《物理实验仪器的读数》教学设计

《物理实验仪器的读数》教学设计方案课程《物理实验仪器的读数》课程标准《2017年普通高等学校招生全国统一考试大纲的说明》中，明确要求学生能正确使用的实验仪器有：刻度尺、游标卡尺、螺旋测微器、天平、秒表、打点计时器、弹簧测力计、电流表、电压表、多用电表、滑动变阻器、电阻箱等。教学内容分析仪器的读数是实验考核的基础内容。无论是实验设计，还是原理分析，往往都涉及基本仪器的读数，所以一些基本仪器的读数，在近几年的高考试题中不断出现，长度和电路量的测量是出题最频繁的知识点。（粤教版）教学目标知识与技能：知道基本实验仪器的使用常规；熟练掌握测量仪器的读数方法以及怎样估读、估读到哪一位过程与方法：在处理测量仪器读数问题的过程中，学生体会读数的方法、怎样估读测量数据；能灵活应用实验仪器的读数方法，提高分析解决物理式样问题的能力情感态度与价值观：让学生对测量仪器的读数由模糊不清到逢“读”必“对”，学会分析方法，增强高三物理学习的信心。学习目标能正确处理刻度尺、游标卡尺、螺旋测微器、天平、秒表、打点计时器、弹簧测力计、电流表、电压表、多用电表、滑动变阻器、电阻箱等仪器的读数问题。学情分析实验仪器的读数与其他物理知识板块联系比较少，相对独立，容易被学生忽视。仪器的读数，学生普遍有“学起来容易考起来得满分难”的尴尬。重点、难点游标卡尺、螺旋测微器的读数问题，在历年的高考题中出现频率较高，弹簧秤、欧姆表的读数问题也时有涉及，是本专题的复习重点。怎样估读、估读到哪一位数等问题，是本专题的难点。教与学的媒体选择多媒体平台课程实施类型√偏教师课堂讲授类偏自主、合作、探究学习类备注教学活动步骤序号1问题引入：问题：高中阶段，我们须会正确使用的仪器有哪些？[PPT展示问题]引导学生回答：《考试说明》中，明确要求学生能正确使用的实验仪器有：刻度尺、游标卡尺、螺旋测微器、天平、秒表、打点计时器、弹簧测力计、电流表、电压表、多用电表、滑动变阻器、电阻箱等。[PPT展示]2典例讲练3归纳小结】[PPT展示]45…………教学活动详情教学活动1：课堂引入活动目标回答问题解决问题知道高中阶段需要会正确使用的仪器的种类技术资源ppt常规资源ppt活动概述老师提问，学生回答教与学的策略启发式反馈评价及时评价教学活动2：例题、习题讲练活动目标对高中阶段要求会正确使用的仪器能正确读数解决问题对高中阶段要求会正确使用的仪器能正确读数技术资源ppt常规资源ppt活动概述讲练结合教与学的策略讲练结合反馈评价试题结果的对错为评价的依据，能及时评价问题引入：问题：高中阶段，我们须会正确使用的仪器有哪些？[PPT展示问题]引导学生回答：《考试说明》中，明确要求学生能正确使用的实验仪器有：刻度尺、游标卡尺、螺旋测微器、天平、秒表、打点计时器、弹簧测力计、电流表、电压表、多用电表、滑动变阻器、电阻箱等。[PPT展示]教学过程：仪器的分类问题：在《考试说明》要求会使用的实验仪器中，请同学按仪器的测量特点分分类？教师引导学生回答：[PPT展示导学案内容]一般可分为：不需要读数的仪器：滑动变阻器、打点计时器需要读数的仪器：不需要估读的测量仪器——游标卡尺、秒表、电阻箱需要估读的测量仪器——刻度尺、螺旋测微器、天平、弹簧测力计、电流表、电压表、多用电表二、典例讲练（一）不需要估读的测量仪器类读数——游标卡尺、秒表、电阻箱【PPT展示导学案内容】例题1（游标卡尺读数）：一游标卡尺的主尺最小分度为1mm，游标上有10个小等分间隔，现用此卡尺来测量工件的直径，如所示。该工件的直径为___________mm。通过例题，教师引导学生总结游标卡尺读数方法如下：游标卡尺读数方法：【PPT展示】⑴10分度的游标卡尺。游标上相邻两个刻度间的距离为0.9mm，比主尺上相邻两个刻度间距离小0.1mm。读数时先从主尺上读出厘米数和毫米数，然后用游标读出0.1毫米位的数值：游标的第几条刻线跟主尺上某一条刻线对齐，0.1毫米位就读几（不能读某）。其读数准确到0.1mm。⑵20分度的游标卡尺。游标上相邻两个刻度间的距离为0.95mm，比主尺上相邻两个刻度间距离小0.05mm。读数时先从主尺上读出厘米数和毫米数，然后用游标读出毫米以下的数值：游标的第几条刻线跟主尺上某一条刻线对齐，毫米以下的读数就是几乘0.05毫米。其读数准确到0.05mm。⑶50分度的游标卡尺。游标上相邻两个刻度间的距离为0.98mm，比主尺上相邻两个刻度间距离小0.02mm。