测量的历史及长度的测量

1、测量的历史（一）徐汇教师进修学院 赵谊伶一、 教学目标（1） 知道测量的目的是进行可靠的定量比较。（2） 知道测量的要素是单位和工具。（3） 知道国际单位制（SI），知道长度的量度单位及换算。（4） 正确使用刻度尺测量物体的长度，能正确读数、记录测量结果。（5） 学会进行长度估测。（6） 了解古今中外长度测量的历史，增强民族自豪感。二、 教学重点国际单位制的概念。长度的量度单位。三、 教学难点长度的估测。四、 学习资源和器材准备刻度尺等长度测量工具。五、 教学设计思路首先通过对生活中一些具体的事例的观察、判断，感受比较、判断事物间差异的重要性。再通过实验体会测量比感官判断更准确，知道测量的目的

2、。通过讨论：“怎样测量物体的长度”，观察学生对长度测量的了解，同时回顾长度测量的历史；介绍秦始皇统一度量衡；介绍国际单位制及长度的国际单位；知道测量的要素。通过学生活动，学会估测，复习刻度尺的使用与读数，感受估测与用刻度尺测量物体长度的区别。六、 教学流程单位活动I观察、实验活动估测与读数测量的目的讨论怎样测量物体的长度？七、 教学过程（一）观察思考、明确测量的意义1观察思考出示一些实物让学生观察、判断。（通过具体的事例说明日常生活中比较和判断的意义。）如：一只细长的铅笔能否放到笔袋里？大家新发的课本能否放入一个看起来不大的书包中？一辆大集卡能否从高架桥下开过？一张乒乓球台能否搬到教室里？讨论

3、回答：要判断一张乒乓球台能否搬到教室里，就要将乒乓球台的长、宽、高与教室门的高度与宽度进行比较。 人们在日常生活中不但要比较物体的大小，还经常要比较物体的轻重、冷热、快慢等。（可以让学生讨论、举例）出示一些实物让学生观察、判断。如线段AB、CD的长短，茶杯口的宽度与高度比较，圆柱体的直径与高度比较等。ABCD2比较判断用眼观察、比较判断图中线段AB、CD的长短，茶杯口的宽度与高度比较，圆柱体的直径与高度。写出比较结果。实验：用直尺测量后写出比较结果。结论：有时单凭感官判断事物的差异不准确、不可靠。 用尺测量就可以进行可靠的比较。板书：测量的目的就是进行可靠定量比较。（二）讨论交流，建立单位的概

4、念3怎样测量物体的长度？让学生讨论、交流。请学生回答。通过讨论知道除了可以用直尺测量物体的长度外，还可以有其他方法。（这里主要是看学生对测量的了解，同时介绍长度测量的历史。）在古代，人类为了测量田地等就已经进行长度测量，最初是以人的手、足等作为长度的单位。但人的手、足大小不一，在商品交换中遇到了困难，于是便出现了以物体作为测量单位，如公元前2400年出现的古埃及腕尺，中国商朝出现的象牙尺等。(认识单位不统一的麻烦。)4. 测量的要素要进行可靠的定量比较，就要一个公认的比较标准单位。秦王朝统一度量衡。国际单位制。长度的国际单位米。板书：长度单位换算1米=10分米=100厘米=1000毫米=微米=

5、纳米板书：测量的要素是单位和工具。（三）活动：估测和读数5估测问题：如果没有任何测量工具，怎样测量教室的宽度？学生讨论、回答，按学生方案测量。活动：进行学习活动卡P6估测活动。两位同学分别在教室前后用步长测教室宽度，得到不同结果。问题：怎样才能得到相同的结果？讨论。6刻度尺的使用与读数复习刻度尺的使用和读数方法。活动：P8刻度尺的读数。（四）小节本课（五）作业布置1. 测量长度的基本工具是_；国际单位制中长度的主单位是_。 2. 在使用刻度尺前首先要观察它的_、_和_；测量时，要使零刻度线对准_的一端；使它的刻度线_被测量的物体；读数时，视线要_；记录时，既要记录_，又要记录_。3. 0.15

