測量的初步知識 —— 初中物理第一冊教案

(一)教學目的
 1.學會用刻度尺測量物體的長度，能正確地記錄測量結果。
 2.知道讀數時要估讀最小刻度的下一位數字。
 3.知道測量有誤差，通過多次測量取平均值以減小誤差。知道誤差和錯誤有區別。
(二)教具
 示教刻度尺、方體木塊、學生自備透明三角尺。
(三)教學過程 
1.測量(著重講測量的意義)
 讓學生觀察課本圖1-1和圖1-2，比較兩條線段和兩個圓面積的大小，再讓學生用尺子量量，回答視覺總是可靠嗎?繼而舉例說明，對于時間長短、溫度高低等，靠我們的感覺去直接判斷，并不總是可靠。不僅很難精確，有時甚至會出錯誤。
 在觀察和實驗中，經常需要對各種物理量做出準確的判斷，得到準確的數據，就必須用測量儀器來測量。例如，用刻度尺測量物體的長度，用秤來測量物體的質量，用鐘表來測量時間的長短，用溫度計來測量溫度的高低。
 長度是最基本的物理量，在生產、生活中，在物理實驗中經常要測量長度。(舉例)測量長度的方法和儀器有許多種，其中刻度尺是常用的測量長度的工具。同時學會使用刻度尺，有助于我們學會使用其他測量儀器和了解測量的初步知識。
2.長度的單位
 測量任何物理量都必須規定它的單位。學生已經知道"米"是長度單位。應告訴學生，米是國際統一的長度基本單位，其他的長度單位是由米派生的。米的代表符號是m。其他常用的長度單位有千米、分米、厘米、毫米、微米。它們的代表符號分別是km,dm,cm,mm,μm。(通常刻度尺的單位標注是用符號表示，為使學生能順利觀察刻度尺，應介紹單位的代表符號。)
 通過列舉事例使學生對米、分米、厘米、毫米等單位長度能心中有數，有個粗略的概念。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，成年人的腿長大約1米左右。
3.正確使用刻度尺
 ①刻度尺的刻度：讓學生觀察刻度尺，并依次回答課本上的問題。關于量程和取小刻度值，應給學生以簡單的解釋。零刻度有磨損的刻度尺，可用沒磨損的其他刻度做為測量的起點，這時末端讀數與起點刻度之差，才是被測物體的長度。
 ②刻度尺的使用：學生對刻度尺比較熟悉，自認為都會使用，實際上在使用中經常出錯。因此要引導學生發現自己使用刻度尺出現的錯誤，自覺地糾正，養成按規則要求操作的習慣。
 讓學生用透明三角板測量一紙條的寬度。首先分清三角板的正、反面，然后要求學生把三角板反著用（即有刻度的一面朝上）。學生在測量時，故意讓學生身體向左偏、向右偏，讓學生回答兩次讀數是否一樣?(不一樣，且尺子越厚，兩次讀數差別越大)。這兩個讀數哪一個對?(都不對)。怎樣讀才能得到正確的數值?引導學生總結出讀數的視線規則：讀數時，視線要與尺面垂直。(可參照課本圖1-7)。在將零刻度對準被測物體的一端時，也要按這一規則去做。
 4.正確記錄測結果
 列舉幾個無單位數字，說用這組數是無用的。測量結果的記錄應由數字和單位組成。對于任何物理量的測量結果，只有標明單位數據才有意義。
(四)說明
 用刻度尺測量長度是物理實驗的基本技能，也是其他測量儀器正確讀數的基礎。掌握了刻度尺的使用規則，也很容易將技能遷移到溫度計、停表、彈簧秤、電流表等測量儀器的讀數上。因此本節把刻度尺的使用規則作為重點。
 在教法上采取了錯誤嘗試的方法。刻度尺學生比較熟悉，也經常使用。如果直接告訴學生應怎樣使用刻度尺，難以引起重視，甚至引起學生反感而失去學習興趣。利用錯誤嘗試法，讓學生暴露使用刻度尺的的錯誤，找出錯誤的原因。不僅能激發學生的學習興趣，也能潛在地使學生認識到，即使最簡單的測量，也要嚴肅認真，要有正確的操作規則，才能做好實驗測量。
 刻度尺使用規則的表述，涉及立體幾何術語，數學中應回避，宜采用通俗的說法。重要的是讓學生能正確的操作，教學中應通過示范操作幫助學生掌握使用規則。
 誤差和有效數字的理論比較深，在本節課不宜涉及過多。僅讓學生知道由于估讀出最小刻度值的下一位數，就必然存在誤差。知道估讀的數字是有意義的，它能告訴我們真實值在哪個范圍，它跟它前面的數字都是有效的。應該告訴學生，在計算平均值時，有效數字的位數要跟測量值的位數相同。