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1、物体的尺度及其测量导学案1物体的尺度及其测量导学案探究目标知识与技能知道测量长度和体积的工具；会使用这些工 具测量长度和体积；知道测量有误差；误差和错误有区别.过程与方法经历测物体的长度和体积的过程；体验通过 日常经验估测长度的方法.情感、态度与价值观认识测量长度和体积的工具及其发 展变化的过程；培养实事求是、热爱科学的精神物质世界的尺度，如图 2.1-1【例1】试就你已知的物体从小到大顺序排列.图2.1-1物质世界的尺度/思路与技巧物质从微观到宏观其尺度应分别为：夸克、 质子、原子核、原子、分子；西瓜、地球、太阳系、银河系、 宇宙.答案夸克、质子、原子核、原子、分子、尘粒、西瓜、 地球、太阳
2、系、银河系、宇宙。长度的测量常用的测量长度的工具：如图2.1-2 ；图 2.1-2长度的单位：国际单位是米，常用单位有：千米、分米、厘米、毫米、微米、纳米.它们之间的换算关系：=1031d=10-11c=10-2=10-31 卩=10-61n = 10-9说明1983年国际计算大会规定：米是在内，光在真空 中行程的长度；光年是长度单位，用来表示天体之间的距离。它等于光在1年中的行程.1光年=9.46 X 1015.正确使用刻度尺的方法一看：测量前根据实际需要选择测量工具，并观察刻度 尺的量程、分度值和零刻度线是否磨损；二放：尺要与被测长度重合，且刻度线紧贴被测物体放 置，若用零刻度线已磨损的刻
3、度尺，应从看得清楚的某一刻 度线开始量；三读：读数时视线应与尺面垂直，并估读到分度值的下 一位；四记：记录测量结果时，要写出数字和单位.测量长度的一些特殊方法普通方法不能直接测量出来，可以间接测量.间接测量长度的特殊方法很多，常用的有以下几种：累积法：把多个相同的微小量放在一起进行测量，再将 测量结果除以被测量的个数，得出被测量值.例如：测纸张的厚度、邮票的厚度、硬币的厚度、头发的直径、细铜丝的 直径等;替代法：测量某个与被测量相等的量，用以代替对被测 量的直接测量.例如：测量地图上某条大河的长度、铁路的 长度、海岸线的长度等.可以用一根弹性不大的柔软丝线与 地图上的曲线重合，并在两端点做好记
4、号，然后将丝线拉直， 用刻度尺测出两个记号间的距离即可；平移法：当物体的长度不能直接测量时，就要想办法把 它等值平移到物体的外部，再用刻度尺测量.图2.1-3就是平移法在测量硬币直径时的两种应用；图 2.1-3滚动法：先测出某个轮子的周长，让此轮子在被测曲线 上滚动，记录滚动的圈数 .然后用轮子周长乘以圈数就可得 到曲线路径的长度，例如：测操场的长度、两个汽车站间的 距离等.汽车的计程器就是根据这个原理制成的.【例2】现有一个圆柱形封闭油桶，仅有一个钢卷尺、 一支粉笔和一个重锤线，不许通过计算，不许打开油桶，要 求直接测量出封闭油桶的上、下边缘上两点间的最大直线距 离.请设计一个试验方案，说明
5、具体方法 .思路与技巧封闭油桶的上、下边缘上两点间的最大直线 距离在油桶内部，但题中要求不许通过计算， 不许打开油桶， 因此必须把这一待测的距离想办法由桶内平移到桶外，这样 就可以用卷尺直接量出它的长度了 .答案具体方法：油桶直立在水平地面上，用粉笔在地上沿桶底画一个圆将油桶平移至与圆相切的位置，设切点为P图 2.1-4利用重垂线找出切点 P正上方桶边缘上的点 Q用卷尺找出过P点的圆的直径，确定直径另一点的位置利用卷尺直接量出、Q两点间的距离即为所求.误差误差的概念：测量值与被测物体的真实值总会有些差异，这种差异叫误差；产生误差的原因：测量工具不够准确、测量方法不够完善、测量者的观察不够细致等
