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第一章走进物理世界第3节 长度和时间测量的应用【知识与技能】1.会用累积法测算一张纸的厚度.2.会用以直代曲法、滚轮法测算曲线的长度.3.会用量筒或量杯测液体和固体的体积.4.了解自己身上的“尺”和“表”,练习用这些“尺”和“表”进行估测.【过程与方法】1.通过测量纸张的厚度及曲线的长度掌握长度测量的一些特殊方法.2.通过用量筒或量杯测量形状不规则物体的体积,掌握用量筒、量杯测量体积的方法.【情感、态度与价值观】认识计量时间和长度的工具及其发展变化的过程,培养对科学技术的热爱.【重点】领会累积法和以直代曲等测量的技巧和转换的思想方法.【难点】利用自己身上的“尺”和“表”粗略估测长度和时间.【教学过程】知识点一 长度测量的特殊方法【自主学习】阅读课本P14-15,完成以下问题:长度的“间接”测量中可用到的方法有很多,如“__累积法__”“__以直代曲法__”.【合作探究】探究一 长度测量的一些特殊方法如何较准确的测出一元硬币的直径、一页纸的厚度、细铜丝的直径?答:(1)测量硬币的直径.探究:不能直接用刻度尺放在硬币下进行测量,直径的位置难以判断,会使测量不准确.只能用间接的方法进行测量.方法1(卡尺法):如左图所示,用直尺和三角板把硬币紧压在桌面边缘;借助两把三角板和一把刻度尺来进行测量.或用一只三角板和一把刻度尺,如右图,借助一把刻度尺进行测量.均可从刻度尺上读出硬币的直径d.
方法2(滚轮法):在纸面上画一条直线,让硬币从某个记号开始,在纸面上沿直线滚动n周记下终点.测出线段长度s,先求出每周的周长L=s/n,再利用L=πd求出硬币的直径d=s/nπ.方法3(替换法):把硬币放在纸上,贴着边缘用笔画上一圈,再剪下对折,然后用刻度尺直接测量圆的d,即为硬币的直径.方法4(化曲为直法):拿一纸条紧贴着硬币边包几圈,用一大头针在纸条上扎穿一个孔,然后将纸条展开平放,用刻度尺测出相邻孔间的距离L,就是硬币的周长.根据公式d=L/π求出硬币的直径.(2)测量一页纸的厚度,探究:纸的厚度为10-4m,用毫米刻度尺测不出一页纸的厚度,也测不出二页纸厚度,但是能测出上百页纸的厚度,而一页纸的厚度只要把测出的厚度除以总张数就可以求出了.(以多测少法)测量时取若干页纸(纸的页数要足够多),压紧后,用最小刻度为毫米的刻度尺量出其总厚度L,然后将总厚度除以纸的页数n,求出每页纸的厚度l=L/n.(3)测量细铜丝的直径,测量道理与测量一页纸的厚度相同(以多测少法).测量方法:找一支圆铅笔,把细铜丝捋直,将细铜丝在铅笔上依次密绕适当的圈数n,用有毫米刻度的刻度尺量出这个线圈的长度l,再将线圈长除以圈数所得的商就是细铜丝的直径d=l/n.总结得出刻度尺的正确使用方法:刻度尺要贴近被测物体;刻度尺要跟所测物体的长度平行;读数时视线要与尺面垂直;读数时要估读到分度值的下一位.测量结果=数字+单位.活动1:测量曲线的长度用毫米刻度尺可以直接测出线段的长度.曲线可以看成是由许多小段线段组成的.请参照课本图1-24所示的方法测出曲线的长度,并把测量步骤和方法写出来.答:测量方法是“以直代曲法”;测量步骤是:用圆规取一定长度如0.5cm,然后逐段去测量曲线,最后得出曲线长度.【教师点拨】在长度测量中,常遇到一些物体的长度不能直接用刻度尺测量,如球的直径、一张纸的厚度等.因此,可以__根据具体情况采取不同的特殊方法来测量被测物体的长度__.【跟进训练】1.如何测量一个碗口的周长?思路:被测长度的特点:①曲线;②规则(圆).
