4. 力学单位制（表格式教学设计）物理教科版必修第一册

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。

学生思考并回答问题。

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。

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

学生思考并回答问题。

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。

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：

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

学生思考并回答问题。