2019-2020年高中物理《力學(xué)單位制》教案4 新人教版必修1.doc
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2019-2020年高中物理《力學(xué)單位制》教案4 新人教版必修1 從容說(shuō)課 單位對(duì)學(xué)生來(lái)說(shuō)并不陌生,但學(xué)生很少研究單位確立的方法和在計(jì)算過(guò)程中不同的單位造成的影響,也很少注意到單位與科學(xué)、社會(huì)的關(guān)系.本節(jié)以史實(shí)為背景,提出單位不統(tǒng)一的弊端,讓學(xué)生通過(guò)討論與交流,學(xué)習(xí)單位制的組成以及單位制對(duì)科技的進(jìn)步、生產(chǎn)的發(fā)展所帶來(lái)的影響,讓學(xué)生從另一角度認(rèn)識(shí)單位是為了對(duì)“量”進(jìn)行測(cè)量和比較而建立的. 當(dāng)學(xué)生真正感覺(jué)到統(tǒng)一單位制的必要后,再介紹制定國(guó)際單位制的歷史,讓學(xué)生體會(huì)到人類在統(tǒng)一單位制當(dāng)中作出的努力.單位制不僅包括同一個(gè)物理量的不同單位之間的換算關(guān)系,更重要的是按照各個(gè)物理量之間的關(guān)系,規(guī)定所有物理量的單位,使所有物理量的單位標(biāo)準(zhǔn)化、制度化和系統(tǒng)化. 在學(xué)生感受了統(tǒng)一單位的必要以及了解了相關(guān)歷史后,本節(jié)需要學(xué)生掌握什么是單位制,什么是基本單位,什么是導(dǎo)出單位,力學(xué)中的三個(gè)基本單位是什么,并且明確單位制在物理計(jì)算中的應(yīng)用. 由于這節(jié)課的內(nèi)容相對(duì)比較簡(jiǎn)單,沒(méi)有復(fù)雜的計(jì)算和推理,是學(xué)生采用自學(xué)這種學(xué)習(xí)方法的很好的一節(jié)課,可以通過(guò)教師引導(dǎo)、學(xué)生總結(jié)的方式提高學(xué)生的概括能力和總結(jié)能力. 三維目標(biāo) 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. 過(guò)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(guò)程的書(shū)寫簡(jiǎn)化. 4.通過(guò)學(xué)過(guò)的物理量了解單位的重要性,知道單位換算的方法. 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(ài)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(guò)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(guò)程或結(jié)果進(jìn)行檢驗(yàn). 教學(xué)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. 教學(xué)難點(diǎn) 統(tǒng)一單位后,計(jì)算過(guò)程的正確書(shū)寫. 教具準(zhǔn)備 多媒體課件 課時(shí)安排 1課時(shí) 教學(xué)過(guò)程 [新課導(dǎo)入] 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(shuō)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3 m. 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:2.26 m.看起來(lái)張飛要比姚明高很多,打籃球一定很厲害. 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(shuō)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(shū)中記載有:“布指知寸,布手知尺,舒肘知尋.”兩臂伸開(kāi)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 9 m到0.355 8 m的變化,其差別相當(dāng)懸殊. 師:大家如果經(jīng)常看NBA介紹時(shí)會(huì)發(fā)現(xiàn)姚明的身高并不是說(shuō)成2.26 m,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 8 m,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(lái)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(lái)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10 cm.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2.54 cm.這位君王又別出心裁,想出了“碼”這樣一個(gè)長(zhǎng)度單位.他把從自己的鼻尖到伸開(kāi)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(shuō)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(shū)中記載有:“布指知寸,布手知尺,舒肘知尋.”兩臂伸開(kāi)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 9 m到0.355 8 m的變化,其差別相當(dāng)懸殊. 【討論與交流】 單位的不統(tǒng)一會(huì)造成什么樣的困難? 參考答案:?jiǎn)挝坏慕y(tǒng)一有利于各個(gè)國(guó)家之間、一個(gè)國(guó)家各個(gè)地區(qū)之間進(jìn)行文化交流和經(jīng)貿(mào)往來(lái),可以促進(jìn)科學(xué)文化盡快地發(fā)展,使全球人類能夠共享光明,共享人類文明進(jìn)步的成果. [新課教學(xué)] 【自學(xué)總結(jié)】 (投影問(wèn)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(guò)的物理量中哪些是導(dǎo)出單位?借助物理公式來(lái)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(guò)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(guò)程大約持續(xù)10 min左右.然后讓學(xué)生回答所提出的問(wèn)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(wèn)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(guò)的物理量中哪些是導(dǎo)出單位?借助物理公式來(lái)推導(dǎo). 生1:由基本量根據(jù)物理關(guān)系推導(dǎo)出來(lái)的其他物理量的單位,叫做導(dǎo)出單位. 