必修一§4.4力学单位制(教案) 教材分析 在初中阶段,物理量单位的学习是学生较为困惑的问题之一。前面关于1N的规定给学 生的印象总好像是有些随意。尤其是牛顿、帕斯卡、安培、伏特、焦耳、瓦特等单位的规定 使得学生感动物理太复杂。事实上,只有把单位制放在整个物理学框架中加以认识,并且知 识有了一定的积累。经历了充分的学习过程后才能体会物理量单位的命名和使用规则。体会 到其中对一些单位进行规定的合理性和方便特征。 物理学单位中,有很少几个基本物理量,它们的单位就是基本单位。在进行了这种选定 之后,其它物理量的单位就是根据它的定义式,有所选择的其他物理量的单位共同确定的 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 用的一种规范约東。中学生应该注意学习,逐步习惯,在记录、表达和计算中规范使用。 教学目标 (一)知识与技能 1.了解什么是单位制,知道力学中的三个基本单位; 2.认识单位制在物理计算中的作用 (二)过程与方法 1.让学生认识到统一单位的必要性 2.使学生了解单位制的基本思想 3.培养学生在计算中采用国际单位,从而使运算过程的书写简化 4.通过学过的物理量了解单位的重要性,知道单位换算的方法 (三)情感、态度与价值观 1.使学生理解建立单位制的重要性,了解单位制的基本思想 2.了解度量衡的统一对中国文化的发展所起的作用,培养学生的爱国主义情操 3.让学生了解单位制与促进世界文化的交流和科技的关系 4.通过一些单位的规定方式,了解单位统一的重要性,并能运用单位制对计算过程或 结果进行检验 三、教学重点难点 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 3.单位制 难点:统一单位后,计算过程的正确书写 四、学情分析 在初中阶段,物理量单位的学习是学生较为困惑的问题之一。上一节关于1N的规定使 学生感到困惑。通过单位制的学习,让学生了解单位制、单位统一的重要性 五、教学方法 探究、讲授、讨论、练习 六、课前准备 1.学生的学习准备:通过预习知道什么是单位制,知道力学中的三个基本单位;什么
必修一§4.4 力学单位制 (教案) 一、 教材分析 在初中阶段，物理量单位的学习是学生较为困惑的问题之一。前面关于 1N 的规定给学 生的印象总好像是有些随意。尤其是牛顿、帕斯卡、安培、伏特、焦耳、瓦特等单位的规定。 使得学生感动物理太复杂。事实上，只有把单位制放在整个物理学框架中加以认识，并且知 识有了一定的积累。经历了充分的学习过程后才能体会物理量单位的命名和使用规则。体会 到其中对一些单位进行规定的合理性和方便特征。 物理学单位中，有很少几个基本物理量，它们的单位就是基本单位。在进行了这种选定 之后，其它物理量的单位就是根据它的定义式，有所选择的其他物理量的单位共同确定的。 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。中学生应该注意学习，逐步习惯，在记录、表达和计算中规范使用。 二、 教学目标 （一）知识与技能 1．了解什么是单位制，知道力学中的三个基本单位； 2．认识单位制在物理计算中的作用 （二）过程与方法 1．让学生认识到统一单位的必要性． 2．使学生了解单位制的基本思想． 3．培养学生在计算中采用国际单位，从而使运算过程的书写简化． 4．通过学过的物理量了解单位的重要性，知道单位换算的方法． （三）情感、态度与价值观 1．使学生理解建立单位制的重要性，了解单位制的基本思想． 2．了解度量衡的统一对中国文化的发展所起的作用，培养学生的爱国主义情操． 3．让学生了解单位制与促进世界文化的交流和科技的关系． 4．通过一些单位的规定方式，了解单位统一的重要性，并能运用单位制对计算过程或 结果进行检验． 三、 教学重点 难点 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． 3．单位制． 难点：统一单位后，计算过程的正确书写． 四、 学情分析 在初中阶段，物理量单位的学习是学生较为困惑的问题之一。上一节关于 1N 的规定使 学生感到困惑。通过单位制的学习，让学生了解单位制、单位统一的重要性。 五、 教学方法 探究、讲授、讨论、练习 六、 课前准备 1．学生的学习准备：通过预习知道什么是单位制，知道力学中的三个基本单位；什么
