《实验一：长度的测量》教学设计
岑溪市第二中学 秦连红 （旧人教版高一物理）
一、教材分析
本节安排在人教版教材高一《学生实验》讲述“为什么要做学生实验” 、“怎样做好学生实验” 、“误差和在有效数字”的内容之后，做为第一个实验，简单回顾初中的使用刻度尺测量之后，就进入游标卡尺的使用和读数部分。而该部分知识要到平抛、单摆测小球直径及电学实验《测定金属的电阻率》测量导线长度时才切实用到，时隔较远。新课标教材则安排在选修3-1的《附录》部分，与螺旋测微器一起介绍，这两种仪器有相似之处，一起介绍，方便比较与理解。而且，在新教材中，结合了教师对难点的突破方法，对游标卡尺的原理：利用主尺的最小分度与游标尺的最小分度差制成，讲解较为详细，有利学生自学。 二、学情分析
对于用人教版课本的刚进入高一的学生，在实验部分一开始就接触到一大难题——《实验一：长度的测量》中的游标卡尺的读数问题。其难一方面表现在游标卡尺的设计原理学生难以理解，另一方面表现在即使明白了读数原理，真正读数时又很容易出错。待要切实用于读数时，对该部分知识又有所遗忘。 三、设计思想
教材虽还未改，但在教学上我们要紧跟课改的步伐。针对以上情况，笔者对该节内容采用了针对传统的结果启发式教学而提出的过程启发式教学法。通过引发学生思考问题——如何能测量得更精确；用学生用尺与游标卡尺作观察对比，引出测量原理；尝试读数，练习情景由易到难、逐步推进，之后学生掌握总结游标卡尺的读数方法，并通过练习进行巩固，最后小结出读数过程中需要注意的问题再进行实际操作。通过学生观察、发现、尝试读数，强化学生对测量原理的理解，加上练习巩固，加强对读数方法及注意事项的把握，从而突破游标卡尺读数这一难点，缩短学生对该知识的遗忘进程。 四、教学目标 1、知识与技能
①知道测量有误差，了解误差的种类。 ②知道有效数字的概念及意义。 ③了解游标卡尺的构造及种类，知道其各部分的用途及用法，理解并掌握其测量原理。
④掌握游标卡尺的读数方法。 ⑤学会利用游标卡尺测量长度。 2、过程与方法
通过引导提问，使学生懂得对比观察、学会归纳方法。 3、情感态度与价值观
①培养学生学习物理的兴趣，激发其探求知识的欲望和学习的积极性、主动性。 ②让学生在共同思考中体验解决问题的成功喜悦，增进学习物理的情感。 五、教学重点
误差及有效数字，游标卡尺的使用和读数 六、教学难点
游标卡尺的工作原理和读数 七、教学器材
游标卡尺（不同分度的若干把）、游标卡尺模型、自制的课件 八、教学过程设计
（一）检查学生课前阅读情况 师：提问：
1、什么是误差？误差有哪两种？
2、系统误差的产生原因、特点、减小方法分别是什么？ 3、偶然误差的产生原因、特点、减小方法分别是什么？ 请用直尺测量书本的厚度，说出读数及注意事项。 4、什么是有效数字？
练习：2.7、2.700 、1040.50 、0.086 、1.050×106分别有几位有效数字?
（二）创设情境，转入游标卡尺内容 学生思考与讨论：想测量得更精确或测量很小的物体，比如想测量你的头发的直径，怎么办？分析大家提出的方法可行性如何？ 生1：再把1mm分成10格
生2：该方法理论上可行，但真的读数时要随身带把放大镜才行。
师：要测量得更精确或测量更小的物理，我们可用的仪器之一就是游标卡尺。 （三）引导学生深入了解与认识游标卡尺
1、游标卡尺的构造
出示游标卡尺的模型与实物，让学生比较游标卡尺与普通学生用尺的异同，并明确各部位的名称及用途，介绍其分类。 师：（出示实物及模型并移动游标尺）这个就是游标卡尺，为方便大家观看，这是它的模型，大家比较一下游标卡尺与普通学生用尺的有什么相同的地方与不同的地方？
生：中间的尺子与学生用尺是一样的。 师：该部位的名称是什么？ 生：主尺。
不同的地方：多了两副爪子、一个尾巴、螺钉和一个小尺子。 师：刚才所提部位的对应名称和用途分别是什么？ 生：内测量爪——可用来测管类物体的内径；外测量爪——可用来测物体的外径；深度尺——可用来测量深度；紧固螺钉——用于固定尺子的位置；游标尺——也是用于测量长度的。
师：介绍其分类。
2、游标卡尺的分类 根据游标尺所分格数，游标卡尺一般分为10分度、20分度和50分度三种。 3、测量原理与读数方法的探究
师：游标卡尺为何能测得更精确呢？细菌很小，你能看见吗？怎么办？（生：看不见，用放大镜。）游标卡尺也是用到放大的思想。
X 以
虚
Y 拟
场景讲解测量与读数的原理，并为学生尝试读数给点提示。
师：如上图，有一个巨人，他最小的测量工具长为X，能测出下面的方盒（粉红色的）长度否？别人为其另做了一把尺子，长为Y，出现了图中所示情况，能知方盒长度否？长多少？
生：后一次能，长为x-y。
生：仔细观察游标尺刻度线的特点（学生答不全时给予提示：包括总长、总格数、每格长、每一条刻度线与主尺对应刻度线的长度差距），后填空。
师：这是测量一张纸的厚度为情景，请你们尝试读数。并向大家说明你是怎样读数的？
生：0.1mm。
读数要明确：1、 纸厚多少，游标的“0”就后移多少。游标“0”与主尺“0”之间的距离就是纸的厚度。
2、看对齐的地方。
（一般学生能归纳出需明确事项的第二点，第一点若学生没能用语言表述出来的，老师就需强调一下。）
师：把1mm再分10格看不清，但让一定长度分10格少1mm，每格少0.1mm还是看得清的。10分度尺最小能测多长？(生：0.1mm) 度。游标卡尺要估读吗？
生：对齐就不用估读了。
让学生再尝试以下情况的读数。
1mm即为其精确
游标总格数
生：0.2mm。
生：比较读纸的厚度的情况，此图读数为1.1mm。
生：读数为2.7mm。
师：请大家归纳一下你们刚才读数的方法。
生1：看对齐的地方，再用主尺的长度减去游标卡尺的读数。
生2：那样比较麻烦，可以像读学生用尺一样先读主尺的读数，但原来需要估读的部分，现在可以通过游标尺精确地读出：因为平移一个精确度的长度时，游标尺的第一条刻度线与主尺对齐，平移两个精确度的长度时，游标尺的第二条刻度线与主尺对齐，所以原来需要估读的部分，现在看游标尺的第几条刻度线与主尺对齐，再乘以精确度就可以读出了。（若学生没能得出此种方法，就要引导学生思想有没有更快捷、简捷的读数方法。）
师：10格少1mm，每格少0.1mm能精确读到0.1mm，如想更精确呢?
生：让每格少得更少，也就是更多格少1mm。
学生分析20分度和50分度的情况、填空并练习读数，充分提问各个不同层次学生练习中的读数结果。
《实验一长度的测量》教学设计
