高中物理人教版 (2019)必修 第一册第四章 运动和力的关系4 力学单位制教学设计

教师活动

学生活动

设计意图

一、问题导入，引入新课

【思维引导】问题1：

400m接力赛中运动员的速度是24km/h，100m短跑比赛中运动员的速度是8.33m/s，问是短跑运动员跑得快还是接力赛运动员跑得快？

问题2：依据常规思维1+1=2，反问物理计算中1+1真的等于2吗？提出1（m）+1(cm)等于2吗？

【教师引导】提问还有哪些情况下1+1不一定等于2呢？

【学生思考】单位不同时不能直接比较速度的大小。

【学生思考】当单位不统一时1+1不一定等于2。

【学生思考】1元+1角≠2；1（kg）+(g)≠2；1（h）+(s)≠2。

激发学生的学习兴趣，让学生树立物理计算过程中要考虑单位统一的物理观念。

培养学生积极思考、联想和举一反三的能力。

二、问题导入，启发思考

【问题1】看一下我们以前学的物理关系式：

v=x/t

a=(v-v0)/t

引导学生归纳出物理量与物理单位之间的关系?

【问题2】例举公式F＝ma 能推导出F的单位还可以怎样表示？提出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什么？

【复习回顾】引导学生回顾我们学过的物理量有哪些？

【问题3】力学是研究物体运动变化过程中力与运动关系，其中物体受力后运动变化联系得最密切、最普遍三个物理量是？物理学中一共有7个物理量，分别是？

【问题5】由基本物理量推导出的物理量叫什么？提问你知道推导出的物理量有哪些，它的导出单位是什么？

【问题6】单位制由什么组成？

【学生归纳总结】物理学的关系式确定了物理量之间的关系，也同时确定了物理量之间的单位关系。

【学生分析】 F＝ma → N= kg·m/s2；F的单位可以用N表示还可以表示为kg·m/s2

1.基本量：在物理学中，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，这些被选用的物理量叫基本量。

2.基本单位：基本量的单位。

【学生回顾】位移、速度、加速度、时间、质量、压强、浮力等；其中力学中的基本量有质量、长度、时间；电学中的基本物理量是电流强度；热学中的两个基本物理量物质的量、温度；光学中的一个基本物理量是光照强度。

【学生思考总结】3.导出量：由基本量根据物理关系推导出的量

4.导出单位：导出量的单位，比如v的单位m/s  km/h；a的单位m/s2、的单位kg/m3、g/cm3。

5.单位制：基本单位和导出单位一起组成了单位制。

由旧的知识引出新的物理概念，让学生更形象的理解什么是基本量，什么是导出量，并进一步思考我们所学的物理量中有哪些是导出量，起到了承上启下的作用。

三、合作探究，深入理解

【情境教学】展示材料：一次因单位失误而造成的事故；播放单位制的发展历程。

【问题1】单位的不统一会造成什么样的困难？

怎样才能避免由于单位混乱，而造成的困难？

【问题2】提问国际中规定的基本量是什么，对应的基本单位是什么？

【学生讨论、思考】单位的不统一不利于各个国家之间、各个国家、各个地区之间文化交流和经贸往来；需要制定一个统一的单位，制定一个统一的国际标准。

【学生讨论、思考】国际规定的基本物理量对应的基本单位。

了解不同时期、不同国家单位制的不同，意识到单位制统一的重要性，及单位制的统一对社会发展、科学技术进步所起的重要作用。

四、知识应用，巩固提升

【典例分析】例1：光滑的水平桌面上有一个静止的物体，质量为 700 g ，在 1.4 N 的水平恒力作用下开始运动（图 4.4-1）。那么 5 s 末物体的速度是多少？5 s 内它的位移是多少？

【知识应用，巩固提升】1.判断下列说法是否正确，对的打钩“ √”  ，错的打叉“×”（1）物理公式能确定各物理量之间的数量关系,不能确定它们之间的单位关系。                  （  ）

（2）kg,m/s,N是基本单位。        （  ）

（3）kg,m,s是基本单位。            （  ）

（4）力的单位“N”——基本单位。（   ）

2、给出下列物理量或单位，请按要求填空：

A、米； B、牛顿； C、加速度； D、米/秒2；

E、质量； F、千克； G、时间；  H、秒；

I、分钟； J、位移； K、厘米； L、千克/米3；M、焦耳；

①、在国际单位制中作为基本单位的是_______。

②、属于导出单位的是__________。

③、物理量是：___________________。

【学生谈论、思考】

1.在本题当中，求解5s末的速度和位移，需要用到牛顿第二定律。

2.利用公式F=am 求解加速度时单位要统一，需将700g化为0.7kg。

3.利用公式v=v0+gt和x=v0t+ at求出位移和速度。

【学生讨论、思考】理解基本单位、导单位的定义并能区分。

通过物理计算过程中求解速度和位移时，需注意单位的统一和体会统一已知量的单位后只需在数字后面写出正确单位即可，能有效的简化计算过程。

五、总结归纳

【回顾提问】1.单位制由什么组成？

2. 什么是导出单位？
3. 国际上规定了哪些基本物理量及对应的国际单位是什么？
4. 进行物理计算时单位要？

【知识总结】

1.导出单位和基本单位组成单位制。

2.由规定的基本物理量导出的量叫导出量。

3.共有7个基本物理量，分别是质量、长度、时间、电流强度、物质的量、温度、光照强度。

4.先要统一单位，在统一已知量的单位后，就不必再一一写出各个量的单位，只在数字后面写出正确单位即可。

加深对所学知识的理解，有利于构建一个完整的物理知识框架。