高中物理人教版第四章牛顿运动定律4力学单位制

人教版必修一第四章牛顿运动定律教学设计第4节力学单位制教学目标★三维新课标(一)知识与技能1、知道什么是单位制和国际单位制(SI),知道力学基本量、基本单位和力学导出量、导出单位。2、知道力学中的三个基本量:质量(m)、长度(L)、时间(t),以及三个基本单位千克(kg)、米(m)、秒(s)。3、认识单位制在物理计算中的作用,知道物理运算过程中单位的规范使用和表示方法;能通过物理量的定义和推导过程掌握各个物理量的国际制单位。(二)过程与方法通过学习物理量及其单位,基本量、基本单位和导出量、导出单位,认识到单位的重要性;知道单位换算的方法,掌握国际单位制的应用,解决实际物理问题,简化物理解题过程中的书写表达。(三)情感、态度与价值观通过一些单位的规定方式,了解单位统一的必要性,并能运用单位制对运算过程或结果进行检验;注意科学研究学习中逐步习惯国际单位制的应用,并在记录、表达、和计算中规范使用。学情分析★学情分析:高一大部分学生有一定抽象思维能力,但深度和广度不够,要加强训练。近三分之一学生缺乏积极主动性,态度不够端正,没有明确目的。二、六班课堂较沉闷,发言不够积极,一、五班层次较高,高校课堂。因已有初中物理概念基础,对一些物理量的单位较为熟悉,易于开展本节课【力学单位制】的教学,还需要加强训练,巩固概念,理解规律。重点难点★教学重点认识到国际单位制的意义和作用,弄清楚物理公式和物理量单位的相互关系,知道国际单位制中的基本单位和导出单位在物理运算过程中单位的规范使用和表示方法。★教学难点物理学的关系式确定了物理量之间即物理量的单位之间的关系,掌握国际单位制在实际中的应用。教学方法★教学方法教师设问、启发、引导,学生自主思考、探究、讨论、交流,通过课堂训练掌握力学国际单位制的应用。教学过程▲引入新课:教师活动:同学们好,大家听说过“半斤八两”这个俗语吗?有什么意思和来历吗?学生活动:积极查阅、交流,踊跃回答:表示相差无几、不相上下,一般贬义用法,意近“一丘之貉”;因为古衡器一斤分为十六两。教师活动:三国演义里描述张飞“身高九尺”,肯定也不是今天的3米了,而“NBA”里记录身高用的英尺,1英尺=米,且1英尺=12英寸,跟我们生活中的尺、寸又不相同,还有记录质量、时间、温度、速度等等物理量的单位,古今中外各不相同。为了世界各个国家之间、各个地区之间进行文化、物资交流和经贸往来,很有必要建立统一的单位制度,下面进入本节课“力学单位制”的探究。教师提出问题:物理学的关系式确定了哪几个方面的关系?请同学们阅读教材并回答。引导启发学生回忆所学过的主要公式,并说出这些公式中各物理量的单位。学生活动:学生阅读教材并思考老师的问题,讨论后回答。教师活动:总结点评:物理学的关系式确定了物理量之间的关系,也确定了各物理量单位之间的关系。今天我们就来学习有关单位的知识――力学单位制。新课教学教师活动:引导学生阅读教材,从课本中找出这几个概念:l、什么是基本单位?力学中的基本单位都有哪些,分别对应什么物理量?2、什么是导出单位?你学过的物理量中哪些是导出单位?借助物理公式来推导。3、什么是国际单位制?国际单位制中的基本单位共有几个?它们分别是什么?对应什么物理量?学生活动:带着老师提出的问题认真阅读教材,讨论交流,选出代表发言,展示:物理学中,选定几个单位就能够利用物理量之间的关系推导出其它物理量的单位,被选定的物理量叫做基本量(如:长度、时间),它们的单位叫做基本单位(如:米、秒)。由基本单位根据关系式推导得出的单位叫做导出单位(如:米每秒、米每二次方秒)。基本单位和导出单位一起组成了单位制(systemofunits)。教师活动:投影,介绍概念:一、单位制1.基本单位:所选定的基本物理量的单位

(l)物理学中,共有七个物理量的单位被选定为基本单位(基本量有:长度、质量、时间、电流、热力学温度、物质的量和发光强度)。

(2)在力学中,选定长度、质量和时间这三个物理量为基本量,其单位为基本单位.

长度的单位有:厘米(cm)、米(m)、千米(km)等.

质量的单位有:克(g)、千克(kg)等.

