第1讲 走进实验室
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一、主题单元规划思维导图
二、单元目标
(一)课标要求
1.学习使用刻度尺,了解零刻度线、分度值、量程等概念。
2.了解误差,练习多次测量求平均值减小误差的方法。
3.学会记录、分析、表达数据和结果。
4.知道长度、时间、面积测量的基本原理,领悟“控制变量”等科学研究方法。
5.了解统一计量标准的意义,熟悉长度的国际单位制单位,以及其他单位的换算。
(二) 核心素养要求
物理观念:认识到测量是实验探究的重要环节。
科学思维:观察一些典型的物理现象,初步了解观察的科学方法。
科学探究:知道科学探究的一般步骤,了解安排这些步骤的原因。
科学态度与责任:通过观察常用的实验仪器,认识到测量工具对探究式学习的重要
性。
第一讲走进实验室一、知识梳理:1.一切奇妙的现象,都是有原因的,科学探究就是要找其中的原因及其_________;_______是科学发现的重要环节,______是科学探究的重要形式,______是科学实验的重要环节。
2.科学探究的环节:________、_________、 __________ 、__________ 、________、_________ 、 __________ 。
3.测量:⑴.长度单位:①.基本单位:_______;②.常用单位:千米(km)、分米(dm)、厘米(cm)、毫米(mm)、微米(μm)、纳米(nm);③.1m=____dm=_____cm_____mm=______μm=______nm⑵.长度测量:①.测量工具:刻度尺;②.测量事项:三看:________、_______、_______;五会:会选、会放、会看、会读、会记;⑶.误差:①.定义:测量值与真实值之间的差异,不可避免;②.减小误差方法:、、___________。
5.正确使用仪器:⑴.选择量程;⑵.调节零点;⑶.测量读数;⑷.归整。
6.特殊长度的测量:累计法(如一张纸的厚度);配合法(如硬币的直径);滚动法7.时间单位的国际单位是秒(S),常用单位:小时(h)、分(min)、毫秒(ms)、微秒(µs)换算:1h=_________min=____S =_______ms=__________µs,时间测量可以秒表。
8.实验室常见的测量8.科学探究的基本方法:控制变量法控制变量法是科学探究中常用的一种重要的方法,它是指当所要研究的问题与多个因素有关时,先考察其中_______对研究问题的影响,而保持其他因素不发生改变的方法,它是科学研究中经常用到的。
二、典例分析:1.科学探究的步骤【例1】(2008广安)实验探究是科学研究的重要手段,探究过程包括:①提出问题,②得出结论,③设计和进行实验,④做出假设。
第一课第一章第一节:走进实验室一、一切奇妙的现象,都是有原因的,科学探究就是要找出其中的现象及其原因,观察是科学发现的重要环节。
二、科学探究的方法:(1)提出问题;(2)猜想与假设;(3)制定计划与设计实验;(4)进行实验与收集证据;(5)分析与论证;(6)合作交流;(7)评估三、科学探究的工具•长度测量仪器:刻度尺、游标卡尺、千分尺。
•质量测量仪器:托盘、天平和砝码。
•温度测量仪器:温度计。
•电的测量仪器:电流表、电压表、电度表。
•力的测量仪器:弹簧测力计、圆盘测力计。
•体积测量仪器:量筒、量杯四、补充知识点:科学计数法。
用的形式,有时可以方便的表示日常生活中遇到的一些较大的数,如:光的速度大约是300 000 000米/秒;全世界人口数大约是:6 100 000 000人。
常在物理上见到这样的大数,读、写都很不方便,考虑到10的幂有如下特点:一般的,10的n次幂,在1的后面有n个0,这样就可用10的幂表示一些大数,如:6 100 000 000=×1 000 000 000=任何非0的1次方都等于它本身。
