八年級(jí)物理上冊(cè) 第二章 物質(zhì)世界的尺度、質(zhì)量和密度 一. 物體的尺度及其測(cè)量 名師教案2 北師大版

1、第一節(jié) 物體的尺度及其測(cè)量教學(xué)目標(biāo)知識(shí)與技能大致了解物質(zhì)世界從微觀到宏觀的基本尺度知道國(guó)際單位制中長(zhǎng)度的單位米和常用單位千米、分米、厘米、毫米、微米、納米等之間的換算關(guān)系，并對(duì)米、分米、厘米、毫米等常用的長(zhǎng)度單位形成具體觀念；體積的單位米3、分米3、厘米3、升、毫升的換算關(guān)系知道長(zhǎng)度測(cè)量的常用工具，會(huì)恰當(dāng)選擇和正確使用刻度尺測(cè)量物體的長(zhǎng)度；知道測(cè)量規(guī)則固體體積的方法，會(huì)正確使用量筒（杯）測(cè)量液體的體積和不規(guī)則固體體積初步了解測(cè)量有誤差，知道誤差與錯(cuò)誤不同，知道減少人為因素造成誤差的方法能根據(jù)日常經(jīng)驗(yàn)或物品大致估測(cè)物體的長(zhǎng)度；能根據(jù)日常經(jīng)驗(yàn)或物品大致估測(cè)物體的體積過(guò)程與方法體驗(yàn)和感悟我們?cè)谌粘Ｉ?/p>

2、活，科學(xué)技術(shù)中經(jīng)常要知道物體的尺度，要知道物體的尺度必須進(jìn)行測(cè)量，測(cè)量時(shí)必須要有統(tǒng)一的測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)，恰當(dāng)?shù)臏y(cè)量工具和正確的測(cè)量方法，體驗(yàn)刻度尺使用時(shí)的方法，視線的看法，讀數(shù)的方法，記錄的方法；量筒（杯）的讀數(shù)方法通過(guò)利用不同渠道收集不同國(guó)家和地區(qū)長(zhǎng)度單位在歷史發(fā)展中的演變過(guò)程，認(rèn)識(shí)統(tǒng)一長(zhǎng)度單位的必要性，獲得對(duì)國(guó)際單位的初步認(rèn)識(shí)情感、態(tài)度與價(jià)值觀通過(guò)對(duì)長(zhǎng)度，體積的測(cè)量過(guò)程培養(yǎng)學(xué)生認(rèn)真細(xì)致，實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度，學(xué)以致用理論聯(lián)系實(shí)際的學(xué)風(fēng)通過(guò)對(duì)測(cè)量誤差的認(rèn)識(shí)及科學(xué)窗等欄目的內(nèi)容來(lái)激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣，激發(fā)學(xué)生積極參與長(zhǎng)度、體積的測(cè)量實(shí)踐探究活動(dòng)的熱情通過(guò)長(zhǎng)度和體積的測(cè)量，密切聯(lián)系實(shí)際，滲透物理教學(xué)應(yīng)“

3、從生活走向物理，從物理走向社會(huì)”的理念，關(guān)注科學(xué)技術(shù)的發(fā)展與社會(huì)進(jìn)步的關(guān)系教學(xué)重點(diǎn)1、  用刻度尺測(cè)量物體的長(zhǎng)度的方法。2、  用量筒和量杯測(cè)量物體的體積的方法。教學(xué)難點(diǎn)1、  估讀的方法。2、  量筒讀數(shù)時(shí)的注意點(diǎn)。3、  誤差與錯(cuò)誤的區(qū)別。實(shí)驗(yàn)器材教師：示教刻度尺、方體木塊、卷尺、螺旋測(cè)微器、游標(biāo)卡尺學(xué)生：學(xué)生自備透明三角尺、木塊、量筒、石塊、水、細(xì)線學(xué)生課前準(zhǔn)備 透明三角尺教學(xué)過(guò)程一、物質(zhì)世界的幾何尺度讓學(xué)生觀察教師預(yù)先準(zhǔn)備好的掛圖，比較兩條線段和兩個(gè)圓面積的大小，再讓學(xué)生上臺(tái)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

