 ④要多次测量取平均值。
⑤记录时要有准确值、估读值和单位。
准确值为2．6，估读值为0，单位为cm。物体长度为2．60 cm。 (2)将测量结果填人下表
长度f／cm 宽度b／cm 第1次 第2次 第3次 平均值
活动2：长度的估测。
【做一做】估测黑板的长度和宽度 【提示】可以多请几位同学估测 （1）将估测的长度和宽度填入下表 甲 乙 丙 (2)看看哪位同学的估测值接近测量值。 【讨论交流】怎样提高估测的准确性?
长度／m 宽度／m
活动3：时间的测量
测量时间的工具有哪些?人们是怎样估测时间的? 【点拨】教师介绍停表的使用方法，请一部分学生用停表来测量老师从门口走到讲台的时问，另一部分学生用手表测量时间。记下停表和手表测量的结果，记录在黑板上。
用停表或手表先测脉博跳动10次所需时间(学生测时间，教师报跳动次数)。然后用脉搏跳动次数来估测学生从教室前门走到后门的时间，将结果记录在黑扳上。
四、误差
我们从黑板上的记录发现虽然测的是物理课本的长和宽，但每一次测量结果都不相同。请同学们发表不同看法找出原因。 (1)什么叫真实值?
【点拨】每个物体的长度都是一定的，这个长度称为真实值。 (2)什么叫测量值?
【点拨】通过测量得到的值叫做测量值。 (3)什么叫测量误差?
【点拨】测量值与真实值之间的差异叫测量误差。 (4)减小误差的方法
【点拨】通过我们的测量活动，又经过大家的讨论分析，现在我们知道了产生误差的原因是由测量工具、测量方法、测量者等原因造成的。因此误差是不可避免的，我们只能通过校准测量工具，改进测量方法，以及通过多次测量取平均值的方法，减小测量误差。
（三）应用迁移，巩固提高 类型之一：测量单位
【例1】(20XX年四川)“纳米”是一种长度单位，1 nm=10-9m，纳米技术是以0．1～100 nm这样的尺度为研究对象的前沿科学，目前我国在对纳米技术的研究方面已经跻身世界前列。1．76×109nm可能是 ( )
A．一个人的身高 B．物理课本的长度 C．一座山的高度 D．一个篮球场的长度 【解析】1．76×109nm＝1.76m 【答案】A
【变式题】小明同学测一些数据，但忘了写单位。请你补上合适的单位： (1)张华同学身高174．0 ． (2)硬币的厚度为2．O ． (3)人的头发直径为70 ．
【解析】本题是一种考查能力的题目，要求我们了解周围常见物体的大致长度，这就要求我们要掌握1 m，1 dm，1 cm，1 mm的具体长度，再根据实际情况将相应的长度与长度单位进行比较，这是解决本题的关键，经过分析判断得出相应的结果，将理论与实际联系起来，这是学习物理的基本方法，也是我们学习中必须具备的一种能力． 【答案】(1)cm (2)mm (3)μm
类型之二：长度测量
【例2】(20XX年黄网)如图所示，4个图都是用刻度尺测量一长方体的边长，其中正确的是 ( )
【解析】A项刻度没有贴近所测直线，B项零刻线没有对准被测长度始端，D项刻度尺没有与所测直线平行． 【答案】C
【变式题】(20XX年济南)如图所示，分别用上下两把刻度尺甲、乙测量同一木块的长度，其中 刻度尺测量准确度高，甲的测量结果可精确到 ，测量结果是 ，乙的测量结果可精确到 ，测量结果是 。
【答案】甲；1 mm；6．65 cm；1 cm；6．6 cm
【例3】(20XX年黄冈)用刻度尺测量物体长度时，通过多次测量取平均值可以减小 ( ) A．估读时造成的偏差
B．刻度尺的精密程度不同造成的偏差 C．刻度尺由于环境因素造成的偏差 D．实验方法不同造成的偏差
【解析】误差产生的原因有两种：一是跟测量的人有关，二是跟测量的工具有关．多次测量求平均值是减小测量的人估读时造成的误差． 【答案】A 【变式题】小明用一刻度尺测得物理课本的长度4次，L1=25．79 cm;L2=25．80 cm； L3=25．81 cm；L4=25．82 cm，问物理课本的长度是多少?
【解析】本题求物理课本的长度，如果只对其测量一次，误差可能比较大，于是对同一长度进行多次测量，然后求其平均值，其结果更接近物体长度的真实值．
在运用求平均值的方法减小实验测量误差时，计算结果的数据所取的位数不是越多越好，一般是平均值所取位数必须与测量值位数相同，才符合测量值的要求，才可以作为测量结果．这是因为测量值的最后一位数字是估计数字(已经不准确)，所以它后面数字就没有意义了；计算平均值时，估计数值的下一位仍要算出，然后四舍五入保留到估计数字所在单位． 可能有少数同学认为在上述四次测量中第一次测量是错误的，计算其平均值时应除去．其理由是，四次测量中，三个读数的倒数第二位数字都是8，则25．8是准确读数，而L1的倒数第二位数字是7，说明L1是个错误值，是无效的．这是没有对问题进行全面分析的结果，通过对测量值的分析可知，所用刻度尺的最小刻度是1 mm，这样0．79 cm，O．80 cm，0．81 cm，O．82 cm的差异仅在最小刻度值(1 mm)的范围内，于是25．79 cm的测量值是完全有可能出现的，这个测量值并没有错误，如果这个测量值在25．69 cm至25．89 cm的范围之外，该测量值必错无疑．
【答案】已知：L1=25．79 cm，L2=25．80 cm，L3=25．81 cm，L4=25．82 cm
《长度与时间的测量》教案
