高中物理4.4《力學(xué)單位制》教案21（人教版必修1）

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111 必修一4.4力學(xué)單位制 (教案) 一、 教材分析 在初中階段，物理量單位的學(xué)習(xí)是學(xué)生較為困惑的問題之一。前面關(guān)于1N的規(guī)定給學(xué)生的印象總好像是有些隨意。尤其是牛頓、帕斯卡、安培、伏特、焦耳、瓦特等單位的規(guī)定。使得學(xué)生感動(dòng)物理太復(fù)雜。事實(shí)上，只有把單位制放在整個(gè)物理學(xué)框架中加以認(rèn)識(shí)，并且知識(shí)有了一定的積累。經(jīng)歷了充分的學(xué)習(xí)過程后才能體會(huì)物理量單位的命名和使用規(guī)則。體會(huì)到其中對(duì)一些單位進(jìn)行規(guī)定的合理性和方便特征。 物理學(xué)單位中，有很少幾個(gè)基本物理量，它們的單位就是基本單位。在進(jìn)行了這種選定之后，其它物理量的單位就是根據(jù)它的定義式，有所選擇的其他物理量的單位共同確定的。 國(guó)際單位制的建立和使用，不僅方便了國(guó)際間的交流，也逐漸成為科學(xué)研究中計(jì)算和運(yùn)用的一種規(guī)范約束。中學(xué)生應(yīng)該注意學(xué)習(xí)，逐步習(xí)慣，在記錄、表達(dá)和計(jì)算中規(guī)范使用。 二、 教學(xué)目標(biāo) （一）知識(shí)與技能 1．了解什么是單位制，知道力學(xué)中的三個(gè)基本單位； 2．認(rèn)識(shí)單位制在物理計(jì)算中的作用 （二）過程與方法 1．讓學(xué)生認(rèn)識(shí)到統(tǒng)一單位的必要性． 2．使學(xué)生了解單位制的基本思想． 3．培養(yǎng)學(xué)生在計(jì)算中采用國(guó)際單位，從而使運(yùn)算過程的書寫簡(jiǎn)化． 4．通過學(xué)過的物理量了解單位的重要性，知道單位換算的方法． （三）情感、態(tài)度與價(jià)值觀 1．使學(xué)生理解建立單位制的重要性，了解單位制的基本思想． 2．了解度量衡的統(tǒng)一對(duì)中國(guó)文化的發(fā)展所起的作用，培養(yǎng)學(xué)生的愛國(guó)主義情操． 3．讓學(xué)生了解單位制與促進(jìn)世界文化的交流和科技的關(guān)系． 4．通過一些單位的規(guī)定方式，了解單位統(tǒng)一的重要性，并能運(yùn)用單位制對(duì)計(jì)算過程或結(jié)果進(jìn)行檢驗(yàn)． 三、 教學(xué)重點(diǎn) 難點(diǎn) 重點(diǎn)： 1．什么是基本單位，什么是導(dǎo)出單位． 2．力學(xué)中的三個(gè)基本單位． 3．單位制． 難點(diǎn)： 統(tǒng)一單位后，計(jì)算過程的正確書寫． 四、 學(xué)情分析 在初中階段，物理量單位的學(xué)習(xí)是學(xué)生較為困惑的問題之一。上一節(jié)關(guān)于1N的規(guī)定使學(xué)生感到困惑。通過單位制的學(xué)習(xí)，讓學(xué)生了解單位制、單位統(tǒng)一的重要性。 五、 教學(xué)方法 探究、講授、討論、練習(xí) 六、 課前準(zhǔn)備 1．學(xué)生的學(xué)習(xí)準(zhǔn)備：通過預(yù)習(xí)知道什么是單位制，知道力學(xué)中的三個(gè)基本單位；什么是導(dǎo)出單位，單位換算的方法。 2．教師的教學(xué)準(zhǔn)備：多媒體課件制作，課前預(yù)習(xí)學(xué)案，課內(nèi)探究學(xué)案，課后延伸拓展學(xué)案。 3．教學(xué)環(huán)境的設(shè)計(jì)和布置。 七、 課時(shí)安排：1課時(shí) 八、 教學(xué)過程 （一）預(yù)習(xí)檢查、總結(jié)疑惑 檢查落實(shí)知道了學(xué)生的預(yù)習(xí)情況并了解了學(xué)生的疑惑，使教學(xué)具有了針對(duì)性。 （二）情景導(dǎo)入、展示目標(biāo) 展示張飛和姚明的圖片 師：大家都認(rèn)識(shí)這兩個(gè)人吧． 生：認(rèn)識(shí)，一個(gè)是張飛，一個(gè)是姚明． 師：那么大家知道他們的身高是多少呢? 生：《三國(guó)演義)上說張飛身高9尺． 