这种卡尺的刻度是特殊的，游标上的刻度值，就是毫米以下的读数。这种卡尺的读数可以准确到0.02mm。如右图中被测圆柱体的直径为2.250cm。要注意：游标卡尺都是根据刻线对齐来读数的，所以都不用估读。例题2（秒表读数）【PPT展示导学案内容】图中秒表读数应为。秒表的读数分两部分：【PPT展示】小圈内表示分，每小格表示0.5分钟；大圈内表示秒，最小刻度为0.1秒。当分针在前0.5分内时，秒针在0~30秒内读数；当分针在后0.5分内时，秒针在30~60秒内读数。因此图中秒表读数应为3分48.75秒（这个5是估读出来的）。例题3（电阻箱的读数）右图中电阻箱的读数为：右图中的电阻箱有6个旋钮，每个旋钮上方都标有倍率，将每个旋钮上指针所指的数值（都为整数）乘以各自的倍率，从最高位依次往下读，即可得到这时电阻箱的实际阻值。如右图所示，当时的阻值为84580.2Ω。典例讲练（二）：需要估读的测量仪器——刻度尺、螺旋测微器、天平、弹簧测力计、电流表、电压表、多用电表【PPT展示】例题4（螺旋测微器读数）：读出下列螺旋测微器测量的读数：[PPT展示导学案内容][PPT展示]教师引导学生回答，总结如下：螺旋测微器读数方法：测量值=固定刻度值+固定刻度的中心水平线与可动刻度对齐的位置的读数×0.01mm（1）看半刻度是否漏出，固定刻度上的刻度值是以mm为单位；（2）可动刻度要估读,小数点后应保留三位有效数字。如右图读数时，从固定刻度上读取整、半毫米数，然后从可动刻度上读取剩余部分（因为是10分度，所以在最小刻度后应再估读一位），再把两部分读数相加，得测量值。右图中的读数应该是6.702mm。测量值=6.5＋20.3×0.01mm＝6.703mm（6.702mm～6.704mm均正确）例题5（弹簧测力计读数）：[PPT展示导学案内容]如图，弹簧测力计示数的单位为N，图中A的示数为_______N。例题6（天平读数）：[PPT展示导学案内容]如图，用天平称量物体的质量时，右盘中已加入了砝码36克，游码位置如图所示，则被称物体的质量为克例题7：读出下列电表的读数[PPT展示导学案内容]⑴⑵接0~3V量程时读数为_______V．接0~3A量程时读数为_______A．接0~15V量程时读数为______V．接0~0.6A量程时读数A．例题8：读出下列多用电表的读数【PPT展示导学案内容】一多用电表的电阻挡有三个倍率，分别是×1、×10、×100.用×10挡测量某电阻时，操作步骤正确，发现表头指针偏转角度很小，为了较准确地进行测量，应换到________挡．如果换挡后立即用表笔连接待测电阻进行读数，那么缺少的步骤是________，若补上该步骤后测量，表盘的示数如下图所示，则该电阻的阻值是________Ω.【归纳小结】[PPT展示]测量仪器的读数方法：1．需要估读的测量仪器：在常用的测量仪器中，刻度尺、螺旋测微器、电流表、电压表、天平、弹簧秤等读数时都需要估读。因为最终的读数要以有效数字的形式给出，而有效数字的最后一位数字为估计数字，应和误差所在位置一致，在实际操作中，究竟估读到哪一位数字，应由测量仪器的精度（即最小分度值）和实验误差要求两个因素共同决定。根据仪器的最小分度可以分别采用1/2、1/5、1/10的估读方法，一般：最小分度是2的，（包括0.2、0.02等），采用1/2估读，如安培表0～0.6A档；最小分度是5的，（包括0.5、0.05等），采用1/5估读，如安培表0～15V档；最小分度是1的，（包括0.1、0.01等），采用1/10估读，如刻度尺、螺旋测微器、安培表0～3A档、电压表0～3V档等，当测量精度要求不高或仪器精度不够高时，也可采用1/2估读。2．不需要估读的测量仪器：游标卡尺、秒表、电阻箱在读数时不需要估读；欧姆表刻度不均匀，可以不估读或按半刻度估读。⑴游标卡尺的读数：游标卡尺的读数部分由主尺(最小分度为1mm)，和游标尺两部分组成。按照游标的精度不同可分为三种：（a）10分游标，其精度为0.1mm；（b）20分游标，其精度为0.05mm；（c）50分游标，精度为0.02mm。游标卡尺的读数方法是：以游标零刻度线为准在主尺上读出整毫米数L1，再看游标尺上哪条刻度线与主尺上某刻度线对齐，由游标上读出毫米以下的小数L2，则总的读数为：L1+L2。⑵机械秒表的读数：机械秒表的长针是秒针，转一周是30s。因为机械表采用的齿轮传动，指针不