《4力学单位制》教学设计(部级优课)x-物理教案

《第4节力学单位制》教学设计高中物理（新课标人教版必修1）大连市第三十六中学赵玉友一、教材分析 《力学单位制》一节是新课标人教版必修1第四章牛顿运动定律的第4节内容，本节从速度公式、加速度公式和牛顿第二定律数学表达式F=ma出发，探究物理量的单位，然后引述各物理量单位必须使用统一的国际单位制，培养学生逻辑推理、探究、创新的思维能力。由学生根据已学的物理量和日常生活中的事实，体验数量后面必有单位，才能构成一个完整的概念。探究物理量单位如何确定及利用单位制对一些问题进行判断。教学目标【知识与技能】1、通过对1N的定义，理解牛顿第二定律的数学关系式是如何从F=kma变成F=kma的。2、知道基本量及其它们的基本单位。3、通过物理量的定义和推导过程掌握各物理量的国际单位制单位。4、理解物理运算过程中单位的规范使用和表示方法。【过程与方法】通过理论探究、实验感悟、分组讨论、恰当地引导和质疑，培养学生的分析、归纳、推理的逻辑思维能力和对物理知识的综合应用能力。【情感态度价值观】通过知识的探究过程培养学生认真分析、严谨论证的良好思维习惯；让学生领略物理概念严谨、系统、实用的魅力。教学重点与难点重点：国际单位制难点：单位制的应用教学方法与手段1、实验感悟法新课程理念：让学生在自主探究的过程中再现知识的产生---形成---应用-----发展的全过程，揭示知识创造与创新的客观规律，养成良好的学习行为习惯和积极向上的学习心理态势。本节课可以设计小实验让学生感悟物理单位，培养学生实验设计能力和逻辑思维能力，增强学生学习的自信心。2、情境激趣法建构主义强调教学是一种特殊的认知活动，课堂教学的关键是师生的相互交流和相互影响。教师的主要任务不再是传授书本知识，而是创设“情境”、促成“协作”、提供“会话”的平台和引导“意义建构”，所以在教学中我精心设计了问题的情境，如利用“因单位失误而导致的事故”引课来激发学生的学习兴趣，促使学生在意境中主动探究科学的奥妙。3、信息技术辅助教学法利用电子白板软件的图形移动、匹配等功能，利用传感器元件，使学生从感官上加深对单位制的理解。教学用具：弹簧秤、钩码、天平、刻度尺、秒表、电源、滑动变阻器、导线、电键、电流表、电压表、多用电表、传感器（力、温度、压强、位移等）教学过程第一部分：创设情境，引入课题引课：一次因单位失误而导致的事故美国国家航空航天局(NASA)在20世纪末曾发射过一个火星探测器，但由于它飞得离火星太近，结果因温度过高而起火，并脱离轨道坠入火星的大气层。航空航天局调查事故原因时发现：原来探测器的制造商洛克希德·马丁公司计算加速时的力使用了英制单位，而喷气推动实验室的工程师理所当然地认为他们提供的数据是用国际单位制算出来的，并把这些数据直接输入电脑。结果：犯下了一个“极端愚蠢的错误”，价值1.25亿美元的火星探测器毁于一旦。【问题】从这次事故的原因上看，你能得到什么启示？第二部分：体验感悟，获得新知【设疑】有两个物体A和B，A长度为0.5，B长度为5.0，问哪一个物体更长？【问题】回忆一下：以前还学过哪些单位？【体悟单位】根据物理单位，选择正确的测量工具并测量。【小组讨论要求】（1）小组同学合作（2）说出具体测量方法（3）读数准确（4）其他小组做好评价物理量符号物理单位単位符号测量工具质量m千克kg天平长度l米m米尺、刻度尺、游标卡尺时间t秒s秒表、打点计时器力F牛N弹簧秤温度T（t）开（摄氏度）K（℃）温度计压强P帕斯卡Pa压强计电阻R欧姆Ω欧姆表电压U伏特V电压表电流强度I安培A电流表一、基本单位和导出单位1.基本量和基本单位：被选定的物理量叫做基本量。力学中选定长度、质量和时间为基本量，它们的单位米、千克和秒为基本单位。2.导出单位：由基本量根据物理关系式推导出来的其他物理量的单位，例如速度、加速度的单位，叫做导出单位。【想一想】长度的单位还有：毫米（mm）、厘米（cm）、千米（km）等．质量的单位还有：克（g）、毫克（mg）等．