当有了指数幂的时候,小于1的也可以用科学记数法表示。
例如:=10的负5次方,即小于1的正数也可以用科学记数法表示为a乘10 的负n次方的形式,其中a是数位只有一位的正数(即整数部分只有一位,小数部分任意),n是整数【正负都有】。
科学记数法是指把一个数表示成a×10的n次幂的形式(1≤|a|<10,n 为整数。
)第二节:测量一、测量的重要性:实验是科学探究的重要形式,测量是科学实验的重要环节。
物理量的测量首先要规定它的标准,并以之作为单位,将待测量物理量与它的标准量进行比较。
国际单位制是进行科学、科技、贸易交流的保障。
二、国际单位标准1、1888年,科学家们制造了第一个国际通用的长度基准——米原器,作为国际单位制中长度的基本单位2、长度的单位及其换算·国际单位:长度的国际单位是米(m)·常用单位:比米大的单位有千米(km)、比米小的单位有分米(dm)、厘米(cm)、毫米(mm)、微米(μm)、纳米(nm)·单位之间的换算关系:1km=1000m=103m1dm=0.1m=10-1m1cm=0.01m=10-2m1mm=0.001m=10-3m1μm=0.001mm=10-6m1nm=μm=10-9m·换算方法:单位间的换算关系采用等量代替法,即先照写数值,然后乘以单位间的换算关系,并注意结果尽量用科学计数法,换算过程为:“数不变,单位换,进行算”(2)正确使用刻度尺1)使用刻度尺之前要“三观察”·观察零刻度线的位置在哪里,是否磨损;如果磨损可重新确定一刻度线为起始刻度线。
第一讲走进实验室一、知识梳理:1.一切奇妙的现象,都是有原因的,科学探究就是要找其中的原因及其_________;_______是科学发现的重要环节,______是科学探究的重要形式,______是科学实验的重要环节。
2.科学探究的环节:________、_________、 __________ 、__________ 、________、_________ 、 __________ 。
3.测量:⑴.长度单位:①.基本单位:_______;②.常用单位:千米(km)、分米(dm)、厘米(cm)、毫米(mm)、微米(μm)、纳米(nm);③.1m=____dm=_____cm_____mm=______μm=______nm⑵.长度测量:①.测量工具:刻度尺;②.测量事项:三看:________、_______、_______;五会:会选、会放、会看、会读、会记;⑶.误差:①.定义:测量值与真实值之间的差异,不可避免;②.减小误差方法:、、___________。
5.正确使用仪器:⑴.选择量程;⑵.调节零点;⑶.测量读数;⑷.归整。
6.特殊长度的测量:累计法(如一张纸的厚度);配合法(如硬币的直径);滚动法7.时间单位的国际单位是秒(S),常用单位:小时(h)、分(min)、毫秒(ms)、微秒(µs)换算:1h=_________min=____S =_______ms=__________µs,时间测量可以秒表。
8.实验室常见的测量8.科学探究的基本方法:控制变量法控制变量法是科学探究中常用的一种重要的方法,它是指当所要研究的问题与多个因素有关时,先考察其中_______对研究问题的影响,而保持其他因素不发生改变的方法,它是科学研究中经常用到的。
1.科学探究的步骤【例1】(2008广安)实验探究是科学研究的重要手段,探究过程包括:①提出问题,②得出结论,③设计和进行实验,④做出假设。
下面四组探究过程顺序合理的是( )A.①④③②B.④①③②C.①④②③D.③④①②【练1-1】王刚同学根据石头在水中下沉的现象想到石头在水中可能不受到浮力的作用,并设计和进行了实验,上述过程中“石头在水中可能不受浮力作用”属于科学探究中的( ) A 、提出问题 B 、猜想与假设 C 、进行实验 D 、分析与论证2.单位换算【例2】纳米是很小的 单位,1nm = ________m , 一根头发丝的直径只有7×10–2mm = nm = m 。