6、；减小误差的方法：多次测量取平均值；误差和错误的区别：错误是测量方法或原理不正确、违 反操作规则等原因造成的，是可以避免的.任何测量中的误差是不可避免的，只能选用更精密的测量工具，改进测量方 法，认真细心地进行多次测量取平均值才能尽量地减小.【例3】小明在测量一木块长度的实验中，得到如下记录：11 = 12.41c,l2=12.42c, 13 = 12.44c，则木块的长度应为，小明所用刻度尺的分度值为.思路与技巧多次测量求平均值能减少误差，三次测量的 平均值即为木块的长度.因为在记录测量值时最后一位是估计值，求平均值时最后一位也应是估计值，估计值的位数保 留多了仍是估计值，并不会变得更准确，
7、所以位数保留多了没有意义.木块长度l=12.423c=12.42c. 由于12.4c是准确值，0.02c是估计值，即准确到124，则小明所用刻度尺的分度值为1.答案 12.42c1.体积的测量体积：任何物体都要占据一定的立体空间，也就是具有 一定的体积；体积的单位：国际单位是米 3.常用单位：分米 3、厘米3、毫米3、升、毫升，其换算关系如下：d3=10-331c3=10-6313 = 10-93IL = ld31L=1c3测量物体体积的方法：图 2.1-5说明使用量筒或量杯测体积时，视线要与凹形水面的底 相平，或与凸形水银面的顶相平.【例4】有一次，爱迪生把一只灯泡交给他的助手阿普顿，让他计
8、算出这只灯泡的容积是多少，阿普顿是普林斯顿 大学数学系的毕业生，又去德国深造了一年，数学程度相当 不错，他拿着这只梨形的灯泡，打量了好半天，又特地找来 皮尺，上下量了尺寸，画了剖视图、立体图，还列了一道又 一道的算式.一个小时过去了，爱迪生着急了，走近一看， 哎哟，在阿普顿面前，好几张白纸上写满了密密麻麻的算式 爱迪生微笑着说，何必这么复杂呢？然后告诉了阿普顿测量 的方法，阿普顿恍然大悟，不到一分钟就测出了灯泡的容积， 你知道爱迪生测灯泡的方法吗？思路与技巧灯泡的形状不规则，很难直接计算出灯泡的 容积.可转换成测量水的体积，即可间接地测量出灯泡的容 积.答案爱迪生测量灯泡的容积方法是：把水装满
9、在这只灯 泡里，再把水倒在量杯或量筒里量出水的体积，则水的体积 就是灯泡的容积.探究体验收集资料图2.1-6是长度阶梯的一部分.请查阅相关资 料将其余部分补上.并把原子、分子、人的身高、珠穆朗玛 峰的高度、地球的直径、月球距离等相关的典型尺度标记在 线旁.图 2.1-6分析与结论和其他同学交流讨论一下，还有哪些表示长度阶梯的方法？探究点拨用不同的方法进行物理量比较是科学方法的体现，不同的内容应选择最直观的方法.聊天室话题：有趣的人体尺度胖胖：老师，公安员和考古学家能根据脚印的长度确定 个人的身高，是不是人的脚印长度与身高存在某种关系 呢？老师：人体各部分的尺度间有着特殊的规律.一般情况下，一个
10、人手腕的周长恰恰是他脖子周长的一半。两臂平伸 的长度正好等于身高，大腿正面厚度和他的脸宽差不多，肩 膀最宽处约等于身高的，成年人的身高大约等于头长的8倍或7.5倍.拳头的周长与脚底的长很接近，所以买袜子的时 候只要把袜底在自己拳头上绕一下，就知道是否合适了.用尺去量一下，你还能一发现什么规律？然后请教美术 老师，画人体时应注意什么问题？图 2.1 -7快乐套餐小明发现周围同学在测长度时，刻度尺放置的位置有以 下几种.请你判断哪些是正确的图 2.1-8在使用刻度尺测量物体长度时，下列说法中正确的是A. 若刻度尺的零刻度线已磨损，则不能测出准确结果B. 读数时，估读的数位越多越准确c.用多次测量求
11、平均值的方法能减小误差D.只要方法正确，认真测量，误差是可以避免的要测量1分硬币的厚度，使测量结果的误差较小，下列方法中最佳的方法是A. 用刻度尺仔细地测量硬币的厚度B. 用刻度尺多次测量硬币的厚度，求平均值c.用刻度尺多次测出10个1分硬币叠起来的总厚度， 求平均值，再除以10D.用刻度尺测出10个1分硬币叠起来的总厚度，再除 以10，求得1个硬币的厚度四位同学分别用一把分度值是1的刻度尺，先后测量物理课本的长度，下列测量结果中，记录正确的是量筒做得细而高，不做成粗面矮的形状，这主要是因为A. 实验中，细高的量筒便于操作B. 细高的量筒可以做出相对较大的底座，增加稳度c.细高的量筒与粗矮的量
12、筒相比，相应的刻度间隔较 大，便于准确地读数D.粗矮量筒中的液体较多，需用较厚的玻璃，因而不便 读数一般情况下，初三学生一扌乍的长度约是按照物质世界主要物体的大致尺度从小到大顺序，排列 正确的是A. 原子核、夸克、原子、分子、生物体、地球、太阳系、 银河系B. 原子核、夸克、原子、分子、生物体、地球、银河系、 太阳系c.夸克、原子核、原子、分子、生物体、地球、银河系、 太阳系D.夸克、原子核、原子、分子、生物体、地球、太阳系、 银河系实验前，小明和同学们跃跃欲试，都想要测出最准确的 数据.小马说："我只要认真按老师要求去做，就不会有实验 误差."小明说："我只要测
13、量方法正确了就不会产生实验误 差."小华说："我只要遵守操作规则就不会产生实验误差小灵说："我对同一个量多测几次，求出它们的平均值， 就不会有误差了 ."小高说："你们这样只能减少实验误差，不可能没有误 差，即使老师测量也会有误差 ."你认为."采用最新技术制成的纳米机器人小得像跳蚤一样离太阳系最近的恒星'比邻星'距我们约4.3光年"，这里所 说的"纳米"、"光年"都是的单位.世界最高峰珠穆朗玛峰经 我国专家测量改为 8848.13，通过公布的这一数据可以判断
14、 测量的精确度达到.0.如图2.1 -9所示是测量乒乓球直径的一种方法，其中 的乒乓球是第46届”世乒赛”使用的”大球”，它的直径是c， 合.1.如图2.1-10中的螺丝全长为.图 2.1 -9 图 2.1 -10英制单位有英寸、英尺、码、英里、海里码=3呎=0.9144，I呎=12吋=0.3048，1吋=2.45c.电视机屏幕的大 小是用”吋"来表示的.请问：你家的彩电是多大？，合3.郑州到上海的铁路线如图2.1 -11所示，此图按实际尺寸缩小了 XX0000倍.用细线沿图上铁路线截取相同长度的 一段，拉直后的长如图2.1-11中AB所示，请用文具盒中刻度尺量出图上郑州到上海的直线
15、距离为，贝y郑州到上海的实 际直线距离为.图 2.1 -11 图 2.1 -12小红家上月5日自来水表读数为 3443,本月5日自来水 表指针的位置如图2.1-12所示，这时水表示数为3,所以一一 个月来她家用去3.若每立方米水0.8元，则小红家这个月应 交水费元.三位同学在用量筒测液体体积时，读数情况如图2.1-12所示，其中同学读数正确，量筒中液体体积为L.观察图2.1 -13 :图 2.1 -13看一看；判断下列问题： 图a、图b中的两条线段AB cD哪条长？ 图c中的线段AB长，还是Ac长？ 图d中三条线段AB cD、EF，哪条最长？哪条最短？ 图e中PN和PQ平行吗？ 图f中的N, PQ是直线吗？ 图g中，方框的四边形是直线吗？测一测：然后比较你的目测结果正确吗？小明同学买了一盒自动铅笔用的笔芯，但包装盒上注明 的笔芯直径看不清楚了，小明想用实验方法测出笔芯的直 径，他只有分度值是1的三角板一块，小明能否测出笔芯的 直径？如果能，请写出实验步骤.如果不能，请说明理由.参考答案正确的操作可减少误差，避免错误；实验中绝对精确是不可实现的9.长度；分米； 82613.356 ； 1214.乙；6015.略 16.略17.能；把铅笔芯紧密排列在桌面上；用三角板测出 排列的长度L;数出所列铅笔芯的个数n;用d=算出笔芯直径