是导出单位,单位换算的方法。 2.教师的教学准备:多媒体课件制作,课前预习学案,课内探究学案,课后延伸拓展 学案 3.教学环境的设计和布置 七、课时安排:1课时 八、教学过程 (一)预习检查、总结疑惑 检查落实知道了学生的预习情况并了解了学生的疑惑,使教学具有了针对性。 (二)情景导入、展示目标 展示张飞和姚明的图片 师:大家都认识这两个人吧 生:认识,一个是张飞,一个是姚明 师:那么大家知道他们的身高是多少呢? 生:《三国演义)上说张飞身高9尺 师:按照现在的计算方法,张飞的身高应该是多少? 生:三尺是1m,张飞的身高应该是3m. 师:姚明在当代应该是身高很高的人了,他的身高是多少? 生:2.26m.看起来张飞要比姚明高很多,打篮球一定挺厉害 师:并不是张飞比姚明高,而是古代的尺和现代的尺不一样.在我国有“伸掌为尺”的 说法,我国三国时期(公元3世纪初)王肃编的《孔子家语》一书中记载有:“布指知寸 布手知尺,舒肘知寻.”两臂伸开长八尺,就是一寻;从秦朝(约公元前221年)至清末(约 公元1911年)的2000多年间,我国的“尺”竟由1尺相当于0.2309m到0.3558m的 变化,其差别相当悬殊 师:大家如果经常看NBA介绍时会发现姚明的身高并不是说成2.26m,而是怎样介绍 的呢? 生:我记得好像是几英尺几英寸,具体数值记不清了 师:1英尺等于0.3048m,1英寸为2.54cm.大家如果不记得的话可以重新计算一下, 也可以计算一下自己的身高是多少.大家知道尺和英尺是怎样来得吗? 生:不知道 多媒体介绍 在古代,人们常用身体的某些器官或部位的尺度作为计量单位.在遥远的古埃及时代 人们用中指来衡量人体的身长,认为健美的人身长应该是中指长度的19倍.各个国家,地 区以及各个历史时期,都有各自的计量单位.仅以长度为例,欧洲曾以手掌的宽度或长度 作为长度的计量单位,称为掌尺.在英国,1掌尺相当于7.62cm而在荷兰,1掌尺却相 当于10cm.英尺是8世纪英王的脚长,1英尺等于0.3048m.10世纪时英王埃德加把自 己大拇指关节间的距离定为1英寸.1英寸为2.54cm.这位君王又别出心裁,想出了“码” 这样 个长度单位.他把从启己的鼻尖到伸开手臂中指末端的距离——91cm,定为1码.到了1101 年,亨利一世在法律上认定了这一度量单位,此后,“码”便成为英国的主要长度单位,一直 沿用了1000多年,在我国亦有“伸掌为尺”的说法.我国三国时期《公元3世纪初)王肃编的 《孔子家语》一书中记载有:“布指知寸,布手知尺,舒肘知寻.”两臂伸开长八尼,就是 寻;从秦朝(约公元前22年)至清末(约公元1911年)的2000多年间,我国的“尺”竟由1尺
是导出单位，单位换算的方法。 2．教师的教学准备：多媒体课件制作，课前预习学案，课内探究学案，课后延伸拓展 学案。 3．教学环境的设计和布置。 七、 课时安排：1 课时 八、 教学过程 （一）预习检查、总结疑惑 检查落实知道了学生的预习情况并了解了学生的疑惑，使教学具有了针对性。 （二）情景导入、展示目标 展示张飞和姚明的图片 师：大家都认识这两个人吧． 生：认识，一个是张飞，一个是姚明． 师：那么大家知道他们的身高是多少呢? 生：《三国演义)上说张飞身高 9 尺． 师：按照现在的计算方法，张飞的身高应该是多少? 生：三尺是 1 m，张飞的身高应该是 3m． 师：姚明在当代应该是身高很高的人了，他的身高是多少? 生：2．26m．看起来张飞要比姚明高很多，打篮球一定挺厉害． 师：并不是张飞比姚明高，而是古代的尺和现代的尺不一样．在我国有“伸掌为尺”的 说法，我国三国时期(公元 3 世纪初)王肃编的《孔子家语》一书中记载有：“布指知寸， 布手知尺，舒肘知寻．”两臂伸开长八尺，就是一寻；从秦朝(约公元前 221 年)至清末(约 公元 1911 年)的 2 000 多年间，我国的“尺”竟由 1 尺相当于 0．230 9m 到 0．355 8m 的 变化，其差别相当悬殊． 师：大家如果经常看 NBA 介绍时会发现姚明的身高并不是说成 2．26m，而是怎样介绍 的呢? 生：我记得好像是几英尺几英寸，具体数值记不清了． 师：1 英尺等于 0．304 8m，1 英寸为 2．54 cm．大家如果不记得的话可以重新计算一下， 也可以计算一下自己的身高是多少．大家知道尺和英尺是怎样来得吗? 生：不知道． 多媒体介绍. 在古代，人们常用身体的某些器官或部位的尺度作为计量单位．在遥远的古埃及时代， 人们用中指来衡量人体的身长，认为健美的人身长应该是中指长度的 19 倍．各个国家，地 区以及各个历史时期，都有各自的计量单位．仅以长度为例，欧洲曾以手掌的宽度或长度 作为长度的计量单位，称为掌尺．