【练2-1】下列单位换算正确的是( )A.4.5m=4.5m ×100cm=450cmB.456mm=456×1001=0.456mC.36cm=36÷100m=0.36mD.64dm=64×101m=6.4m3.刻度尺的使用和读数【例3】(2011山东济宁,第Ⅱ卷第1题) 如图1所示,木块的长度为 cm 。
【练3-1】图2所示的几种测量中,刻度尺放置最符合要求的是哪个?( )。
【练3-2】在用刻度尺测量物体的长度时,下列要求不正确的是( )A.测量时,刻度尺不能歪斜B.读数时,视线应垂直于尺面C.不能选用零刻度线磨损的刻度尺D.记录测量结果时,必须在数值后注明单位4.数据的记录和分析【例4】一木板的真实长度是1.05432m ,甲同学用最小刻度是厘米的刻度尺去测此板的长度,测量结果接近________m ,乙同学用另一把刻度尺测量,测得结果是1.0543m ,则乙同学的刻度尺的分度值是________,精确值是_______,估计值是________。
【练4-1】下列关于误差的说法错误的是( )A.测量值和真实值之间的差异叫做误差B.用多次测量取平均值的方法可以减小误差C.误差和错误一样是可以避免的D.测量工具越精密,测量方法越先进,误差就越小【练4-2】小明用塑料卷尺测一张桌子的长度,他不怕麻烦的测了五次,这是为了_______________。
五次测量记录分别为:75.1cm 、75.2cm 、75.1cm 、77.2cm 、75.3cm ,根据以上测量工具,这一物体的长度应记作__________。
若测量时用力拉塑料卷尺,则会引起测量结果__________(填“变大”“变小”或“不变”)。
图1图2【科学研究方法】1.在科学研究的基本要素中,下列说法正确的是()A.猜想与假设就是科学幻想;B.讨论交流可以贯穿整个探究过程;C.得出结论,探究就完成了;D.七个环节应齐全。
2.下列有关科学研究的说法中,正确的是()A.实验中有的数据忘记记录了,事后可以估计一个数字填上;B.实验结束后要评估一下得到的结果是不是合理;C.猜想可以展开想象,胡猜乱想;D.必须七个环节都齐全才能算依次科学探究。
【单位换算、测量初步】3.关于常见的测量仪器,下列说法中不正确的是()A.质量的测量仪器有:天平、杆秤、电子秤、弹簧秤;B.长度的测量仪器有:刻度尺、游标卡尺、卷尺;C.时间的测量仪器有:秒表、电子表、寒暑表;D.温度的测量仪器有:体温计、温度计、寒暑表。
4.下列关于误差的说法错误的是()A.测量值和真实值之间的差异叫做误差;B.测量工具越精密,测量方法越先进,误差就越小;C.误差和错误一样是可以避免的;D.用多次测量取平均值的方法可以减小误差。
5.在用刻度尺测量物体的长度时,下列要求不正确的是()A.测量时,刻度尺不能歪斜;B.读数时,视线应垂直于尺面;C.不能选用零刻度线磨损的刻度尺;D.记录测量结果时,必须在数值后注明单位。
6.一名粗心的学生的测量记录中忘记写上了单位,下列记录结果中,哪一个数据的单位应该是米()A.一位学生身高约为16.3;B.一本字典的厚度为3.5;C.一枝新铅笔的长度为0.175;D.一枚一元硬币的厚度为1.9。
7.不同的仪器有不同的量程和分度值,某同学在一次测量中,所选择的仪器量程太大,结果会导致()A.不能进行测量;B.测量时,读不出数值;C.测量值与真实值的差异较大;D.测量值与真实值的差异很小。
8.下列单位换算的写法中正确的是()A.0.20cm=0.20×10-2=2.0×10-3m;B.0.20cm=0.20×10-2m=2.0×10-3m;C.0.20cm=0.20cm×10-2m=2.0×10-3m;D.0.20cm=0.20×10-2m=20.0m。
9.如图所示的各图中,正确测量圆柱体直径的方法是()10.(2010 湖南湘潭)小明用刻度尺和三角板按下图测一枚纽扣的直径,该刻度尺的分度值是__________mm,纽扣的直径是__________cm。
