初中物理教学设计素材思维导图

长度的测量 误差

知道长度的单位，对于长度的进率的指数表示是一个难点，但是不宜要求过高，以形成新的难点.能正确使用刻度尺并对使用的正确和错误能有正确的判断.正确记录测量结果，能在准确值的基础上估测一位，误差是难点，讲解时不宜过深.

1， 引入新课

条件较好的学校可以组织学生观察动画或图片，条件一般的学校可以观察课本上的1-1和1-2，使学生得到结论"感觉不总是可靠的，需要进行实际测量"，从而引出测量在物理中的重要地位.

说明在一些方面测量的决定作用，要注意联系实际：发射一颗人造卫星，卫星的运动是否正常，就需要不断的各种各样的测量，并且这种测量要求的精度很高.

2， 新授课：测量和长度的单位

长度测量是最基本的测量，测量要有标准，所以长度有单位，可以引申各个物理量都有单位.介绍长度的单位.

教学中要使学生建立长度单位大小的观念，条件较好的学校可以用动画(自然世界的尺度)、图形、图像来帮助学生想象一些长度的数值.在学生充分观察的基础上，联系实际让学生充分动起来，在自己的身体上找出大约是1米、1分米、1厘米、1毫米的部位，看看谁的更准确.

学生练习单位的换算和判断数值的单位，以便巩固所学到的知识. 3， 新授课： 用刻度尺测量长度

测量长度的一般工具是刻度尺，观察刻度尺，说出自己的刻度尺的零刻度线的位置、量程、最小刻度.再观察一些图形，说明这些刻度尺的零刻度线、量程和最小刻度.

学生可以观察图形和图像素材，或者观察课本上的1-5、1-6、1-7图，组织学生讨论，并总结出使用刻度尺的正确方法：刻度尺的刻度线紧贴被测物体的应测部位，零刻度线磨损时，可以从其他刻线量起;观察测量结果时，视线要与尺面垂直.同时，学生应当讨论不按照正确方法使用时出现的问题.

记录结果时，要注明单位，并应当在读出准确值后，再估计一位，教师利用板图，读出木块的长度：准确值是2cm，再估计一位数值，约是0.2cm，所以木块的长度是：2.2cm.

在此基础上，加上毫米线，此时刻度尺的最小刻度是mm，再读出木块的长度，对比这两次的数值，可以看出测量相同的物体，用不同的精确度的刻度尺得到的结果是不同的.可以再出示一些问题，巩固学生的正确读数.教学中要注意养成学生的这些学习习惯.

4， 新授课：误差

对于"误差"的教学，仅仅把握三个问题：什么是误差，误差是怎么产生的;误差和错误的区别;减小误差的方法.这三个问题可以让学生讨论后得出.

由于估读的数值不同，不同的刻度尺有差异，一些环境等因素对测量工具的影响，造成了误差，所以误差是不能绝对避免的，我们把测量值和真实值之间的差异叫误差.而错误是测量上的方法错误，可以在测量中改正的，这是二者的区别.减小误差的方法是选择精密的测量仪器、多次测量取平均值.

探究活动

从生活中学生已经意识到不同物质的吸、放热性能不同，这里还要把这个比较笼统的问题描述为明确具体的可验证的物理问题。教师可以予以引导：如果上面两幅图中都是水或都是砂子，质量相同，升高的温度也相等，显然，它们吸收的热量必定相等。那么，不同物质(如水和砂子)，在质量相同、升高的温度相等时，它们吸收的热量也相等吗?

这已经是一个可验证的问题，其中包含限制条件，如质量相等、升高的温度相等、不同物质等，这些都可以通过实验技术条件予以控制和测量，为下面设计实验提供了基础。

要比较不同物质的吸热性能，需要取质量相等的不同物质，使其升高相等的温度，比较各自吸收热量的多少。这仅仅是一个实验计划而已，还要具体设计怎样 实现这些要求。具体做法是：不同物质选择水和砂子;质量相等要用天平称 量;升高的温度通过温度计测量出来;水和砂子吸收热量的多少通过加热时间的长短来判断，因此要用两个相同的加热源(如相同的酒精灯，但从安全性考虑，尽量不要用通常的"热得快"等电加热器)。另外，装水和砂子的烧杯规格要相同，要保证除了水和砂子不同之外，其他条件都相同。通过观察水和砂子升高同样温度吸收热量是否相等来验证其吸热性能是否相同。

此外，砂子需要不停搅拌，否则会受热不均匀。实验中也可选用水和煤油(或酒精、色拉油)对比进行研究，可以省去搅拌的麻烦。 但煤油、酒精和色拉油均属易燃品 ，实验时一定要注意安全。由此看来，本实验对学生来说是有一定难度的。

