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長(zhǎng)度的測(cè)量誤差的教案示例之一

時(shí)間:2021-09-29 16:32:04 物理教案 我要投稿

長(zhǎng)度的測(cè)量誤差的教案示例之一

長(zhǎng)度的測(cè)量誤差的教案示例之一

長(zhǎng)度的測(cè)量誤差的教案示例之一

(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,通過多次測(cè)量取平均值可以減小誤差。知道誤差和錯(cuò)誤有區(qū)別。

(二)教具

示教刻度尺、長(zhǎng)方體木塊、學(xué)生自備透明三角尺。

(三)教學(xué)過程 

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,回答視覺總是可靠嗎?繼而舉例說明,對(duì)于時(shí)間長(zhǎng)短、溫度高低等,靠我們的感覺直接判斷,并不總是可靠。不僅很難精確,有時(shí)甚至?xí)霈F(xiàn)錯(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,得到精確的數(shù)據(jù),就必須用測(cè)量?jī)x器來測(cè)量。例如:用刻度尺測(cè)量物體的長(zhǎng)度,用秤來測(cè)物體的質(zhì)量,用鐘表來測(cè)時(shí)間的長(zhǎng)短,用溫度計(jì)來測(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)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。(通常刻度尺的單位標(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:常用鉛筆筆心直徑大約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題。關(guān)于量程和最小刻度值,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)刻度數(shù)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(即有刻度的一面向上)。學(xué)生在測(cè)量時(shí),故意讓學(xué)生將身體向左偏、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。

讓學(xué)生把三角尺翻過來,重復(fù)上面的測(cè)量,這時(shí)身體偏左、偏右的兩次讀數(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1-6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,改用“立”著的說法?赏ㄟ^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邊那一條刻度線,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。

4.正確記錄測(cè)量結(jié)果

列舉幾個(gè)無單位數(shù)字,說用這組數(shù)是無用的。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。

5.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,測(cè)量中存在誤差是不可避免的。

誤差跟錯(cuò)誤不同。像測(cè)量中,由于視線的偏斜而導(dǎo)致測(cè)量的錯(cuò)誤,這是由于沒有按規(guī)則去做造成的。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)量值的平均值更接近于真實(shí)值。

6.想想議議

通過學(xué)生的議論,幫助學(xué)生總結(jié)出正確使用刻度尺的規(guī)則。可按實(shí)際測(cè)量的過程總結(jié)。①測(cè)量前先觀察刻度尺,看零刻度是否磨損,確定以哪條刻度線做測(cè)量的起點(diǎn);明確最小刻度值,了解應(yīng)估讀到哪一位數(shù)字。②刻度尺放置應(yīng)立在被測(cè)物體的面上,不能歪斜。③讀數(shù)時(shí)視線要垂直尺面,并對(duì)正觀測(cè)點(diǎn)。④讀取數(shù)值時(shí)要估讀出最小刻度的下一位數(shù)。⑤記錄測(cè)量結(jié)果時(shí),要標(biāo)注單位。

(四)說明

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。刻度尺學(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)讓暴露使用刻度尺的錯(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,教學(xué)中應(yīng)回避,宜采用通俗的說法。重要的是讓學(xué)生能正確的操作,教學(xué)中應(yīng)通過示范操作幫助學(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。

注:本教案依據(jù)的教材是人教社初中物理第一冊(cè)第一章。

長(zhǎng)度的測(cè)量誤差的教案示例之一