《人教版(2019)高中物理必修第一册教案》4.4 力学单位制

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4.4 力学单位制
〖教材分析〗
物理公式不仅是物理量之间的大小关系，还包括单位关系和方向的关系。
初中学过的单位选取的原则大多是某个人对物理的贡献，学完本课以后培养学
生的逻辑推理能力，知道单位是由几个基本单位通过物理公式推导出来的。探
究物理量单位如何确定及利用单位制对一些问题进行判断。
〖教学目标与核心素养〗
物理观念：知道基本单位、导出单位和单位制的概念。
科学思维：知道国际单位制及七个基本量和基本单位。
科学探究：掌握根据物理量关系式确定物理量单位的方法。
科学态度与责任：掌握运算过程中单位的规范使用方法，能用单位制判定
表达式的正误。
〖教学重点与难点〗
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：统一单位后正确书写计算过程。
〖教学方法〗
采用板块式问题组，结合小组讨论、自主学习、角色扮演等方法。
〖教学准备〗
多媒体课件。
〖教学过程〗
一、新课引入
从网上的数学悖论入手
1 元=100 分
100 分=10 分×10 分
10 分×10 分=0.1 元×0.1 元
0.1 元×0.1 元=0.01 元
最后证得：1 元=0.01 元
问题出在哪里？问题出现在单位上，学完本课你就知道了。
教学设计说明：创设问题情境，激发探究动机，引导学生思考问题。
二、新课教学
（一）基本单位
1
计量一头大象的质量时常用吨（t）作单位，但在计量人的质量时常用千克
（kg）作单位，自由落体加速度 g 的单位是米每二次方秒（m/s2），在初中学
习时，g 的单位曾用牛顿每千克（N/kg）。这些单位的使用有什么规则吗？
在关系式 中，位移长度单位用米（m），时间单位用秒（s）得出的
速度单位就是米每秒（m/s）。这个单位重点斜线，它也就是“除以”或者分数
的意思和公式的形式是对应的。
同理在关系式 中，速度单位就是米每秒（m/s），时间单位用秒
（s），那么得出的单位是米每二次方秒（m/s2），同样的 m/s 再除以一个 s，
分母就变成二次方。
通过速度公式和加速度公式对比得出：物理学的关系式在确定了物理量之
间的关系时，也确定了物理量的单位件的关系。
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做基本量，它们的单位叫做基本单位。
我们选定的基本量有长度、时间、质量，所对应的基本单位是米、秒、千
克。
基本量用符号表达分别是l
、
t
、
m，对于的单位 m
、
s
、
kg
。
导出量：由基本量根据物理关系推导出来的其他物理量。导出单位：导出
物理量的单位。
例如基本量位移（长度 x）和时间 t，运用公式 ，就可以得到速度，
他就是一个导出量，单位是米每秒（m/s），由这个斜杠也可以看出对应的单位
也是导出的。
再由速度 v和时间 t，运用公式 ，就可以得到加速度，他就是一个
导
出量，单位是米每秒（m/s2），由这个斜杠也可以看
出对应的单位也是导出的。
思考：通过多媒体课件动图展示：不同的汽车分
别以 11 m/s、7200 dm/min、3.6 km/h的速度行走。
不同的速度单位，谁冲得快？
因为速度单位不同，无法进行直接比较，需要统一单位。
（二） 国际单位制
如果采用不同的物理量作为基本量，或者虽然采用相同的基本量，但采用
的基本单位不同，导出单位自然随之不同，从而产生不同的单位制。不同的地
区使用不同的单位制，不方便交流。1960年第 11 届国际计量大会制订了一种国
际通用的、包括一切计量领域的单位制，叫作国际单位制简称 SI。
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