4.4力学单位制教学设计高一上学期物理教科版

4．力学单位制★教学目标1．物理观念。知道什么是单位制，什么是基本单位，什么是导出单位；知道力学中的三个基本单位；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。2．科学思维。能通过物理量的定义和推导过程，理解掌握各物理量的国际单位。3．科学探究。引导学生体会物理单位除了能初步判断一些物理等式或计算结果的正确性外，还可以帮助对物理规律猜想做出判断。4．科学态度与责任。认识力学单位制在表述物理规律中的重要意义以及单位制的统一对科技的交流与发展的作用。★教学设计1．教材分析。物理学单位中，有那么几个基本物理量，它们的单位是基本单位。在进行了这种选定之后，其他物理量的单位就是根据自己的定义式，由所选择的其他物理量的单位共同决定的。国际单位制的建立和使用，不仅方便了国际间的交流，也逐渐成为科学研究中计算和运用的一种规范约束。学生应该注意学习，逐步习惯，在记录、表达和计算中规范使用单位。2．学情分析。在初中阶段，学生已经知道了单位是为了测量、比较物理量的大小而建立的。在选定了基本单位后，其他物理量的单位是根据自己的定义式，由所选择的其他物理量的单位共同决定的。但是，对力的单位是牛顿，学生感到难以理解。所以，把单位制放在整个物理学框架中加以认识,使学生逐步体会出物理量单位的命名和使用规则，体会到对一些单位进行规定的合理性和方便性。★教学过程材料引入：20世纪末，美国曾发射一个火星探测器。在设定环绕轨道半径时，没有进行单位换算，导致探测器因离火星过近温度过高而起火，随后脱离轨道坠入火星的大气层，致使美国损失上亿美元。通过材料，引发学生思考：探测器坠毁的原因。揭示真相：失败的原因是运算单位出错，设计人员没有将英制计量单位换算为公制计量单位。问题导入：如何才能避免这种惨案呢?引入单位制。问题：如果位移用米做单位，时间用秒做单位，你能推导出速度的单位和加速度的单位吗?学生思考，推导。1．引导学生阅读教科书，从教科书中找出这几个概念：（1）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？并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？（学生带着老师提出的问题认真阅读教科书，并小组内讨论交流，选出代表发言）生1：选定几个物理量的单位，就能够利用物理量之间的关系推导出其他物理量的单位，这些被选定的物理量叫作基本量，它们的单位叫作基本单位。生2：力学中的基本量有长度、质量和时间，它们对应的单位分别是米、千克和秒。师：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一下。生1：由基本量根据物理关系推导出来的其他物理量的单位叫作导出单位。生2：我们学过的导出单位有很多，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ρ＝m师：我们学过的力的单位牛顿是不是基本单位呢？生：不是，牛顿也是一个导出单位。根据牛顿第二定律F＝ma，可得力的单位应该与质量的单位和加速度的单位有关，1N＝1kg·m/s2。师：第三个问题，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？分别对应什么物理量？大家设计一个表格来回答这个问题。生：国际通用的、包括一切计量领域的单位制，叫国际单位制，简称SI。2．通过例题进一步学习单位制。例题1一次，小明在做物理作业时，推导出某物体运动时的位移s、初速度v0、加速度a和时间t之间有下面的关系：s＝v0t2＋at3。小明以为发现了一条新的运动规律，高兴地拿去给老师看。老师一看，立即遗憾地告诉他，这个公式是错误的，不可能有满足这个公式的运动。聪明的你，能很快看出该式的错误吗？点评：可以通过单位对一些公式进行初步的检验，即等式两边的单位应该是一致的，否则等式不成立。例题2小慧推动小车前进。已知小车的质量是7.0kg，假定水平推力为14N，不计阻力，求小车的加速度和从静止开始2.0s末的速度大小。点评：通过实例分析，培养学生分析问题、解决问题的能力，简化计算过程的单位表达。例题3小