4.力学单位制（表格式教学设计）物理教科版2019必修第一册

该高中物理教学设计聚焦“力学单位制”核心知识，通过火星探测器坠毁、张飞与姚明身高案例导入，联系实际与历史情境，引导学生构建物理量单位间的关联，搭建从具体问题到抽象概念的学习支架。 资料亮点在于深度融合核心素养，科学思维层面引导学生自主区分基本单位与导出单位，科学探究中通过检验圆锥体体积公式活动提升单位推导应用能力，科学态度与责任维度结合中国单位演化渗透传统文化，助力学生规范解题，提升教师教学效率。

第4节 力学单位制 年级 高一年级 学科 物理 教师 课题 第4节 力学单位制 教学 目标 物理观念 通过设置运动学情境,引导学生思考力学单位之间的关联,促使学生在看似零散、分离的物理量之间构建关联,并逐步在头脑中形成更为完整的知识体系,提升学生的物理观念。 科学思维 通过回忆学习过的物理量及其单位,引导学生自主寻找这些物理量和单位之间的关系,能够清晰地发现有一部分物理量及单位是相互独立的,但其他物理量的单位是可以通过前面几个相互独立的单位推导得到的,进而知道力学中的基本单位和导出单位,在对比和分类的过程中,逐步提升学生的科学思维能力。 科学探究 通过判断“圆锥体的体积公式是否正确”的活动,引导学生通过物理量的定义或者物理关系来推导其他物理量的单位,体会国际单位制在物理计算和公式检验中的应用。这个活动既可以培养学生的问题意识,还可以提高学生通过物理关系进行合理的科学解释的科学探究能力。 科学态度 与责任 通过“查阅中国历史中长度、质量和时间的单位演化”,了解单位制,知道力学中的几个基本量[质量(m)、长度(l)、时间(t)]以及它们的单位[千克(kg)、米(m)秒(s)],将物理量单位的演化发展与中国的传统文化相联系,让学生体会中国传统文化的魅力,提升学生的社会责任感。 教学 重难点 1.知道基本单位、导出单位和单位制的概念(重点)。 2.知道国际单位制及七个基本量和对应的基本单位 (重点)。 3.掌握根据物理量关系式确定物理量单位的方法(难点)。 4.掌握运算过程中单位的规范使用方法 (重点)。 教学过程 教师活动 学生活动 导入新课 教师：案例一：火星探测器坠毁之谜。 1999年9月23日：1998年12月美国发射的火星气候探测器与地面失去联系。火星大气层的最小安全距离：大约 85km～100km，探测器预定高度：140km～150km。探测器实际高度：探测器距火星表面最近仅57km。最终,探测器在火星大气中被烧毁。 猜猜看，事故的原因是什么？ 学生：船每天两次启动小推进器，来调整航向。导航员认为启动小推进器的力是以公制的“牛顿”为单位，不料操作手册却是以英制的“磅”为单位，结果导致太空船的航向出现偏差。 案例二：张飞和姚明身高之谜 学生：三国时期：1尺≈0.242m，8尺≈1.936m；1英尺≈0.305m，7.5英尺≈2.29m；所以姚明比张飞高。 学生思考并回答问题。 新课讲授 一、单位制 教师：关于刚才的两个案例，谈谈你的感想！ 学生：1.正确使用“单位”对于科学研究至关重要！2.统一“单位”才能方便运算和研究！ 教师：“单位制”是啥子？来看个例子。 速度的定义式v＝，位移Δx的单位m，时间Δt的单位s；这里的位移Δx和时间Δt叫做基本量，m和s叫做基本单位。基本单位和导出单位一起组成了一个单位制。 师生：共同归纳总结单位制有关内容 1.基本量、基本单位 在物理学中,只要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基本量,它们相应的单位叫基本单位。 2.导出量、导出单位 由基本量根据物理关系推导出来的其他物理量叫导出量,推导出来的相应单位叫导出单位。 3.单位制 基本单位和导出单位一起组成了一个单位制。 教师：如何导出力学单位：牛顿？ 学生：由：F=ma 得：1N=1kg·m/s2。 教师：所以 g=9.8m/s2和g=9.8N/kg是同一个单位的不同表达形式。 学生思考并回答问题。 新课讲授 二、国际单位制 教师：是否可以通过少数几个基本单位，制订一种国际通用的、包括一切计量领域的单位制？ 请同学们结合教材，说说国际单位制中的七个基本量和相应的基本单位分别是什么？ 学生：如下表所示： 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,(ν) 摩[尔] mol 发光强度 I,(Iv) 坎[德拉] cd 教师：同学们知道单位制有哪些主要应用吗？ 1．简化计算过程的单位表达：在解题计算时，已知量均采用国际单位制，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。 2．推导物理量的单位：物理公式确定了各物理量的数量关系的同时，也确定了各物理量的单位关系，所以我们可以根据物理公式中物理量间的关系推导出物理量的单位。 3．判断比例系数的单位：根据公式中物理量的单位关系，可判断公式中比例系数有无单位，如公式F＝kx中k的单位为N/m，Ff＝μFN中μ无单位，F＝kma中k无单位。 