4、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，要求學(xué)生看書第25頁(yè)圖，了解宇宙、地球、上海的金茂大廈、微粒的尺度。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)。二、長(zhǎng)度的單位測(cè)量任何物理量都必須規(guī)定它的單位。

5、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、納米。它們的代表符號(hào)分別是km、dm、cm、mm、m、nm。(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，光年的長(zhǎng)度。三.正確使用刻度尺對(duì)單位用單位的長(zhǎng)度有所了解后，介紹幾種測(cè)量長(zhǎng)度的工具，分別

6、介紹刻度尺、螺旋測(cè)微器、游標(biāo)卡尺，說(shuō)明螺旋測(cè)微器、游標(biāo)卡尺用于精確的測(cè)量，我們目前只需掌握普通刻度尺的使用。那么如何使用刻度尺呢？對(duì)于刻度尺的總結(jié)一下，有四個(gè)字，那就是認(rèn)、量、讀、記。認(rèn)：就是認(rèn)識(shí)刻度尺，認(rèn)識(shí)認(rèn)識(shí)刻度尺的零刻線是否磨損，量程以及分度值是多少？量程就是刻度尺能測(cè)量的最大范圍；分度值是指兩刻度線之間的距離，在以前叫做最小刻度值。量：就是如何測(cè)量，在測(cè)量是要注意兩點(diǎn),零刻線對(duì)準(zhǔn)被測(cè)物體,如果零刻線磨損了,則應(yīng)讓其它刻度線對(duì)準(zhǔn)被測(cè)物體,未端讀數(shù)與起點(diǎn)讀數(shù)之差,就是被測(cè)物體長(zhǎng)度。刻度線應(yīng)緊貼并平行被測(cè)物體,說(shuō)明厚刻度尺的使用(圖2-7)。讀：在讀數(shù)時(shí)，視線應(yīng)與尺面垂直，此外，在物理實(shí)驗(yàn)中

7、，測(cè)量長(zhǎng)度往往要求比較精確,此時(shí),就要進(jìn)行估讀,即:要估讀到分度值的下一位(難點(diǎn))。估讀值不是一個(gè)精確的值，但也是一個(gè)有效值。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2-7)。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。讓學(xué)生把三角尺翻過(guò)來(lái)，重復(fù)上面的測(cè)量，這時(shí)身體偏左、偏右的

8、兩次讀數(shù)基本一致。由此得到，測(cè)量時(shí)刻度尺的正確放置方法是：讓刻度尺刻度緊貼被測(cè)物體的始、末兩端。如果刻度尺不透明(如鋼尺、木尺)應(yīng)怎樣放置?利用課本圖2-7總結(jié)出刻度尺使用中的放置規(guī)則：刻度尺應(yīng)"立"著放正，不能歪斜。(應(yīng)使刻度尺面垂直被測(cè)物體表面，學(xué)生還不理解這些立體幾何術(shù)語(yǔ)，改用"立"著的說(shuō)法。可通過(guò)示范的方法，幫助學(xué)生理解。)要求學(xué)生按上述放置和視線規(guī)則，正確放置刻度尺，并將零刻度對(duì)準(zhǔn)紙條的一個(gè)邊，看紙條的另一條邊靠近那一條刻度線，讀取這一刻度的數(shù)值，就是紙條的寬。如果要求測(cè)量更精確些，則應(yīng)估讀到最小刻度值的下一位。這就是刻度尺使用時(shí)的估讀規(guī)則。有

9、效數(shù)字只要求學(xué)生有所了解，著重講清最后一位估讀數(shù)字是有意義的，因此，估讀的數(shù)字及其前面的數(shù)字都是有效數(shù)字。記：測(cè)量完了，就要記錄測(cè)量結(jié)果，測(cè)量結(jié)果由數(shù)字和單位組成。只有數(shù)字而沒(méi)有單位是不行的，應(yīng)懂得根據(jù)記錄來(lái)判斷所使用的刻度尺的分度值（難點(diǎn)）。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、誤差測(cè)量時(shí)，要用眼睛估讀出最小刻度值的下一位數(shù)字，是估讀就不可能非常準(zhǔn)確，測(cè)量的數(shù)值和真實(shí)值之間必然存在著差異，這個(gè)差異就叫誤差。任何測(cè)量都存在著誤差?；蛟S有的同學(xué)會(huì)認(rèn)為物體的末端恰好對(duì)著刻度線，測(cè)量的結(jié)果應(yīng)是準(zhǔn)確的。其實(shí)，任