在英国，1 掌尺相当于 7．62 cm 而在荷兰，1 掌尺却相 当于 10cm．英尺是 8 世纪英王的脚长， 1 英尺等于 0.304 8 m．10 世纪时英王埃德加把自 己大拇指关节间的距离定为 1 英寸．1 英寸为 2．54cm．这位君王又别出心裁，想出了“码” 这样 一个长度单位．他把从启己的鼻尖到伸开手臂中指末端的距离——91 cm，定为 1 码．到了 1101 年，亨利一世在法律上认定了这一度量单位，此后，“码”便成为英国的主要长度单位，一直 沿用了 1 000 多年．在我国亦有“伸掌为尺”的说法．我国三国时期(公元 3 世纪初)王肃编的 《孔子家语》一书中记载有：“布指知寸，布手知尺，舒肘知寻．”两臂伸开长八尼，就是一 寻；从秦朝(约公元前 221 年)至清末(约公元 1911 年)的 2 000 多年间，我国的“尺”竟由 1 尺
相当于0.2309m到0.3558m的变化,其差别相当悬殊 多媒体展示学习目标,强调重难点 (三)合作探究、精讲点拨 [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 (自学总结) 投影问题) 1.什么是基本量,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?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 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:请同学们回答刚才这几个问题.1.什么是基本量,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? 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做基本量,它们的单位叫做基本单位 生2:力学中的基本量有长度、质量和时间.它们的单位分别是米、千克和秒 师:2.什么是导出单位?你学过的物理量中哪些是导出单位?借助物理公式来推导 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,叫做导出单位 生2:我们学过的导出单位很多,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p=m/v进行推导 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? 对应什么物理量?大家设计一个表格来回答这个问题 生:国际计量委员会在1960年在第11届国际计量大会上制订了一种国际通用的、包括 切计量领域的单位制,叫做国际单位制.简称SL 物理量的名称 单位名称 单位符号 长度 米 质量 千克(公斤) 时间 电流 安(培) 热力学温度 开(尔文) 物质的量 摩(尔) 发光强度 坎(德拉) (例)一个原来静止的物体,质量是7kg,在14N的恒力作用下,5末的速度是多大?5s内 通过的位移是多少? (四)反思总结、当堂检测
相当于 0．230 9 m 到 0.355 8m 的变化，其差别相当悬殊． 多媒体展示学习目标，强调重难点。 （三）合作探究、精讲点拨 [讨论与交流] 单位的不统一会造成什么样的困难? (自学总结) (投影问题) 1．什么是基本量，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?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? 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：请同学们回答刚才这几个问题．1．什么是基本量，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? 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做基本量，它们的单位叫做基本单位． 生 2：力学中的基本量有长度、质量和时间．它们的单位分别是米、千克和秒． 师：2．什么是导出单位?你学过的物理量中哪些是导出单位?借助物理公式来推导． 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，叫做导出单位． 生 2：我们学过的导出单位很多，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:p＝m/v 进行推导． 