師：按照現(xiàn)在的計(jì)算方法，張飛的身高應(yīng)該是多少? 生：三尺是1 m，張飛的身高應(yīng)該是3m． 師：姚明在當(dāng)代應(yīng)該是身高很高的人了，他的身高是多少? 生：2．26m．看起來張飛要比姚明高很多，打籃球一定挺厲害． 師：并不是張飛比姚明高，而是古代的尺和現(xiàn)代的尺不一樣．在我國(guó)有“伸掌為尺”的說法，我國(guó)三國(guó)時(shí)期(公元3世紀(jì)初)王肅編的《孔子家語(yǔ)》一書中記載有：“布指知寸，布手知尺，舒肘知尋．”兩臂伸開長(zhǎng)八尺，就是一尋；從秦朝(約公元前221年)至清末(約公元1911年)的2 000多年間，我國(guó)的“尺”竟由1尺相當(dāng)于0．230 9m到0．355 8m的變化，其差別相當(dāng)懸殊． 師：大家如果經(jīng)?？碞BA介紹時(shí)會(huì)發(fā)現(xiàn)姚明的身高并不是說成2．26m，而是怎樣介紹的呢? 生：我記得好像是幾英尺幾英寸，具體數(shù)值記不清了． 師：1英尺等于0．304 8m，1英寸為2．54 cm．大家如果不記得的話可以重新計(jì)算一下，也可以計(jì)算一下自己的身高是多少．大家知道尺和英尺是怎樣來得嗎? 生：不知道． 多媒體介紹 ． 在古代，人們常用身體的某些器官或部位的尺度作為計(jì)量單位．在遙遠(yuǎn)的古埃及時(shí)代，人們用中指來衡量人體的身長(zhǎng)，認(rèn)為健美的人身長(zhǎng)應(yīng)該是中指長(zhǎng)度的19倍．各個(gè)國(guó)家，地區(qū)以及各個(gè)歷史時(shí)期，都有各自的計(jì)量單位．僅以長(zhǎng)度為例，歐洲曾以手掌的寬度或長(zhǎng)度作為長(zhǎng)度的計(jì)量單位，稱為掌尺．在英國(guó)，1掌尺相當(dāng)于7．62 cm而在荷蘭，1掌尺卻相當(dāng)于10cm．英尺是8世紀(jì)英王的腳長(zhǎng)， 1英尺等于0.304 8 m．10世紀(jì)時(shí)英王埃德加把自己大拇指關(guān)節(jié)間的距離定為1英寸．1英寸為2．54cm．這位君王又別出心裁，想出了“碼”這樣 一個(gè)長(zhǎng)度單位．他把從啟己的鼻尖到伸開手臂中指末端的距離——91 cm，定為1碼．到了1101年，亨利一世在法律上認(rèn)定了這一度量單位，此后，“碼”便成為英國(guó)的主要長(zhǎng)度單位，一直沿用了1 000多年．在我國(guó)亦有“伸掌為尺”的說法．我國(guó)三國(guó)時(shí)期(公元3世紀(jì)初)王肅編的《孔子家語(yǔ)》一書中記載有：“布指知寸，布手知尺，舒肘知尋．”兩臂伸開長(zhǎng)八尼，就是一尋；從秦朝(約公元前221年)至清末(約公元1911年)的2 000多年間，我國(guó)的“尺”竟由1尺相當(dāng)于0．230 9 m到0.355 8m的變化，其差別相當(dāng)懸殊． 多媒體展示學(xué)習(xí)目標(biāo)，強(qiáng)調(diào)重難點(diǎn)。 （三）合作探究、精講點(diǎn)撥 [討論與交流] 單位的不統(tǒng)一會(huì)造成什么樣的困難? (自學(xué)總結(jié)) (投影問題) 1．什么是基本量，什么是基本單位?力學(xué)中的基本單位都有哪些，分別對(duì)應(yīng)什么物理量? 2．什么是導(dǎo)出單位?你學(xué)過的物理量中哪些是導(dǎo)出單位?借助物理公式來推導(dǎo)． 3．什么是國(guó)際單位制?國(guó)際單位制中的基本單位共有幾個(gè)?它們分別是什么?對(duì)應(yīng)什么物理量? 注：在這個(gè)過程中，老師可以巡回指導(dǎo)學(xué)生自己總結(jié)，并幫助水平較差的同學(xué)進(jìn)行總結(jié)．這個(gè)過程大約持續(xù)10min左右．然后讓學(xué)生回答所提出的問題并鞏固補(bǔ)充學(xué)生掌握的知識(shí)． 師：請(qǐng)同學(xué)們回答剛才這幾個(gè)問題．1．什么是基本量，什么是基本單位?力學(xué)中的基本單位都有哪些，分別對(duì)應(yīng)什么物理量? 生1：選定幾個(gè)物理量的單位，就能夠利用物理量之間的關(guān)系推導(dǎo)出其他物理量的單位，這些被選定的物理量叫做基本量，它們的單位叫做基本單位． 生2：力學(xué)中的基本量有長(zhǎng)度、質(zhì)量和時(shí)間．