师:同学们,今天我们来学习八年级人教版物理第一单元时间的测量。先看学习目标:一、能根据生活经验估测时间;二、知道测量工具的量程和分度值,能使用适当工具测量时间;三、能正确记录数据。大家知道时间的单位有哪些吗?
生:小时、分钟、秒。
师:非常好。其中秒是国际单位制中的基本单位。它们之间的关系是怎样的呢?
生:一小时等于60分钟,1分钟等于60秒,一小时等于3600秒。
师:关于时间的测量,我们可以设计实验测量脉搏跳动20次所用的时间。先来看看小童是怎样设计实验的。
小童:老师,我用手表测量脉搏跳动20次所用的时间。
师:那小泽又是怎样的呢?
小泽:老师,我用手机的计时功能测量脉搏跳动20次所用的时间。
师:小佳和小玲又是怎样设计的呢?
小佳:老师,测量脉搏跳动20次所用的时间,我用的是体育课常用的电子停表。
小玲:老师,我是用钟表测量脉搏跳动20次所用的时间。
师:同学们设计的实验都很好,接下来按照设计进行实验操作。这是小童设计的实验,大家观察指针是怎样转动的。
小童:我脉搏跳动20次所用的时间是19秒。
师:看看小泽的实验。
小泽:我脉搏跳动20次所用的时间是17.26秒。
师:这是小佳做的实验。
小佳:我脉搏跳动20次所用的时间是17.05秒。
师:小玲做的实验呢?
小玲:我脉搏跳动20次所用的时间是21秒。
师:同学们无论是设计实验还是进行实验操作都做得很好。这些工具的量程和分度值又是怎样的呢?请一位同学回答一下。
生:钟表和手表的量程都是0 - 12小时,分度值都是1秒;手机的量程是0 - 60分钟,分度值是0.01秒;电子停表的量程是0 - 10小时,分度值是0.01秒。
师:说得很好。使用任何测量工具都要先了解它们的量程和分度值。除了这四种,机械停表也能测量时间。请同学们拿出机械停表,按动按钮,观察指针变化,了解机械停表的量程和分度值。实验开始。
师:通过实验,我们怎样知道机械停表的量程呢?请一位同学回答。
生:小表盘的短分针运动一周的时间是15分钟,所以停表的量程就是0 - 15分钟。
师:现在有个问题,这个停表能测量一天的时间吗?
生:因为一天有24小时,超过了这个停表的量程,所以不能用这个停表测量一天的时间。
师:是的,使用任何测量工具都不能超过它的量程。下面请一位同学告诉我,你是怎样看到机械停表的分度值的?
生:老师,我知道小表盘的分度值是0.5分钟,大表盘的分度值是0.1秒。我还发现,当大表盘的秒针走一圈是30秒,小表盘的分针就会走半格;当大表盘的秒针走两圈是60秒,小表盘的分针就会走一大格。
师:这位同学观察得很仔细,不但知道分度值,还知道两个指针运转时的关系。下面请一位同学告诉我,机械停表上的按钮有什么作用?回答前,先看一段视频。
生:老师,按第一次按钮启动,按第二次按钮暂停,方便读数,按第三次按钮复位归零,准备下次测量。
师:说得很好。有同学问机械停表上的读数该怎么读?其实机械停表的读数是读小表盘的分钟数加大表盘的秒数。这里有两个机械停表,请两位同学来回答。
生1:左边的停表,小表盘的指针在0与1之间,所以是没到一分钟,大表盘的指针停留在20.4秒,所以读数为20.4秒。
生2:右边的停表,我看到小表盘的指针在1和2之间,读一分钟,而且更靠近2的那一半,所以我觉得是在30 - 60秒之间,应该是38.5秒,所以最终的读数是1分38.5秒。
师:这两位同学说得非常好。其他同学学会机械停表的读数方法了吗?下面我们利用停表来测量脉搏跳动20次所需的时间。器材有电子停表、机械停表。实验开始。同学们,为什么测量同一个实验,数据会不一样呢?知道原因吗?
生1:我觉得是测量的仪器不同。
生2:可能测量时出现错误了。
生3:我认为是人工计时按钮的时间不同。
师:通过分析发现,受测量仪器和测量方法的影响,测量值和真实值之间的差异,我们把它叫做误差。任何测量都有误差,例如长度和时间的测量都有误差。误差可以减少,但不能消除。那有哪些方法可以减少误差呢?