时间的单位还有：分（min）、小时（h）等．它们是不是基本单位？第三部分：理论探究，应用拓展【理论探究】1、选“kg、m、s”作为力学中基本单位的原因？力学是研究物体运动变化过程中力与运动的关系，因此联系物体自身性质的量（质量）和反映空间尺度的量（长度）以及时间必然与物体受力后的运动变化联系得最密切、最普遍，所以这三个物理量也最基本的。事实表明，用这三个量做基本单位，可以使基本单位的数目最少。2、物理关系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间的关系。举例说明，你对这句话是怎么理解的？3、牛顿第二定律F=kma，为什么k取1？规定：1N=1kg·m/s2二、单位制和国际单位制1.单位制：基本单位和导出单位一起组成单位制。2.国际单位制：1960年第11届国际计量大会制订了一种国际通用的、包括一切计量领域的单位制，叫做国际单位制，简称SI制。国际单位制中的基本单位：物理量名称物理量符号单位名称单位符号长度l米m质量m千克（公斤）kg时间t秒s电流I安[培]A热力学温度T开[尔文]K物质的量n摩[尔]mol发光强度I，(IV)坎[德拉]cd【想一想】赛车比赛中两辆赛车的速度分别为v1＝160km/h，v2＝50m/s，甲同学说v1>v2，乙同学说v1<v2.哪个同学说得对？为什么？答案：乙同学说得对。比较两车的速度大小前应先统一单位，v2＝50m/s＝180km/h>v1。【例1】（多选）关于国际单位制，下列说法中正确的是（CD)A.在力学单位制中，若采用cm、g、s作为基本单位，力的单位是牛（N）B.牛（N）是国际单位制中的一个基本单位C.牛（N）是国际单位制中的一个导出单位D.kg·m/s2、J/m都属于力的国际单位制单位【变式】现有下列物理量或单位，按下面的要求选择(1)属于物理量的是________．(2)在国际单位制中，作为基本单位的物理量有________．(3)在物理量的单位中不属于国际单位的是________．(4)在国际单位制中属于基本单位的是________，(5)在国际单位制中属于导出单位的是________．小时h安培A秒s密度ρ质量m加速度a牛顿N米/秒m/s秒s长度L安培A小时h安培A秒s密度ρ质量m加速度a牛顿N米/秒m/s秒s长度L安培A功W小时h体积V长度L功W体积V时间t厘米cm长度L功W体积V时间t厘米cm千克kg【特别提醒】1、一个物理量的单位如果用两个或两个以上的基本单位符号表示，这个物理量的单位一定是导出单位，如m/s、m/s2、kg/m3等。2、用一个符号表示的单位不一定是基本单位，如N、J、W都是导出单位。3、是国际单位的不一定是基本单位，是基本单位的不一定是国际单位。第四部分：归纳总结，提高认识三、国际单位制的应用1.简化计算过程的单位表达【例2】一个静止在光滑水平面上的物体，质量是7kg，在14N的恒力作用下，5s末的速度是多大？5s内通过的路程是多大？【特别提醒】（1）题目中的物理量必须统一到同一单位制中，一般选取国际单位制．（2）当各物理量均采用国际单位制运用公式进行计算时，公式的各量不必写上单位，只需在数值后面写上正确的单位即可．2.检验结果的正误【例3】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，若这个力作用在质量为m1+m2的物体上，则产生的加速度为（）【说一说】有时侯根据物理量的单位能够查出运算或印刷中的错误。小刚在课余制作中需要计算圆锥的体积，他从一本书中查得圆锥体积的计算公式为小红说，从单位关系上看，这个公式是错误的。她的根据是什么？课堂总结板书设计第第4节力学单位制基本单位和导出单位1、基本量2、基本单位3、导出单位二、单位制和国际单位制1、单位制2、国际单位制三、单位制的应用例1、例2、六、布置课后作业层次A：教材第80页，问题与练习；层次B：训练案教学反思初中阶段