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第一节　物体的尺度及其测量
教学目标
1．了解物质世界从宏观到微观的大致尺度。
2．知道测量长度和体积的工具。
3．会使用刻度尺测量物体的长度，会使用量筒测量物体的体积。
4．知道测量有误差，理解误差和错误的区别。
新知导学
知识点一　物质世界的几何尺度
[教材助学]
阅读教材第37页“物质世界的几何尺度”的内容，结合教材第38页图2－5，回答下列问题。
[合作解疑]
1．宇宙万物，从纷繁的星体到我们生活的地球，从莽莽大山到滔滔江河，从高大的建筑物到组成物质的微小的分子、原子，都有一定的________，都要占据一定的________。
2．不同大小的物体的尺度、占据的空间大小是不一样的。在教材第38页图2－5中，尺度数量级最大的是________，约是________；尺度最小的是________，数量级是________，最大的数量级是最小的数量级的________倍。
3．图中最大的尺度数量级是不是物质世界最大的数量级？
4．图中最小的尺度数量级是不是物质世界最小的数量级？
[教师点拨]
1．物质世界的最大尺度：哈勃半径指宇宙大爆炸产生的光至今传播的距离，而光是向四面八方辐射传播的，它以后还会传播下去，从这点来说1027m不是物质世界的最大尺度。
2．物质世界的最小尺度：基本粒子并不都是最基本、不可分的，近40年来大量实验表明至少强子是有内部结构的，也就是基本粒子中的强子是可以再分割的，因此，10－15m也不是物质世界的最小尺度。
[拓展延伸]
宇宙大爆炸：现代宇宙学中最有影响的一种学说。它的主要观点是认为宇宙曾有一段从热到冷的演化史。在这个时期里，宇宙体系在不断地膨胀，使物质密度从密到稀地演化，如同一次规模巨大的爆炸。该理论的创始人之一是伽莫夫。1946年美国物理学家伽莫夫正式提出大爆炸理论，认为宇宙由大约140亿年前发生的一次大爆炸形成。上世纪末，对Ia超新星的观测显示，宇宙正在加速膨胀，因为宇宙可能大部分由暗能量组成。
[当堂检测]
任何物质，不论大小都有一定的________，都要占据一定的________；大物体的尺度________，占据的空间________，小物体的尺度________，占据的空间________；目前人们已知的物质世界尺度最大的是________，数量级是________；最小的是________，数量级是________。
知识点二　长度的测量
[教材助学]
阅读教材第38页“长度的测量”的内容，回答下列问题。
[合作解疑]
1．长度的单位
哈勃半径的数量级是1027m，基本粒子尺度的数量级是10－15m。在国际单位制中，长度的单位是________，用符号________表示。长度的其他单位还有________、________、________、________、________、________，它们之间的换算关系是1km＝________m；1dm＝________m；1cm＝________m；1mm＝________m；1μm＝________m；1nm＝________m。
2．常见的测量工具
测量长度的常用工具有________、________、________和________。其他各种刻度尺如________、________也可以用来测量长度。
3．测量方法的初步认识
要准确测量物体的长度，不仅要选择合适的测量工具，还必须掌握正确的________，记录的数值必须有________。由教材第39页图2－7可知，必须让刻度尺的________对齐物体的一端，并紧靠被测物体；读数时，视线要________被测物体末端所对的刻度线，读数时，读出________值和________值。
4．误差与错误
________值和________值之间的差异叫误差，造成误差的原因有许多，如由于________、________、________。误差和错误不一样，________是可以避免的，________是不可以避免的，只能减小。通常采用的减小误差的方法是____________________。
5．刻度尺的结构
请同学们观察自己手中的刻度尺，然后交流说出刻度尺的共同结构都有________、________、________、________。
6．刻度尺的使用步骤
我们尝试使用刻度尺测量手中物体的长度，看看在使用过程中，应该怎么测量才准确，思考后回答下列各题。
(1)会放：刻度尺的________对准被测物体的一端，刻度尺的刻度________被测物体，不要歪斜。
(2)“会看”是指读数时，视线要________刻度尺，与尺面________。
(3)“会读”是指在读数时，除准确读出________的数字之外，还要估读到________。
(4)“会记”是指记录的数值必须注明________。
7．学以致用
让我们用自己的刻度尺测量一下物理课本的宽度吧。
我测到的课本的宽度为________cm。
[教师点拨]
多次测量求平均值方法的应用步骤：
(1)去掉错误数据，包括去掉记录位数与其他数据不一样的数据，准确值不一样的数据。
(2)求平均值，求正确数据的平均值。
(3)保留位数，平均值保留的位数要和测量数据的位数一样。
[拓展延伸]
刻度尺热胀冷缩后测物体的长度：
(1)热胀后，刻度值没变，但是尺子本身变长，所以测量时显示的长度变小。
(2)冷缩后，刻度值没变，但是尺子本身变短，所以测量时显示的长度变大。
[当堂检测]
1．如图所示的几种测量中，刻度尺放置最符合要求的是(　　)
2．在图中物体的长度为________cm，该刻度尺的分度值为________。
3．关于误差，下列说法中不正确的是(　　)
A．测量值和真实值之间的差异叫误差。
B．用多次测量求平均值的方法可以减小误差。
C．测量工具越精密、实验方法越合理，误差就越小。
D．误差和错误一样，都是可以避免的。
知识点三　体积的测量
[教材助学]
阅读教材第40页“体积的测量”的内容，回答下列问题。
[合作解疑]
1．任何物体都占据一定的空间，也就是具有一定的________，用符号________来表示。
2．体积的国际单位是________，符号是________。比它小的单位带有________、________、________、________。它们之间的换算关系是1L＝________dm3；1mL＝________cm3；1m3＝________dm＝________L；1dm3________cm3＝________mL。
3．测量规则固体的体积，比如长方体、正方体，可以测量它们的________、________、________，圆柱体可以测量它的________、________；对于液体或不溶于液体的不规则固体，可以用________或者________测量它们的体积。
4．作为测量工具，量杯和量筒在使用时，应该注意哪些数据呢？
5．我们发现量筒内的液面不是平的，有的凸、有的凹，那读数时，以什么高度为依据呢？
6．液体可以直接用量筒和量杯测量？对于固体如何借助液体测量体积呢？
7．让我们测量一下清水、小石块的密度吧。
写出你在测量中遇到的问题，以及解决的方法。
[教师点拨]
用量筒测量固体体积时，应该满足的条件是：固体不能溶于液体。
[拓展延伸]
蜡块在水中是漂浮的，为了让蜡块全部浸入水中，我们可以用一个细针把蜡块按入水中，不过虽然细针体积比较小，但是毕竟有体积，所以会使测量的蜡块的体积偏大。
[当堂检测]
1．在使用量筒和量杯测量液体体积时，应先观察你所使用的量筒和量杯的________和________，读数时，视线要与________相平。
2．用量筒测不规则固体体积的步骤如下：在量筒中注入适量的水，读出此时水面所对应的示数V1；把固体浸没在盛有适量水的量筒中，读出此时水面所对应的示数V2，则待测固体的体积V＝________。
你认为：在上述操作过程中怎样把握注入量筒内水的多少才是“适量”的？
3．如图所示为观察量筒读数时的四种方法，其中正确的是(　　)

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