测量方法:①直接用卷尺测量;②化曲为直:用细线绕碗口一周再拉直测量;③利用圆周公式C=2π r=πd:两把三角板一把尺子夹紧碗口即可量出直径或用纸将碗口的圆描下,再将纸上的圆对折即可测出直径或利用几何方法(有多种方法)找到直径来测量.2.我国第一条高铁线——武广高铁,如何知道这条铁路的总长度呢?思路:被测长度的特点:距离太大,难以直接用刻度尺测量.测量方法:①上网查找;②借助地图间接测量.说明:上述两个问题先分析特点、方法,让学生讨论后再一一评价.鼓励学生多找方法,并尽量找到简单实用的方法.知识点二 体积的测量【自主学习】阅读课本P15,完成以下问题:1.在国际单位制中,体积的单位是立方米,符号为m3.常用单位有 立方分米(dm3) 、 立方厘米(cm3) 、 立方毫米(mm3) 、 升(L) 、 毫升(mL) 等.2.体积单位之间的换算关系为:1dm3=__10-3__m3,1cm3=__10-6__m3,1mm3=__10-9__m3,1L=__1__dm3,1mL=__1__cm3.3.不规则形状物体的体积测量需要的测量工具有__量筒(或量杯)__、__水__、__烧杯__.【合作探究】1.如何测量物体的体积?答:(1)对于具有规则形状的物体,如长方体、正方体、球体等,只要测量出它们的长、宽、高或直径等相关量,利用公式即可求出它们的体积.(2)对于形状不规则的固体或液体,要使用专门的仪器测量其体积,如量筒、量杯等.2.量筒和量杯有哪些特征?答:量筒是上下粗细均匀的圆柱体状容器,其刻度线分布均匀;量杯是上粗下细的圆台状容器,其刻度线分布不均匀.它们都是用来测量液体或固体体积的工具,量筒和量杯上标出的单位符号是mL,即cm3;量筒和量杯均无“零刻度线”.3.量筒和量杯的使用方法及液体体积的测量方法是什么?答:量筒和量杯的使用方法相同.(1)认:使用量筒或量杯时,应先看清量筒或量杯的分度值和测量范围.(2)放:使用量筒或量杯时应放在水平桌面上.(3)使用量筒或量杯测液体体积时,应先将待测液体倒入量筒或量杯中,待液面静止后,再读数.读数时视线与液面相平,还要注意液面的形状.大多数液体如水、酒精等,液面呈凹形,读数时视线应与液面的凹面底部相平;有些液体如水银,液面呈凸形,则读数时视线应与液面的凸面顶部相平.可按照以上使用方法的步骤对液体的体积进行测量.4.怎样使用量筒或量杯测量不规则固体的体积?
答:(1)沉于水底的固体体积的测量:方法一(直接排水法):第一步:首先在量筒中装入适量的水,记下量筒中水的体积V1;第二步:把固体用细线系好慢慢放入量筒中,读出此时体积V2;第三步:固体的体积V=V2-V1.方法二(溢水法):如果被测物体体积过大,无法放入量筒中,则可采用“溢水法”,即将物体放入盛满水的溢水杯内,同时将溢出的水接到量筒中,读取量筒中水的体积,即为该物体的体积.(2)漂浮在水面的固体体积的测量:方法一(悬垂法):第一步:读取悬挂重物(密度大些)浸没于量筒内水中对应的体积V1;第二步:将被测固体和重物用细线系在一起,并浸没在量筒的水里,读取此时的体积V;第三步:固体体积V=V2-V1.方法二(针压法):直接用细钢丝把固体压入量筒的水中,读出前后两次水面对应的刻度值V1、V2,则固体体积V=V2-V1.【教师点拨】1.量筒读数时__不估读__.在遇到液面对应的位置为非整刻度线时,原则上液面靠近哪一刻度线,就读该刻度线相应的数值.2.用量筒或量杯测量固体体积时,固体必须是__不溶于水__的.3.用“排水法”测固体体积时,量筒内的水要能够__完全浸没__被测固体,且浸没固体后的液面不能超出量筒的最大量程.【跟进训练】使用量筒时,按正确的读数方法,小明应沿如图所示的虚线___b__的方向观察量筒刻度,此时的读数是___60___mL.知识点三 体积的测量【自主学习】阅读课本P16,完成以下问题:1.你身上的“尺”:__身高__、__步幅__、__脚长__、__指宽__、__一拃长__(拃:表示张开大拇指和中指,拇指指尖到中指指尖之间的距离)等可用于估测长度.2.你身上的“表”:在正常情况下,你的脉搏1min跳动的次数,可作为“表”来__估测时间__.【课堂小结】
1.长度测量的特殊方法(1)累计法.(2)以直代曲法.2.测形状不规则物体的体积用量筒或量杯测液体和固体的体积.3.你身上的“尺”和“表”【练习设计】完成本课对应训练.
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