10、何刻度線都有一定的寬度，"恰好對(duì)著刻度線"也是估計(jì)的，這時(shí)最小刻度值的下一位估讀數(shù)字是零。(估讀數(shù)字為"零"，容易被忽視，要提醒學(xué)生注意。)由此可見(jiàn)，測(cè)量中存在誤差是不可避免的。誤差跟錯(cuò)誤不同。測(cè)量中，由于視線的偏斜而導(dǎo)致測(cè)量的錯(cuò)誤，這是由于沒(méi)有按規(guī)則去做而造成的。錯(cuò)誤是應(yīng)該而且可能避免的。測(cè)量的誤差是不可避免的，除了估讀的誤差外，還有其他原因造成的誤差。如儀器本身不準(zhǔn)確，環(huán)境溫度、濕度變化的影響等，這都是造成誤差的原因。誤差不可能消除，只能盡量的減小。減小誤差的措施比較多，其中求平均值的方法，簡(jiǎn)單而有效。測(cè)量中有時(shí)估計(jì)偏大，有時(shí)會(huì)偏小，這樣多次測(cè)量值的

11、平均值更接近于真實(shí)值。五、體積的測(cè)量學(xué)習(xí)了長(zhǎng)度的測(cè)量后，在我們的生活中體積的測(cè)量也是非常重要的，任何物體都要占據(jù)一定的立體空間，也就是具有一定的體積，對(duì)于具有規(guī)則形狀的物體，如長(zhǎng)方體、正方體、球體等，只要測(cè)量出它們的長(zhǎng)、寬、高或直徑，就可以算出它們的體積。但是對(duì)于液體的體積，就要用專門的儀器測(cè)量，如量筒、量杯。并且對(duì)于形狀不規(guī)則的固體，就要用特殊的方法間接測(cè)量它們的體積。要求學(xué)生觀察桌上的量筒，結(jié)合書第28頁(yè)圖2-9，認(rèn)清量筒和量杯的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。1、體積的單位：國(guó)際單位是米3，實(shí)際應(yīng)用中還有分米3、厘米3、毫米3、升、毫升，它們的符號(hào)分別是m3、dm3、cm3、mm3、L、mL,1L=1dm3。

12、并簡(jiǎn)單介紹體積單位的換算。2、認(rèn)識(shí)量筒的量程、分度值。3、量筒讀數(shù)時(shí)要注意視線要同凹形水面的底相平，或與凸形水銀面的頂相平。4、   實(shí)驗(yàn)：讓學(xué)生在量筒中到入一定體積的水，并正確讀出水的體積。明白了量筒的使用，再簡(jiǎn)單介紹量杯，強(qiáng)調(diào)量杯的示數(shù)特點(diǎn)與量筒不同，由于量杯的形狀特點(diǎn)，所以量杯上的刻度是不均勻的。在介紹完量筒的使用后，提出問(wèn)題：如何測(cè)出你們桌面上的不規(guī)則形狀的石塊的體積呢？（要求學(xué)生看書第28頁(yè)的做一做，并思考測(cè)量石塊體積的方法）教師講解：我們只要借助排開(kāi)水的體積間接測(cè)量出這個(gè)石塊的體積，先在量筒中到入一定體積的水，然后用細(xì)線綁住小石塊，慢慢放入水中（說(shuō)明為什么要用細(xì)

