饮水鸟 国外科普读物中记载的饮水鸟，主体由玻璃制成。它的身体
饮水鸟
是一根玻璃管，管的上端是一个小球，也就是鸟头，管的下端是一个大球，也就是鸟的尾部。球内装有液体，管的下端浸在液面下。整个鸟身是密闭的，架在一个类似鸟腿的座上。它的头部粘有尖尖的嘴，尾部粘有羽毛。为了让人不能看清鸟身体里的秘密，它的身体被涂上了黑色。而它的神奇之处就是，在鸟的面前放上一杯水，鸟就会俯下身去，把嘴浸到水里，“喝”了一口后，又直立起来。可是直立一会儿它又会俯下身去，等到鸟嘴浸到了水，“喝”了一口，又会直立起来。就这样，它不停地点头喝水，就像是一台永动机。但是永动机在科学理论上是不可能的，那么这到底是怎么回事呢？ 爱因斯坦也吃惊的玩具
这一点连当代最伟大的科学家爱因斯坦都为它吃惊。根据前苏联著名的科普作家别莱利曼编著的《趣味物理学续编》中提到，曾有人将这个涂了颜色、看不见内部奥秘的“饮水鸟”赠送给爱因斯坦博士，并对他说，科学家不是说永动机是不可能的吗，现在就让你瞧瞧这台永动机。当爱因斯坦看过并明白其原理时，真的十分惊叹“饮水鸟”的设计巧妙。因此这个玩具就被别人叫做“爱因斯坦也吃惊的玩具”。 原理
当然这种玩具并不是永动机，它之所以能不停地点头喝水，是因为它包含着复杂的物理学原理。原来“饮水鸟”内的液体是乙醚一类易挥发的液体，在高温里很容易蒸发，而液体的饱和蒸汽所产生的压力又会随温度的改变而剧烈的改变。
a.头部受冷，气压下降，尾部的液体因为吸力沿颈部上升。这样头的重量在增加，尾部的重量在减轻，重心位置发生变化，当重心超过脚架支点而移向头部时，鸟就俯下身到平衡位置。这个位置可以通过鸟嘴的重量来调试。
b.头部降低，内部发生两个变化。一是“饮水鸟”的嘴浸到了水，这样鸟头被打湿。二是上下的蒸汽区域连通，两部分气体混合，没有了气压差，但由于吸收了周围空气的热量，蒸汽的温度略有上升。这时上升到头部的液体，在本身的重量作用下流向下端尾部。
c.尾部变重，头部向上翘，液体全部集中到尾部，同时，头部的蒸汽因为刚粘到的水又开始冷却。
原来“饮水鸟”头部不断蒸发所吸收的周围空气的热量，就是这奇妙的“饮水鸟”能够活动的原动力。正是因为它使用的是周围察觉不到的能源，所以才会被人误认为是永动机。
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第 二 节 测量：实验探究的重要环节
? 教材分析：
本节以长度测量为主线，介绍了刻度尺的读数及使用方法。长度的测量是最基本的测量，许多测量仪器的示数是以长度的示数为基础的。如果学生掌握了刻度尺的读数方法，就能容易地过渡到其他测量仪器的读数，教材把长度的测量放在第一章中，目的也在于此，以便使学生能自主地去使用其他测量仪器。
教材首先图文并茂地以鲁班制定中国木工尺为例，说明统一计量标准的意义，然后介绍为了更好地进行科学、科技、贸易交流而制定了国际单位制。本节教学的难点为理解长度的各种单位及其换算关系，重点为会正确使用刻度尺测长度。
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教学设想：
本节分为三个教学板块：(1)计量的重要性；(2)测量长度的要点；(3)了解误差的概念；(4)综合测量活动。
本节课的教学可以通过情境来使学生认识到使用测量工具进行测量的重要性而导人到新课的教学；然后组织学生认识刻度尺，通过使用刻度尺测量铅笔的长度和书本的长和宽，进而总结出刻度尺的使用方法——“看、放、读、记”；接着认识误差，关于误差，一定要和“错误”区别开来，误差是永远存在的，是不能避免的，而错误是可以避免的，进而使学生认识到减小误差的方法——多次测量求平均值。
? 教学目标：
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知识与能力：
1．了解统一计量的意义，熟悉长度的国际单位制单位，以及与其他单位的换算。 2．学习使用刻度尺，了解零刻度线、分度值、量程等概念。
3．了解误差，练习多次测量求平均值减小误差的方法；学习记录、分析、表达数据和结果。
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过程与方法：
1．通过一些实例练习测量长度的方法，训练使用测量工具的规范操作。
2．通过测量活动，从中体会灵活运用知识的方法和技巧，培养学生灵活运用知识的能力和创造性思维。
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情感、态度与价值观：
1．通过规范学生的操作行为，培养严肃认真、实事求是的科学态度。 2．训练实验技能的同时注意培养良好的实验习惯。
? 教学重难点及突破：
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重点：长度的测量。 难点：刻度尺的读数。
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教学突破：通过学生操作、教师及时反馈指导的方式，提高学生正确使用刻度
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尺进行测量的技能。