4．单位制可检查物理量关系式的正误：根据物理量的单位，如果发现某公式在单位上有问题，或者所求结果的单位与采用的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。 学生思考并回答问题。 课 堂 练 习 1.(多选)下列关于单位制及其应用的说法正确的是(　　) A．基本单位和导出单位一起组成了单位制 B．选用的基本单位不同，构成的单位制也不同 C．在物理计算中，如果所有已知量都用同一单位制中的单位表示，只要正确应用公式，其结果的单位就一定是用这个单位制中的单位来表示的 D．一般来说，物理公式主要确定各物理量间的数量关系，并不一定能确定单位关系 答案　ABC 解析　基本单位和导出单位一起组成了单位制，选项A正确；选用的基本单位不同，构成的单位制也不同，选项B正确；在物理计算中，如果所有已知量都用同一单位制中的单位表示，只要正确应用公式，其结果的单位一定是用这个单位制中的单位来表示的，选项C正确；物理公式可以确定各物理量间的数量关系，同时也可以确定单位关系，选项D错误． 2.在下面的物理量和单位中，叙述正确的是(　　) ①力　②牛　③米/秒　④速度　⑤长度　⑥质量　⑦千克　⑧时间　⑨克 A．属于国际单位制中基本单位的是①⑤⑥⑧ B．属于国际单位制中导出单位的是②③⑦ C．属于基本量的是⑤⑥⑧ D．属于国际单位的是④⑤⑥ 答案　C 解析　属于国际单位制中基本单位的是千克，即⑦，A错误；属于国际单位制中导出单位的是②③，B错误；属于基本量的是⑤长度、⑥质量和⑧时间，C正确；属于国际单位的是②牛、③米/秒和⑦千克，其中⑦是国际单位的基本单位，②③是国际单位的导出单位，D错误． 3.质量m＝200 g的物体以加速度a＝20 cm/s2做匀加速直线运动，则关于它受到的合外力的大小及单位，下列运算既简洁又符合一般运算要求的是(　　) A．F＝200×20＝4 000 N B．F＝0.2×0.2 N＝0.04 N C．F＝0.2×0.2＝0.04 N D．F＝0.2 kg×0.2 m/s2＝0.04 N 答案　B 解析　在物理计算中，如果各物理量的单位都统一到国际单位制中，则最后结果的单位也一定是国际单位制中的单位．在国际单位制中m＝0.2 kg，a＝0.2 m/s2，力F的单位为N.根据牛顿第二定律知F＝ma＝0.2×0.2 N＝0.04 N，故选B. 4.有几名同学在一次运算中，得出了某物体位移x的大小与其质量m、速度v、作用力F和运动时间t的关系式分别如下，其中可能正确的是(　　) A．x＝ B．x＝ C．x＝Ft D．x＝ 答案　D 解析　把各物理量的单位都用国际单位表示，v的单位为m/s，a的单位为m/s2，F的单位为kg·m/s2，x的单位为m，t的单位为s，m的单位为kg，由此可解出A、B、C、D计算结果的单位分别为s、m2/s、kg·m/s、m，故A、B、C一定错误，D可能正确． 课 堂 小 结 本节课的教学重点是基本单位和导出单位,只有知道了为什么要统一单位,才能更好地去认识和使用国际单位制。让学生体会国际单位制的使用和建立,明确国际单位制不仅方便了国际的交流,也逐渐成为科学研究中的一种规范,在高中阶段的物理学习中,引导学生逐步习惯在记录、表达和计算中规范地使用国际单位制。 板 书 设 计 第4节 力学单位制 一、单位制 1．基本量 被选定的能够利用物理量之间的关系推导出其他物理量的单位的一些物理量，如力学中有长度、质量、时间． 2．基本单位：所选定的基本量的单位． 在力学中，选定长度、质量和时间这三个物理量的单位为基本单位． 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)、分钟(min)、小时(h)等． 3．导出单位 由基本量根据物理关系推导出来的其他物理量的单位，例如速度的单位“米每秒”(m/s)、加速度的单位“米每二次方秒”(m/s2)、力的单位“牛顿”(kg·m/s2)． 4．单位制：基本单位和导出单位一起组成了一个单位制． 二、国际单位制 1．国际单位制：1960年第11届国际计量大会制订的一种国际通用的、包括一切计量领域的单位制． 2．国际单位制中的基本量 国际单位制中选定长度(l)、质量(m)、时间(t)、电流(I)、热力学温度(T)、物质的量(n)、发光强度(I)七个量为基本量． 3．国际单位制中的力学基本单位 长度l，单位：m；质量m，单位：kg；时间t，单位：s. 作业 布置 1.完成教材课后作业：“自我评价”。 2.配套分层作业。 教学反思 通过本节课的学习,引导学生发现学习物理知识的内在价值。通过例题学习,可以帮助学生规范物理解题的过程,虽然这个过程非常简单,但却是规范物理解题过程的关键之处。最后通过引导学生讨论,明确采用国际单位制后,通过单位之间的关系可以确认某一关系是否合理,或猜测某种关系的存在,为探求未知的领域提供了很好的依据。 1 / 1 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $