4.4 力学单位制 教学设计 -2022-2023学年高一上学期物理人教版（2019）必修第一册

力学单位制 教学设计 教学目标： 1． 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． 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．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． 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。 教学重点、难点： 教学重点 ： 1．什么是基本单位，什么是导出单位． 2．力学中的三个基本单位和国际单位制的基本单位。 3．单位制的作用． 教学难点：导出单位的推导。 教学过程： [新课导入] 一次因单位失误而导致的事故 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，致使美国损失价值1.25亿美元的火星探测器。 [讨论与交流] 单位的不统一会造成什么样的困难? 参考答案：单位的统一有利于各个国家之间、一个国家各个地区之间进行文化交流和经贸往来，可以促进科学文化尽快地发展，使全球人类能够共享光明，共享人类文明进步的成果． [新课教学] 自学总结1：(投影问题)阅读教材117-119页，总结回答问题： 1． 什么是单位，建立科学单位制的意义。 2． 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? 3．什么是导出单位?你学过的物理量中哪些是导出单位?借助物理公式来推导． 4．什么是国际单位制?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? 注：在这个过程中，老师可以巡回指导学生自己总结，并帮助水平较差的同学进行总结．这个过程大约持续10min左右．然后让学生回答所提出的问题并巩固补充学生掌握的知识． 师生总结： 1、 单位： 1．定义：单位是指计量事物的标准量的名称． 2．物理量可以表述为一个数值与一个单位的乘积，即“物理量=数值×单位”． 3．建立科学单位制的意义 (1)物理量选取不同的单位，会影响物理规律的数学形式． (2)不需要为每一个新物理量单独定义单位． 二、力学单位制 1. 物理量： 基本物理量 长度 时间 质量 导出物理量 速度 加速度 力 密度 2.基本物理量的单位就是基本单位。 3. 单位制：由基本单位和导出单位一起组成了单位制。 自学总结2：阅读教材120-121页，理解力学单位制的作用。 师生一起：对照教材体会单位制的应用 。 三、　力学单位制的应用 1.简化计算过程的单位表达 在物理计算中，若已知量均采用国际单位制，计算结果也必定是国际单位制中的单位，所以计算过程中不用写出各个量的单位，只要在式子末尾写出所求量的单位即可。 列举教材121页问题2。 2.推导物理量的单位 物理公式在确定了物理量之间的关系时，也同时确定了物理量单位之间的关系，所以可根据物理公式中的物理量间的关系推导出物理量的单位。列举教材120页问题1。 3.判断比例系数的单位 利用物理公式确定单位关系，判断公式的比例系数的单位及有无。 例如，在国际单位制中，公式F=kx中k的单位是N/m，牛顿第二定律表达式F=kma中，k=1，无单位。 思考与讨论：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V＝1/3πR3h。小红说，从单位关系上看，这个公式肯定是错误的。她的根据是什么？ 参考答案：由单位制的知识可知，物理公式在确定了物理量数量关系的同时，也确定了物理量的单位关系。已知V单位m3；而物理量1/3πR3h的运算单位为m4，显然V≠1/3πR3h，该公式是错误的。 4.比较物理量的大小 比较某个物理量不同值的大小时，必须先把它们的单位统一，再根据数值来比较． 5.检验物理公式及结果或者猜想物理规律。 在物理计算过程中，如果发现某公式的单位有错误，或者所求结果的单位与采用单位制中该量的单位不一致，那么该公式或计算结果肯定是错误的。如利用F=ma求加速度时，力F的单位用N，质量的单位用g，则加速度的单位肯定不是m·s-2。 列举讲解教材120页问题1的拓展—猜想得出物理规律。 [课堂训练]1．一个原来静止在光滑水平面上的物体，质量是20kg，在两个大小都是50N且互成120°角的水平外力作用下，3 s末物体的速度是多大?3 s内物体的位移是多少? 2．现有下列物理量或单位，按下面的要求选择填空： A.密度 B．米／秒 巴牛顿 D．加速度 巳质量 F．秒 G．厘米 H．长度 I．时间 J.千克 (1)属于物理量的是——(填前面的字母)．