6、千米_米_毫米。4. 估测教室的长、宽、高一般以_为单位；估测课本的长、宽一般以_为单位。5. 查找资料，了解一些量度长度的测量工具并与同学交流。 参考资料：（由五十四中学李陆盛老师提供）1国际单位制 第二次世界大战后，出现了进一步加强国际合作的趋势，迫切要求改进计量单位和单位制的统一。在这以前，多种单位制并存的局面使各国科技人员伤透了脑筋，贻误了许多工作。 1948年第九届国际计量大会要求国际计量委员会在科学技术领域中开展国际征询，并对上述情况进行研究。在这个基础上，1954年第十届国际计量大会决定将实用单位制扩大为六个基本单位，即米、千克、秒、安培、开尔文和坎德拉，其中开尔文是绝对温度的单

7、位，坎德拉是发光强度的单位。 1960年第十一届国际计量大会决定将上述六个基本单位为基础的单位制命名为国际单位制，并以SI(法文Le System International elUnites的缩写)表示。 1971年第十四届国际计量大会增补了一个基本量和单位，这就是“物质的量”及其单位摩尔，定义它为：摩尔是一系统的物质的量，该系统中所包含的基本单元数与0.012千克碳-12的原子数相等。 同时SI单位制中还规定了一系列配套的导出单位和通用的词冠，形成了一套严密、完整、科学的单位制。 SI单位制的提出和完善是国际科技合作的一项重要成果，也是物理学发展的又一标志。 国际单位制比起其他单位制来有许

8、多优点：一是通用性，适用于任何一个科学技术部门，也适用于商品流通领域和社会日常生活；二是科学性和简明性，构成原则科学明了，采用十进制，换算简便；三是准确性，单位都有严格的定义和精确的基准。2（视频短片）米的定义：国际单位制的长度单位“米”起源于法国。1790年5月由法国科学家组成的特别委员会，建议以通过巴黎的地球子午线全长的四千万分之一作为长度单位米，1791年获法国国会批准。为了制造出表征米的量值的基准器，在法国天文学家捷梁布尔和密伸的领导下，于17921799年，对法国敦克尔克至西班牙的巴塞罗那进行了测量。1799年根据测量结果制成一根35毫米25毫米短形截面的铂杆，以此杆两端之间的距离定

9、为1米，并交法国档案局保管，所以也称为“档案米”。这就是最早的米定义。 由于档案米的变形情况严重，于是，1872年放弃了“档案米”的米定义，而以铂依合金（90的铂和10的铱）制造的米原器作为长度的单位。米原器是根据“档案米”的长度制造的，当时共制出了31只，截面近似呈X形，把档案米的长度以两条宽度为68微米的刻线刻在尺子的凹槽（中性面）上。1889年在第一次国际计量大会上，把经国际计量局鉴定的第6号米原器（31只米原器中在0时最接近档案米的长度的一只）选作国际米原器，并作为世界上最有权威的长度基准器保存在巴黎国际计量局的地下室中，其余的尺子作为副尺分发给与会各国。规定在周围空气温度为0时，米原

10、器两端中间刻线之间的距离为1米。1927年第七届国际计量大会又对米定义作了严格的规定，除温度要求外，还提出了米原器须保存在1标准大气压下，并对其放置方法做出了具体规定。 但是使用米原器作为米的客观标准也存在很多缺点，如材料变形；测量精度不高（只能达01m）。很难满足计量学和其他精密测量的需要。另外，万一米原器损坏，复制将无所依据，特别是复制品很难保证与原器完全一致，给各国使用带来了困难。因此，采用自然量值作为单位基准器的设想一直为人们所向往。20世纪50年代，随着同位素光谱光源的发展。发现了宽度很窄的氪86同位素谱线，加上干涉技术的成功，人们终于找到了一种不易毁坏的自然标准，即以光波波长作为长度单位的自然基准。 1960年第十一届国际计量大会对米的定义作了如下更改：“米的长度等于氪86原子的2P10和5d1能级之间跃迁的辐射在真空中波长的73倍”。这一自然基准，性能稳定，没有变形问题，容易复现，而且具有很高的复现精度。我国于1963年也建立了氪