生2:我們學(xué)過(guò)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=來(lái)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:ρ=進(jìn)行推導(dǎo). 師:我們學(xué)過(guò)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(wèn)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(lái)回答這個(gè)問(wèn)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(kāi)(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(lái)靜止的物體,質(zhì)量是7 kg,在14 N的恒力作用下,5 s末的速度是多大?5 s內(nèi)通過(guò)的位移是多少? (展示例題,學(xué)生求解探究) 解:根據(jù)已知條件,m=7 kg,F(xiàn)=14 N,t=5 s 根據(jù)牛頓第二定律,有 a== =2 N/kg=2 m/s2 v=at=2 m/s25 s=10 m/s x=at2=2 m/s225 s2=25 m. 教師點(diǎn)評(píng):我們看到,題目的已知量的單位都用國(guó)際單位制表示時(shí),計(jì)算的結(jié)果也是用國(guó)際單位制表示的.既然如此,在統(tǒng)一已知量的單位后,就不必一一寫出各量后面的單位,只在數(shù)字后面寫出正確的單位就可以了.這樣,上面的計(jì)算就可以寫成: a== m/s2=2 m/s2 v=at=25 m/s=10 m/s x=at2=225 m=25 m 總結(jié):通過(guò)分析實(shí)例,培養(yǎng)學(xué)生分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力,同時(shí)體會(huì)單位制的意義. 【課堂訓(xùn)練】 1.一個(gè)原來(lái)靜止在光滑水平面上的物體,質(zhì)量是20 kg,在兩個(gè)大小都是50 N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? 解析:兩個(gè)大小都是50 N且互成120角的水平外力的合力大小為50 N,方向在這兩個(gè)力的角平分線上,且與水平面平行.由于水平面光滑,故水平方向上沒(méi)有滑動(dòng)摩擦力,根據(jù)牛頓第二定律,有 a== m/s2=2.5 m/s2 由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式得 v=at=2.53 m/s=7.5 m/s s=t=t= m=11.25 m. 點(diǎn)撥:在整個(gè)計(jì)算過(guò)程中所有物理量都采用國(guó)際單位制.就不需要在運(yùn)算過(guò)程中每一步都將物理量代入進(jìn)行計(jì)算,這樣可以使計(jì)算過(guò)程簡(jiǎn)化. 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 C.牛頓 D.加速度 E.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(shuō)明:本題容易把物理量和單位制混淆. [小結(jié)] 通過(guò)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(guò)程的正確書(shū)寫方法. [布置作業(yè)] 教材第85頁(yè)問(wèn)題與練習(xí). [課外訓(xùn)練] 1.我們今后要學(xué)的一個(gè)物理量——?jiǎng)恿康亩x式為p=mv.關(guān)于動(dòng)量的單位,下列各式中正確的是 A. kgm/s B.Ns C. D.Nm 2.聲音在空氣中的傳播速度v與空氣的密度ρ、壓強(qiáng)p有關(guān).下列速度的表達(dá)式(k為比例系數(shù),無(wú)單位)中正確的是 A.V=k B.v= C.v= D.v= 3.質(zhì)量為4 kg的物體靜止在水平地面上的A點(diǎn),在12 N的水平拉力作用下向B點(diǎn)運(yùn)動(dòng),拉力作用一段時(shí)間后被撤去.物體到達(dá)B點(diǎn)時(shí)速度恰好為零.已知AB=10 m,μ=0.2,求水平拉力作用的時(shí)間. 參考答案 1.解析:動(dòng)量的定義式p=mv中,m是基本量,而v是導(dǎo)出量,p的單位由m、v的單位組成,要判斷給出的答案是否正確,可看給出的單位對(duì)應(yīng)的有哪些物理量,能否通過(guò)m、v與這些量的關(guān)系式,用這些物理量表示p. 答案:ABC 2.解析:可把p、ρ的單位用基本單位表示,代入進(jìn)行單位運(yùn)算,看得出的單位是否是v的單位.p的單位用基本單位表示 1 Pa=1 =1 ρ的單位用基本單位表示: kg/m3 答案:B 3.解答:設(shè)撤力時(shí)物體速度為v,拉力作用時(shí)間為t,則: Ff=μFN=μmg=0.2410 N=8 N a===1 m/s2,所以F-Ff =ma1 第二過(guò)程:Ff =ma2,所以a2==2 m/s2 據(jù)vt2-v02=2ax有=10 m,所以+=10 m 可得v= m/s,又v=a1t,所以t=== s. 說(shuō)明:將各個(gè)物理量的單位全部化成國(guó)際制,在利用物理公式運(yùn)算時(shí)可略去單位運(yùn)算,只在最后結(jié)果加上單位. 板書(shū)設(shè)計(jì) 4 力學(xué)單位制 單位制 物理量的名稱 單位名稱 單位符號(hào) 國(guó)際單位制 基本單位 力學(xué)單位 長(zhǎng)度 米 m 質(zhì)量 千克 kg 時(shí)間 秒 s 其他單位 導(dǎo)出單位 公式+基本單位 活動(dòng)與探究 探究活動(dòng)的主題:?jiǎn)挝坏陌l(fā)展與變革. 步 驟 學(xué)生活動(dòng) 教師指導(dǎo) 目的 1 到圖書(shū)館、上網(wǎng)查閱有關(guān)單位發(fā)展和變革的書(shū)籍. 介紹相關(guān)書(shū)籍與網(wǎng)站. 1.讓學(xué)生更多地了解有關(guān)單位方面的知識(shí),了解單位在生產(chǎn)生活中的重要性. 2.了解物理學(xué)史,讓學(xué)生樹(shù)立為人類服務(wù)的思想. 2 根據(jù)查閱的資料,確定文章主題和內(nèi)容. 解答學(xué)生提出的具體問(wèn)題. 3 寫出相關(guān)論文,了解人類歷史上單位變革的過(guò)程和單位統(tǒng)一的意義,交流各個(gè)小組的心得體會(huì). 對(duì)優(yōu)秀文章進(jìn)行點(diǎn)評(píng),指出單位統(tǒng)一勢(shì)在必行.- 1.請(qǐng)仔細(xì)閱讀文檔,確保文檔完整性,對(duì)于不預(yù)覽、不比對(duì)內(nèi)容而直接下載帶來(lái)的問(wèn)題本站不予受理。
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