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．1 N＝1 kg·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? 对应什么物理量?大家设计一个表格来回答这个问题． 生：国际计量委员会在 1960 年在第 11 届国际计量大会上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． 物理量的名称 单位名称 单位符号 长度 米 m 质量 千克(公斤) kg 时间 秒 s 电流 安(培) A 热力学温度 开(尔文) K 物质的量 摩(尔) mol 发光强度 坎(德拉) cd (例)一个原来静止的物体，质量是 7kg，在 14N 的恒力作用下，5s 末的速度是多大?5s 内 通过的位移是多少? （四）反思总结、当堂检测
通过本节课的学习,我们知道了什么是基本单位,什么是导出单位,什么是单位制,知道了 力学中的三个基本单位以及统一单位后,解题过程的正确书写方法 【当堂检测】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,3s末物体的速度是多大?3s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.加速度已质量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) (2)在国际单位制中,作为基本单位的物理量有 (3)在国际单位制中基本单位是——,属于导出单位的是 答案:(1) ADELI(2)EHI(3)FBC 解析:要分清物理量和物理单位、基本单位和导出单位 说明:本题容易把物理量和单位制混淆 教师组织学生反思总结本节课的主要内容,并进行当堂检测。 (五)发导学案、布置预习 布置下节课的预习作业,并对本节课巩固提高。 板书设计 九、板书设计 力学单位制 基本单位 (1)选定的几个物理量的单位 (2)力学中的基本单位:长度;质量:时间 单位制 (1)由基本单位和物理公式推导出来的物理量的单位 导出单位(2)在计算时,一般用国际单位制 计算中不必一一写出各量的单位 十、教学反思 本课的设计采用了课前下发预习学案,学生预习本节内容,找出自己迷惑的地方。课堂 上师生主要解决重点、难点、疑点、考点、探究点以及学生学习过程中易忘、易混点等,最 后进行当堂检测,课后进行延伸拓展,以达到提高课堂效率的目的。 本节课的什么叫基本物理量、物理量的单位、导出单位、单位制以及单位制和单位统 的重要性的理解是课本上重要内容。 在后面的教学过程中会继续研究本节课,争取设计的更科学,更有利于学生的学习,也 希望大家提出宝贵意见,共同完善,共同进步!
通过本节课的学习，我们知道了什么是基本单位，什么是导出单位，什么是单位制，知道了 力学中的三个基本单位以及统一单位后，解题过程的正确书写方法． 【当堂检测】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)． (2)在国际单位制中，作为基本单位的物理量有 ． (3)在国际单位制中基本单位是——，属于导出单位的是——· 答案：(1)ADEHI (2)EHI (3)FJ BC 解析：要分清物理量和物理单位、基本单位和导出单位． 说明：本题容易把物理量和单位制混淆． 教师组织学生反思总结本节课的主要内容，并进行当堂检测。 （五）发导学案、布置预习 布置下节课的预习作业，并对本节课巩固提高。 板书设计 九、 板书设计 力学单位制 计算中不必一一写出各量的单位 （ ）在计算时，一般用国际单位制， （）由基本单位和物理公式推导出来的物理量的单位 导出单位 （ ）力学中的基本单位：长度；质量；时间 （）选定的几个物理量的单位 基本单位 单位制 2 1 2 1 十、 教学反思 本课的设计采用了课前下发预习学案，学生预习本节内容，找出自己迷惑的地方。课堂 上师生主要解决重点、难点、疑点、考点、探究点以及学生学习过程中易忘、易混点等，最 后进行当堂检测，课后进行延伸拓展，以达到提高课堂效率的目的。 本节课的什么叫基本物理量、物理量的单位、导出单位、单位制以及单位制和单位统一 的重要性的理解是课本上重要内容。 在后面的教学过程中会继续研究本节课，争取设计的更科学，更有利于学生的学习，也 希望大家提出宝贵意见，共同完善，共同进步!