13、線綁著慢慢放入水中），此時(shí)水面上升，分別讀出前、后兩次量筒的示數(shù)，將兩次的示數(shù)相減，就可以得到石塊的體積。這種方法測(cè)量不規(guī)則形狀固體的體積，以后在學(xué)習(xí)中將經(jīng)常用到。學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)，教師巡視，并對(duì)個(gè)別學(xué)生的操作提出更正。（實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，要求學(xué)生整理實(shí)驗(yàn)器材）六、課堂小結(jié)1、  我們學(xué)習(xí)了利用刻度尺和量筒測(cè)量物體的長(zhǎng)度和體積。2、  注意刻度尺的使用規(guī)則和讀數(shù)。3、  再次強(qiáng)調(diào)誤差與錯(cuò)誤的區(qū)別。4、  重復(fù)利用量筒測(cè)量不規(guī)則形狀物體體積的方法。七、布置作業(yè)1、  課文第28頁(yè)作業(yè)第1、2、3題。2、    在家中利用刻度尺

14、測(cè)量自己物理書的長(zhǎng)和寬，要求估讀，并作好記錄。補(bǔ)充資料納米材料的特殊性質(zhì)隨著顆粒尺寸的量變，在一定條件下會(huì)引起顆粒性質(zhì)的質(zhì)變。由于顆粒尺寸變小所引起的宏觀物理性質(zhì)的變化稱為小尺寸效應(yīng)。對(duì)超微顆粒而言，尺寸變小，同時(shí)其比表面積亦顯著增加，從而產(chǎn)生如下一系列新奇的性質(zhì)。（1） 特殊的光學(xué)性質(zhì)當(dāng)黃金被細(xì)分到小于光波波長(zhǎng)的尺寸時(shí)，即失去了原有的富貴光澤而呈黑色。事實(shí)上，所有的金屬在超微顆粒狀態(tài)都呈現(xiàn)為黑色。尺寸越小，顏色愈黑，銀白色的鉑（白金）變成鉑黑，金屬鉻變成鉻黑。由此可見(jiàn)，金屬超微顆粒對(duì)光的反射率很低，通?？傻陀趌，大約幾微米的厚度就能完全消光。利用這個(gè)特性可以作為高效率的光熱、光電等轉(zhuǎn)換材料，

15、可以高效率地將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮?、電能。此外又有可能?yīng)用于紅外敏感元件、紅外隱身技術(shù)等。（2） 特殊的熱學(xué)性質(zhì)固態(tài)物質(zhì)在其形態(tài)為大尺寸時(shí)，其熔點(diǎn)是固定的，超細(xì)微化后卻發(fā)現(xiàn)其熔點(diǎn)將顯著降低，當(dāng)顆粒小于10納米量級(jí)時(shí)尤為顯著。例如，金的常規(guī)熔點(diǎn)為1064C，當(dāng)顆粒尺寸減小到10納米尺寸時(shí)，則降低27，2納米尺寸時(shí)的熔點(diǎn)僅為327C左右；銀的常規(guī)熔點(diǎn)為670C，而超微銀顆粒的熔點(diǎn)可低于100。因此，超細(xì)銀粉制成的導(dǎo)電漿料可以進(jìn)行低溫?zé)Y(jié)，此時(shí)元件的基片不必采用耐高溫的陶瓷材料，甚至可用塑料。采用超細(xì)銀粉漿料，可使膜厚均勻，覆蓋面積大，既省料又具高質(zhì)量。日本川崎制鐵公司采用011微米的銅、鎳超微顆粒制成導(dǎo)電漿料可代替鈀與銀等貴金屬。超微顆粒熔點(diǎn)下降的性質(zhì)對(duì)粉末冶金工業(yè)具有一定的吸引力。例如，在鎢顆粒中附加0.10.5重量比的超微鎳顆粒后，可使燒結(jié)溫度從3000降低到12001300，以致可在較低的溫度下燒制成大功率半導(dǎo)體管的基片。（3） 特殊的磁學(xué)性質(zhì)人們發(fā)現(xiàn)鴿子、海豚、蝴蝶、蜜蜂以及生活在水中的趨磁細(xì)菌等生物體中存在超微的磁性顆粒，使這類生物在地磁場(chǎng)導(dǎo)航下能辨別方向，具有回歸的本領(lǐng)。磁性超微顆粒實(shí)質(zhì)上是一個(gè)生物磁羅盤，生活在水中的趨磁細(xì)菌依靠它游向營(yíng)養(yǎng)豐富的水底。