记录实验数据的表格可以直接采用教材上的，也可根据需要自行设计。不管采用哪种，教师都应引导学生弄清表格中各行各列表示的含义，包括其中的单位等，这是以后阅读、使用和设计表格必备的知识。

实验的步骤要让学生自己设计，以锻炼他们设计实验和语言表达的能力。兹举一例，仅供参考：①按照图16.3-1和图16.3-2所示，用铁架台、酒精灯、石棉网、烧杯、温度计等组装两套器材;②用天平分别称取100 g水和砂子，分别倒入两个烧杯中;③记录水和 砂子开始时的温度;④同时对水和砂子加热，记录在加热1 min、2 min、3 min……时水和砂子各自升高的温度。

本实验的操作具有一定难度，需要同组学生互相配合，对实验结果不要过于追求完美，只要能得出定性结论即可。

学生实验取得数据后，教师可引导学生比较、分析：质量相同的水和砂子，升高相同温度时，加热的时间长短是否相同?这说明了什么?从而引导学生得出结论。在描述结论时，初学的学生不一定能做到简洁而准确，只要能大致地将问题表达清楚，就应该予以肯定和鼓励。但教师一定要规范描述到"在质量相等、升高的温度相同的情况下，不同物质吸收的热量不相等，水吸收的热量比砂子吸收的热量多"。

二)比热容

比热容的定义可以直接给出，但教师要引领学生解析其中的关键词及其含义。如为什么要限定"单位质量""温度升高1 ℃"，这是因为比热容是以热量来定义的，而热量跟物体的质量和升高的温度都有关。比热容是初中物理出现的一个由两个以上物理量来定义的物理概念，教师对概念的表述与单位的教学都要充分估计学生认知的困难，把铺垫和引导做得细一些。

对于比热容的单位，要结合阅读数据表"一些物质的比热容"，明确其含义。因为热量计算公式课标没有要求，教学不必要补充传统教材中的吸热公式和放热公式，不引入相关计算，而是把重点放在理解比热容的物理意义上。

通过阅读数据表，要求学生知道水的比热容，会利用水的比热容较大的特点解释有关现象。这里可以设计学生讨论交流活动：日常生活中为什么常用热水来取暖?汽车中为什么用水来做冷却剂?这些问题对于初中学生来说是具有一定难度的。为了突破难点，教师应先让学生充分思考交流，然后汇报辨析，教师梳理总结。对于水的比热容较大，教师在总结时要引导学生明确其两方面的含义：质量相同、升高温度也相同时，水比其他物质吸收的热量多，所以用来作发动机的冷却剂;质量相同、降低的温度也相同时，水比其他物质放出的热量多，所以冬季常用热水来取暖。

三)热量的计算

展示问题1：①1 kg水温度升高1 ℃吸收的热量是多少?

学生很容易即可得出：吸收的热量Q1=4.2×103 J。

展示问题2：2 kg水温度升高1 ℃吸收的热量是多少?

学生讨论得出：吸收的热量Q2=2×4.2×103 J=8.4×103 J。

展示问题3：2 kg水温度升高50 ℃吸收的热量是多少?

学生讨论得出：吸收的热量Q3=50×8.4×103 J=4.2×105 J。

展示问题4：物质吸收热量的多少与其质量、温度变化、比热容成什么关系?

学生讨论得出：物体吸收的热量与质量成正比，与升高的温度成正比，与物质的比热容成正比，计算公式：Q吸=cm(t-t0)。

学生自己推导得出：物体放出热量计算公式：Q放=cm(t0-t)。

四)课堂小结

1.引导学生回顾一个完整的探究应包括哪些过程。

2.比热容的概念、单位及物理意义。

3.Q吸=cm(t-t0)。

4.Q放=cm(t0-t)。

(1)讲解：

(2)提问，你还在什么地方看到过滑轮?

(1)讨论：你认为旗杆顶上的定滑轮有什么作用?

(2)实验1(定滑轮不省力)。

(3)讨论

(4)教师小结：

(1)讨论：动滑轮有什么作用?(教师希望学生能提出动滑轮工作不方便，动滑轮能省力。)

(2)演示实验(游戏：拔河)。

(3)实验2(动滑轮省力)。

(1)通过以上研究我们知道了定滑轮和动滑轮的作用(填出课本P48结论)。

(2)讨论：定滑轮、动滑轮各有什么优点?各有什么缺点?

(3)分组实验：学生独立组装滑轮组实验。

(4)教师小结：把定滑轮及动滑轮组合起来使用的装置叫滑轮组。滑轮组就可以发挥定滑轮和动滑轮各自的优点。