11.我们的家中也有一些测量工具,寒暑表用来测量空气的__________,杆秤用来测量物质的__________。
12.(2009 江西)走进温馨的物理考场,回想起你的自身经历,你走路时的步幅约为50_________,你跑100m所需时间约为16__________(填上合适的物理量单位)。
13.“采用最新技术制成的纳米机器人小得像跳蚤一样”,“离太阳最近的恒星‘比邻星’距我们约4.3光年”。
这里提到的“纳米”“光年”都是__________单位。
我国最长的河流长江约6400__________。
14.有两卷合金丝,其中一卷上的标签显示直径D为0.3mm,而另外一卷的直径比已知合金丝的直径细,但不知其直径d的值,如果只有两枝相同的圆柱形铅笔而不用其他任何测量工具,你能较为准确的弄清它的直径吗?写出操作过程及细合金丝直径的数学表达式。
15.给你一个啤酒瓶,一个橡皮塞,一把刻度尺和一些水,你能测量出此时啤酒瓶的容积吗?(不计瓶壁和瓶底的厚度)【控制变量法】16.(2009 海南)一般物体都是“热胀冷缩”的,物体受热时在长度方向上的膨胀叫线膨胀。
下表是某探究小组的同学探究影响物体线膨胀因素的实验记录(铜、铝线的横截面积相同)请根据实验记录完成下列各题:⑴.该实验应准备的两件测量仪器是___________和___________。
⑵.比较实验序号___________与_________(或3与4),可得结论:当原长和升高的温度相同时,固体的线膨胀与材料有关。
⑶.比较实验序号1与2可得到的初步结论是:__________________________________。
⑷.为了进一步探究⑶中的结论,请在表格中空格里填上相关的信息。
17.(09福州市)小明注意家里摆钟(图3-1)的钟摆在有规律地摆动,经认真观察发现钟摆来回摆动一次的时间刚好是1秒,就想:是不是所有的摆来回摆动一次的时间都是1秒呢?于是,他请教了物理老师,知道摆来回摆动一次的时间叫做周期,在老师的指导下他设计如图3-2所示的单摆(即细绳下系一小钢球)进行探究。
实验数据记录如下表:(1)从表中数据可知,单摆的摆长l 越长,周期T越 (选填“长”或“短”)。
(2)请根据表中数据在图3-3中作出单摆周期的平方T 2与摆长l 的关系图像。
(3)分析图3-3所示图象,可知实验中用的单摆T 2与l 成 关系。
(4)由表中实验记录可知,单摆来回摆动一次时间比较短,直接测量摆动一次的时间误差比较大。
你认为小明为了减小测量误差是怎么做的?(5)生活中若摆钟走慢了,应将钟摆的长度调________。
18.如图4是一只缩小了的脚印,图上小方格的实际边长是2.5cm ,试求脚印的实际面积。
请写出方法简介和最终所求得的结果。
图3-3图1-14 图27图3-2 图3-1望子成龙学校家庭作业1.(2009 常州)体育课上掷铅球活动后,同学们对“铅球”的制作材料进行了讨论,有同学认为“铅球”是铁制品,并从实验室借来磁铁吸一下铅球。
“吸一下”这一过程属于科学探究的()A.提出问题;B.猜想与假设;C.进行实验;D.得出结论。
2.下面是思维同学做的单位换算过程,其中正确的是()A.125cm=125÷100cm=1.25m;B.125cm=125cm⨯1100=1.25m;C. 125cm=125⨯1100=1.25m; D. 125cm=125⨯1100m=1.25m。
3.如图所示,用刻度尺测物体长度,图中铅笔的长度是__________,其中准确值为__________,估计值为__________。
4.在探究“降落伞在空中滞留的时间与哪些因素有关”时,如果旺旺猜想“可能与降落高度、降落伞的面积、降落伞所挂物重有关”,则在探究降落伞在空中滞留的时间与降落高度的关系时,应控制__________、___________不变,改变__________,测量_________。