它們的單位分別是米、千克和秒． 師：2．什么是導(dǎo)出單位?你學(xué)過的物理量中哪些是導(dǎo)出單位?借助物理公式來推導(dǎo)． 生1：由基本量根據(jù)物理關(guān)系推導(dǎo)出來的其他物理量的單位，叫做導(dǎo)出單位． 生2：我們學(xué)過的導(dǎo)出單位很多，比如加速度的單位m／s2，它可以根據(jù)公式a＝△v/t來進(jìn)行推導(dǎo)．密度的單位是kg／m3，可以根據(jù)密度的計(jì)算公式:p＝m/v進(jìn)行推導(dǎo)． 師：我們學(xué)過的力的單位牛頓是不是基本單位呢? 生：不是，牛頓也是一個(gè)導(dǎo)出單位．根據(jù)牛頓第二定律F＝ma，可得力的單位應(yīng)該與質(zhì)量的單位和加速度的單位有關(guān)．1 N＝1 kgm／s2． 師：第三個(gè)問題：什么是國(guó)際單位制?國(guó)際單位制中的基本單位共有幾個(gè)?它們分別是什么?對(duì)應(yīng)什么物理量?大家設(shè)計(jì)一個(gè)表格來回答這個(gè)問題． 生：國(guó)際計(jì)量委員會(huì)在1960年在第11屆國(guó)際計(jì)量大會(huì)上制訂了一種國(guó)際通用的、包括一切計(jì)量領(lǐng)域的單位制，叫做國(guó)際單位制．簡(jiǎn)稱SI． 物理量的名稱 單位名稱 單位符號(hào) 長(zhǎng)度 米 m 質(zhì)量 千克(公斤) kg 時(shí)間 秒 s 電流 安(培) A 熱力學(xué)溫度 開(爾文) K 物質(zhì)的量 摩(爾) mol 發(fā)光強(qiáng)度 坎(德拉) cd (例)一個(gè)原來靜止的物體，質(zhì)量是7kg，在14N的恒力作用下，5s末的速度是多大?5s內(nèi)通過的位移是多少? （四）反思總結(jié)、當(dāng)堂檢測(cè) 通過本節(jié)課的學(xué)習(xí)，我們知道了什么是基本單位，什么是導(dǎo)出單位，什么是單位制，知道了力學(xué)中的三個(gè)基本單位以及統(tǒng)一單位后，解題過程的正確書寫方法． 【當(dāng)堂檢測(cè)】1．一個(gè)原來靜止在光滑水平面上的物體，質(zhì)量是20kg，在兩個(gè)大小都是50N且互成120角的水平外力作用下，3 s末物體的速度是多大?3 s內(nèi)物體的位移是多少? 2．現(xiàn)有下列物理量或單位，按下面的要求選擇填空： A.密度 B．米／秒 巴牛頓 D．加速度 巳質(zhì)量 F．秒 G．厘米 H．長(zhǎng)度 I．時(shí)間 J.千克 (1)屬于物理量的是——(填前面的字母)． (2)在國(guó)際單位制中，作為基本單位的物理量有 ． (3)在國(guó)際單位制中基本單位是——，屬于導(dǎo)出單位的是—— 答案：(1)ADEHI (2)EHI (3)FJ BC 解析：要分清物理量和物理單位、基本單位和導(dǎo)出單位． 說明：本題容易把物理量和單位制混淆． 教師組織學(xué)生反思總結(jié)本節(jié)課的主要內(nèi)容，并進(jìn)行當(dāng)堂檢測(cè)。 （五）發(fā)導(dǎo)學(xué)案、布置預(yù)習(xí) 布置下節(jié)課的預(yù)習(xí)作業(yè)，并對(duì)本節(jié)課鞏固提高。 板書設(shè)計(jì) 九、 板書設(shè)計(jì) 力學(xué)單位制 十、 教學(xué)反思 本課的設(shè)計(jì)采用了課前下發(fā)預(yù)習(xí)學(xué)案，學(xué)生預(yù)習(xí)本節(jié)內(nèi)容，找出自己迷惑的地方。課堂上師生主要解決重點(diǎn)、難點(diǎn)、疑點(diǎn)、考點(diǎn)、探究點(diǎn)以及學(xué)生學(xué)習(xí)過程中易忘、易混點(diǎn)等，最后進(jìn)行當(dāng)堂檢測(cè)，課后進(jìn)行延伸拓展，以達(dá)到提高課堂效率的目的。 本節(jié)課的什么叫基本物理量、物理量的單位、導(dǎo)出單位、單位制以及單位制和單位統(tǒng)一的重要性的理解是課本上重要內(nèi)容。 在后面的教學(xué)過程中會(huì)繼續(xù)研究本節(jié)課，爭(zhēng)取設(shè)計(jì)的更科學(xué)，更有利于學(xué)生的學(xué)習(xí)，也希望大家提出寶貴意見，共同完善，共同進(jìn)步! 111