2019-2020年高中物理《力學(xué)單位制》教案19 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19 新人教版必修1 知識與技能 1.知道什么是單位制,什么是基本單位,什么是導(dǎo)出單位 2.知道力學(xué)中的三個基本單位 3.認(rèn)識單位制在物理計(jì)算中的作用 過程與方法 1.會議體會單位的重要性,知道單位換算的方法 2.培養(yǎng)學(xué)生在計(jì)算中采用國際單位的習(xí)慣 情感態(tài)度與價(jià)值觀 使學(xué)生理解立單位制的重要性,理解單位制的基本思想 教學(xué)重點(diǎn) 知道單位制的作用,即清楚物理公式與物理量的關(guān)系,掌握國際單位制中的基本單位和導(dǎo)出單位 教學(xué)難點(diǎn) 通過今天的學(xué)習(xí)能夠在今后的學(xué)習(xí)中推導(dǎo)物理量的單位 教學(xué)過程 【引入】 師:同學(xué)們,今天我們一起來討論物理研究計(jì)算中如何使用單位的問題。在進(jìn)行新課之前,我們先來討論下面幾個問題。 1、什么叫做單位 答:測量是將待測的量與一個選來作為標(biāo)準(zhǔn)的同類量進(jìn)行比較,確定待測量是該同類標(biāo)準(zhǔn)量的多少倍的過程。選來作為標(biāo)準(zhǔn)的同類量稱之為單位,比如:1790年:巴黎會議約定:通過巴黎的地球子午線全長的四千萬分之一定義為1米;千克 (kilogram):1立方分米的水在其密度最大時(shí)的溫度(約為4攝氏度)下的質(zhì)量。 倍數(shù)稱為測量數(shù)值。 測量值=測量數(shù)值單位。 長度=8.00厘米 2、位移、質(zhì)量、時(shí)間、速度、加速度以及力的單位是什么? 生:位移常用的單位有厘米、米、千米等;質(zhì)量的單位有克、千克、噸等;時(shí)間單位有秒、分、小時(shí)等;速度單位有米每秒、千米每小時(shí)等;加速度的單位有m/s2、cm/s2等;力的單位有N。 【單位換算】 師:那36km/h與12m/s兩個速度相比較,哪個大? 生:要比較兩個速度的大小必須先統(tǒng)一單位,先把36km/h轉(zhuǎn)化成多少m/s? 師:那如何進(jìn)行單位換算呢? 生:數(shù)值不變,只將單位進(jìn)行換算就行了,比如 10m/s<12m/s 例1、完成下列單位換算: (1)0.1 mg=_____________kg (2)4.2t=_____________kg (3)54 km/h=____________m/s (4)____________ 帶領(lǐng)學(xué)生看圖片:姚明的身高 各個國家、地區(qū)以及各個歷史時(shí)期,都有各自的計(jì)量單位。以長度為例:歐洲曾以手掌的寬度或長度作為長度的計(jì)量單位,稱為掌尺.在英國,1掌尺=7.62cm;在荷蘭,1掌尺=10cm;英尺是8世紀(jì)英王的腳長,1英尺=0.3048m。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=2.54cm。這位君王還別出心裁,把從自己的鼻尖到伸開手臂中指末端的距離91cm定為1碼, 1碼=91cm. 我國,從秦朝至清末的xx多年間,我國的“尺”竟由1尺=0.2309m到0.3558m的變化,其差距相當(dāng)懸殊。 【國際單位制】 師:大家也看到了,如果單位不統(tǒng)一,或者說不同的地方對單位有不同的規(guī)定,那對于我們研究問題很不方便,所以有必要對單位進(jìn)行統(tǒng)一的規(guī)定。為了便于交流合作,1960年第11屆國際計(jì)量大會制定了一種國際通用的、包括一切計(jì)量領(lǐng)域的單位制,叫做國際單位制。簡稱SI 思考: 1、數(shù)碼產(chǎn)品的接口為什么要統(tǒng)一? 2、為什么歐盟要發(fā)行統(tǒng)一的貨幣-歐元? 