时间的单位有:秒(s)、分(min)、小时(h)等2.导出单位:根据物理公式中其他物理量和基本物理量的关系,推导出的物理量的单位.物理公式在确定物理量的数量关系的同时,也确定了物理量的单位关系,如位移用m作单位,时间用s作单位,由速度公式v=s/t推导出来的速度的单位就是m/s。若位移用km作单位,时间用h作单位,由速度公式v=s/t推导出来的速度的单位就是km/h。从根本说,所有的物理量都是由基本物理量构成的,在力学范畴内,所有的力学量都是由长度、质量和时间这三个基本物理量组成的,因此基本物理量的单位选定也就决定了其他导出物理量的单位.例如:我们学过的导出单位很多,比如加速度的单位m/s2,它可以根据公式a=△v/t来进行推导.密度的单位是kg/m3,可以根据密度的计算公式:p=m/v进行推导.3.单位制:基本单位和导出单位一起组成了单位制。由基本单位和导出单位一起组成了单位制。选定基本物理量的不同单位作为基本单位,可以组成不同的单位制,如历史上力学中出现了厘米·克·秒制和米·千克·秒制两种不同的单位制,工程技术领域还有英尺·秒·磅制等。为了建立一种简单、科学、实用的计量单位制,国际米制公约各成员国(我国1997年加入)于1960年通过采用一种以米制为基础发展起来的国际单位制(国际代号为SI)。二、国际单位制(SI)由于基本单位的选择不同,历史上力学中出现了厘米、克、秒制和米、千克、秒制两种不同的单位制,工程技术领域还有英尺、秒、磅制等单位制,我国在单位中出现的斤、两、尺、寸,阻碍了国际及社会交往。为了建立一种简单、科学、实用的计量单位制,1960年第11届国际计量大会制定了一种国际通用的,包括一切计量领域的单位制,叫做国际单位制,简称SI。1、国际单位制的基本单位2、力学中的国际制单位(1)基本单位:长度的单位:m(米)

质量的单位:kg(千克)

时间的单位:s(秒)(2)导出单位速度的单位:m/s(米/秒)

加速度的单位:m/s2(米/秒2,读作“米每二次方秒”)

力的单位:N(kg·m/s2,牛顿)等等。三、单位制在物理计算中的作用1、可对计算结果的正、误进行检验。如用力学国际单位制计算时,若所求物理量的单位不对,则结果一定错。2、用同一单位制进行计算时,可以不必一一写出各个已知量的单位,只在计算结果的数字后面写出所求物理量在该单位制下的单位即可,这样可以简化计算。注意:高中学习阶段,要求计算时一律用力学国际单位制,故一定要掌握好力学国际单位制中物理量的单位(名称和符号)。力学国际单位制(SI)在解题中的应用例题:光滑水平桌面上有一个静止的物体,质量是7kg,在14N的水平恒力作用下开始运动,5s末的速度是多大?5s内通过的位移是多少?教师活动:出示例题引导学生一起分析、解决。学生活动:学生在实物投影仪上讲解自己的解答.并相互讨论;教师总结采用统一的国际单位制给计算带来的方便,使学生体会学习力学单位制的意义。统一为国际单位制后,不必一一写出各量后面的单位,只在数字后面写出正确的单位就可以了。课堂训练：1、下列有关力学单位制的说法中,正确的是(

)A、在力学的分析计算中,只能采用国际单位,不能采用其他单位B、力学单位制中,选为基本单位的物理量有长度、时间、质量C、力学单位制中,采用国际单位制的基本单位有:千克、米、秒D、单位制中的导出单位可以用基本单位来表示学生积极思考、交流、讨论、展示,老师及时总结、归纳,正确说法BCD.2、一个恒力作用在质量为m1的物体上,产生的加速度为a1;作用在质量为m2的物体上,产生的加速度为a2。若这个恒力作用在质量为m1+m2的物体上,则产生的加速度等于(

)。A.

a1a2

B.

a1/a2C.

(a1+a2)/a1a2

D.

a1a2/(a1+a2)学生积极思考、分析、交流、讨论、回答。教师活动:解题技巧分析:从所列选项中表达式的量纲即单位就可以排除A、B、C,因不符合加速度的单位量纲。点评:通过分析实例,培养学生分析问题、解决问题的能力,同时体会单位制的意义。教师活动:引导学生阅读教材80页“说一说”,并回答文中提出的问题。学生活动:阅读教材,讨论并回答问题。点评:体积单位量纲应该是米的三次方,文中体积公式不符合。通过这一实例,再次让学生体会到学习单位制的意义。3、给出下列物理量或单位,请按要求填空:A、米;B、牛顿;C、加速度;D、米/秒2;E、质量;F、千克;G、时间;

H、秒;I、分钟;J、位移;K、厘米;L、千克/米3;M、焦耳;①、在国际单位制中作为基本单位的是_______。②、属于导出单位的是__________。③、属于物理量是:___________________。④、既不是国际单位,也不是导出单位___

_。学生积极思考、分析、交流、讨论、回答。教师活动:总结规律确定答案FH

DLM

EGJ

K

课堂小结：教师活动:让学生概括总结本节的内容。请一个同学到黑板上总结,其他同学在笔记本上总结,然后请同学评价黑板上的小结内容。学生活动:认真总结概括本节内容,并把自己这节课的体会写下来、比较黑板上