? 教学准备：
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教师准备：米尺、卷尺、三角板。 学生准备：刻度尺、体温计、秒表。
? 教学设计:
一、情境导入。
情境1：用什么方法判断？ (l)两位同学的高矮；
(2)上海的东方明珠与法国的埃菲尔铁塔的高低。
情境2：课件出示，让学生观察下面两图，如何比较两条线段AB和CD、中间两个圆面积的大小。
总结：物理学是以实验为基础的精密定量科学。在研究和学习物理的过程中，常需要进行测量。测量就是一种定量比较，它是科学实验的重要环节。长度的测量是物理中一种最基本的测量。
说明：第一幅图中，AB和CD的长度相同，但是凭视觉往往感觉CD要比AB长；第二幅图中，中心两个圆的直径相等，但是凭视觉往往感觉左边中心圆的直径要比右边中心圆的直径大。这样做的目的是让学生认识到要想准确地比较，就需要进行测量，从而激发学生学习物理的兴趣，培养学生热爱物理的情感。
二、进行新课。
（一）从木工尺到米原器。
学生阅读教材“鲁班确定木工尺标准”的有关图文内容。 学生讨论交流阅读后的收获。
教师：像鲁班那样，为了更好地进行科学、技术、贸易的交流，1888年国际上制作了米原器作为一米的标准，世界各国都有米原器的复制品。1960年规定米作为国际单位制( SI)中长度的基本单位。
教师：常用的长度单位还有哪些呢？
学生回答：千米(km)、分米(dm)、厘米(cm)、毫米(mm)。
教师补充微米(um)、纳米(nm)，并介绍它们的换算关系：lkm=103m，ldm=10-1m, lcm=10-2m,lmm=10 -3m,l um =10 -6m,1nm=10 -9m。
通过列举事例，使学生对米、分米、厘米、毫米等单位能心中有数，有个粗略的概念。如：成年人走两步的距离大约是1. 5m，常用铅笔笔芯的直径大约是3mm，中指指甲的宽大约是lcm，手掌宽大约是1dm，课桌的高大约是0.75m左右，等等。
说明：为了提高对长度的估测能力，同学们可以用刻度尺测量出自己大拇指指甲的宽度、中指的长度、
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手掌的宽度并记忆，也有利于对长度单位形成具体概念。
（二）测量长度——迈开科学测量第一步。 活动1：认识刻度尺。
(1)情境：出示几种不同的刻度尺，如米尺、卷尺、三角板等。
(2)学生观察，讨论交流：认识各种刻度尺，找出其零刻度线、测量范围和分度值。
(3)总结：分度值是刻度尺上相邻两条刻度线之间的距离。它是测量准确程度的决定因素。 活动2：你会使用刻度尺吗？
(1)提出问题：怎样测量铅笔的长度？ (2)学生讨论，交流测量方法。 (3)分组测量课桌的宽度。 (4)记录测量的结果。
师：通过以上两个活动，你认为应该怎样使用刻度尺？ 通过学生讨论交流，归纳总结以下几点：
①看：就是观察刻度尺。观察刻度尺的零刻线是否磨损，量程（量程就是刻度尺能测量的最大范围）以及分度值（分度值是指两刻度线之间的距离）是多少。
②放：就是如何测量。在测量时要注意两点：A．零刻线对准被测物体，如果零刻线磨损了，则应让其他刻度线对准被测物体，末端读数与起点读数之差，就是被测物体长度；B．尺要沿着所测的直线，并且刻度线应紧贴被测物体。
③读：在读数时，视线应与尺面垂直。精确测量时，要估读到分度值的下一位。 （教师示范读数）
④记：正确记录测量结果。测量结果是由数字和单位组成的。只有数字而没有单位是不行的，应懂得根据记录来判断所使用的刻度尺的分度值（难点），并举例说明，如123. 45m的分度值是多少。
说明：教学过程中要注意多让学生自学和讨论交流，让学生结合实物认识刻度尺，体现学生的主体地位。为了突破读数这一难点，教师可出示练习题，学生练习读数并记录测量结果，老师并及时反馈指导。
（三）了解误差。
学生活动：测量同一本物理教科书的长和宽。
学生进行汇报：两名学生走上讲台演示操作，并面向同学尝试讲解。 教师引导学生发现各数据的差异。
讲述：测量时，即使估读到分度值的下一位，由于眼睛不可能估得非常准，测得的数值和真实值之间也必然存在差异，这个差异叫做误差。
学生讨论减小误差的方法：同一个长度，多测量几次，由于其中几次的估测可能偏大些，另外几次的估测可能偏小些，所以它们的平均值会更接近真实值，误差较小。
教师：多次测量求平均值可以减小误差，但不能消除误差。
说明：由于人们估读时不准确，且测量仪器不可能制造得十分精确，环境的温度、湿度对测量仪器有影响等原因，所以任何测量结果都有误差。误差只能尽量减小，而不能消除。误差不是错误。错误是由于不遵守测量仪器的使用规则，或读取、记录测量结果时粗心大意等原因造成的，是不该发生的，是能避免的。
（四）活动：建立你的信息档案。
教师：热爱生命，关注自身健康成长，为了更好地了解你自己，请建立你的信息档案。 测量内容：身高、腰围、体重、体温、心率。
提问：卡中列举各量都需要哪些器材？使用时应注意什么事项？怎样减小误差？ 教师介绍累积法。
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