【基本單位和導(dǎo)出單位】 師:如果我們不小心忘記了某個物理量的單位怎么辦呢?有沒有辦法從腦海里把這個單位找回來呢? 生:能,根據(jù)對應(yīng)的物理公式就可以。比如根據(jù)公式,如果位移用米做單位,時(shí)間用秒做單位,得出的速度的單位就是米每秒;根據(jù)公式,速度用米每秒做單位,時(shí)間用秒做單位,得出加速度的單位就是米每二次方秒。 師:這位同學(xué)回答得非常好!由此可見:物理學(xué)的關(guān)系式不僅確定物理量之間的關(guān)系,也確定了物理量單位之間的關(guān)系。而且從剛才所講可以看出:只要選定幾個物理量的單位,就能夠利用物理量之間的關(guān)系推導(dǎo)出其它物理量的單位。這些被選定的物理量叫做基本量,基本量的單位叫做基本單位。由基本量根據(jù)物理關(guān)系推導(dǎo)出來的其它物理量叫做導(dǎo)出量,導(dǎo)出量的單位叫做導(dǎo)出單位。基本單位和導(dǎo)出單位一起組成了單位制。 師:國際單位制中選定了七個基本物理量,大家看課本上的圖表。其中需要我們牢記的是力學(xué)范圍內(nèi)的三個基本量:長度、質(zhì)量、時(shí)間,對應(yīng)的基本單位分別是米(米是光在真空中1/299792 458秒的時(shí)間間隔內(nèi)的行程)、千克(千克等于國際千克原器的質(zhì)量)、秒(秒是銫-133原子基態(tài)的兩個超精細(xì)能級之間躍遷所對應(yīng)的輻射的 9 192 631 770個周期的持續(xù)時(shí)間)。 力學(xué)范圍內(nèi)的單位制 基 本 量 導(dǎo)出 量 長度 m km cm …… 時(shí)間 s m h …… 質(zhì)量 kg t g …… 速度 m/s km/h …… 加速度 m/s2 cm/s2 …… 力 N 密度 kg/m3 g/cm3 …… 基 本 單位 導(dǎo)出 單位 單位 制 國際單位制中的單位 例2、現(xiàn)有下列物理量或單位,按下面的要求選擇填空.(填序號字母) A.密度 B.米/秒 C.牛頓 D.加速度 E.質(zhì)量 F.秒 G.厘米 H.長度 I.時(shí)間 J.千克 K.厘米/秒 (1)屬于物理量的是 ADEHI (2)在國際單位制中,作為基本物理量有 EHI (3)屬于基本單位的是 FGJ ,屬于導(dǎo)出單位的是 BCK 。 (4)在國際單位中屬于基本單位的是 FJ ,屬于導(dǎo)出單位的是 BC 【解析】:凡是基本量的單位均是基本單位,像厘米、分米等,會有相當(dāng)一部分同學(xué)可能會把國際單位制的基本單位與基本單位混為一談。導(dǎo)出單位是由基本單位組合成的,長度單位為m,時(shí)間單位為s,則速度單位必是m/s,若長度單位為cm,時(shí)間單位為s,則速度單位必cm/s。 【國際單位制與公式成立條件】 師:看完表格后難道沒有同學(xué)感到奇怪:力學(xué)范圍內(nèi)的基本單位怎么沒有力的單位牛頓??? 生:力的單位可以在基本單位的基礎(chǔ)上用公式推導(dǎo)出來。根據(jù) 質(zhì)量的單位用千克,加速度單位用米每二次方秒,得到力的單位是千克米每二次方秒,由于這個名稱太長,人們才給了它另一個簡單的名稱:牛頓,即1牛頓=1千克米每二次方秒。 師:由此可見,力的單位是導(dǎo)出單位。 例3、如果質(zhì)量的單位用克,加速度單位用米每二次方秒,力的單位用牛頓,則公式還成立嗎? 答:如果成立的話就有1牛頓=1克米每二次秒,而我們已知國際單位制上已規(guī)定1牛頓=1千克米每二次方秒,所以公式不成立,如果質(zhì)量單位要用克,則公式應(yīng)改為 例4、 牢記: 1、計(jì)算時(shí)必須保證公式兩邊使用的是同一單位制,最好是國際單位制。如:要用公式,那公式中的位移單位是m,時(shí)間單位是秒,速度單位是米每秒。如果我們計(jì)算時(shí)時(shí)間單位用小時(shí),位移用米,速度用米每秒,那公式就得變形為 2、在統(tǒng)一已知量的單位后,計(jì)算時(shí)只需要在最后的結(jié)果上加上單位即可,過程中不需要一一寫出各量的單位。 【補(bǔ)充資料】 中國古代的單位制 度是指長度的計(jì)量標(biāo)準(zhǔn),單位有丈、尺、寸等; 量是指容量的計(jì)量標(biāo)準(zhǔn),單位有斗、升等; 衡是指質(zhì)量的計(jì)量標(biāo)準(zhǔn),單位有斤、兩等 《孔子家語》:布手知尺,布指知寸 商代骨尺 長16.95厘米、寬1.8厘米 《爾雅》:“掬,一升也?!? 十升為斗 商鞅銅方升 全長18.7cm、內(nèi)口長12.4cm、 寬6.9cm、深2.3cm、容積202ml 新莽始建國銅方斗 通長23.92cm,高11cm, 口方14.75cm。容積1940ml。 秦始皇詔文權(quán) 通高5.3cm, 徑4.7cm, 重260g 匠石運(yùn)斤成風(fēng),聽而斫之,盡堊而鼻不傷。 —— 《莊子徐無鬼》 《說文》:“斤,斫木斧也?!? 人們常常借用斧的重量作為一個單位,與其他交換物相比較從事交易活動,后來,斧便逐漸地過渡為一個重量單位——斤 英制 英制單位是一種起源于英國、并在其前殖民地和英聯(lián)邦國家使用的單位制 長度單位 英寸(吋 inch )(1英寸=2.54厘米) 10世紀(jì):英王埃德加大拇指的第一個指節(jié)的長度。 14世紀(jì):從大麥穗中選取3粒最大的麥粒排成一行,其長度就是一英寸。 英尺(呎 foot)(1英尺=12英寸=30.48厘米) 9世紀(jì):英國查理曼大帝的腳板的長度。 16世紀(jì):德國:某一個禮拜日最先從教堂里走出來的16個男子的左腳長度平均值。 碼 (yard)(1碼=3英尺=91.44厘米) 12世紀(jì):英國亨利一世的鼻尖到前伸手臂時(shí)中指尖的距離。 磅(pound) (1磅 =454克) 一顆從麥穗的中間抽取的大麥的重量的7000倍 米制 米 (metre): 1790年:巴黎會議約定:通過巴黎的地球子午線全長的四千萬分之一定義為1米。 鉑銥合金制成的國際米原器 千克 (kilogram): 1立方分米的水在其密度最大時(shí)的溫度(約為4攝氏度)下的質(zhì)量。 鉑銥合金制成的國際千克原器 時(shí)間的單位 年:地球繞太陽一周所用的時(shí)間。 月:月球繞地球一周所用的時(shí)間。 日: 地球自轉(zhuǎn)一周所用的時(shí)間。 秒:一個平太陽日的1/86400為一秒 1999年9月23日:xx年12月美國發(fā)射的火星氣候探測器與地面失去聯(lián)系。 火星大氣層的最小安全距離: 大約 85km~100km, 預(yù)定140km~150km。 實(shí)際:探測器距火星表面最近僅57km。 探測器在火星大氣中被“火葬”。 1999年9月30日的調(diào)查報(bào)告: 造成飛行高度太低的原因是公制和英制的轉(zhuǎn)換問題! 洛克希德馬丁公司提供資料,以便噴射推進(jìn)實(shí)驗(yàn)室每天兩次啟動小推進(jìn)器,來調(diào)整太空船的航向。導(dǎo)航員認(rèn)為啟動小推進(jìn)器的力是以公制的“牛頓”為單位,不料這些資料卻是以英制的“磅”為單位,結(jié)果導(dǎo)致太空船的航向出現(xiàn)微小偏差。日積月累,終于差之毫厘,謬以千里。 就是因?yàn)樵趩挝恢粕系氖д`,結(jié)果犯了一個“極端愚蠢的錯誤”,價(jià)值1.25億美元的火星探測器毀于一旦。- 1.請仔細(xì)閱讀文檔,確保文檔完整性,對于不預(yù)覽、不比對內(nèi)容而直接下載帶來的問題本站不予受理。
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