高中物理必修一 4.4《力學單位制》教案（新人教版）

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111 4.4 力學單位制 【教學目標】 1．知道什么是單位制，知道基本單位和導出單位的含義及力學中三個基本單位。 2．認識單位制在物理計算中的作用。 3．知道在物理計算中必須采用同一單位制的單位，掌握用國際單位制的單位解題。 【重點難點】 1．知道基本單位和導出單位的含義及力學中三個基本單位。 2．知道在物理計算中必須采用同一單位制的單位，掌握用國際單位制的單位解題。 【教學方法】 講練結合 【教學用具】 課 件 【教學過程】 一、單位制 1、基本量：長度、質(zhì)量、時間、電流、熱力學溫度、物質(zhì)的量、發(fā)光強度 力學：長度、質(zhì)量、時間。 因為世界是由運動著的物質(zhì)組成的，物理學的研究對象是物質(zhì)的帶有普遍性的運動，首先應考察物質(zhì)的多少和運動的最簡單的形式(物質(zhì)的空間位置隨時間的變化)，抓住質(zhì)量(物質(zhì)的多少)、時間和長度(空間改變的量度)這三個物理量，就抓住了力學的基本問題，才可進一步討論其他力學問題。 2、基本單位：基本量的單位都叫做基本單位。 物理量名稱 物理量符號 單位名稱 單位符號 長 度 l 米 m 質(zhì) 量 m 千克（公斤） Kg 時 間 t 秒 S 電 流 I 安[培] A 熱力學溫度 T 開[爾文] K 物質(zhì)的量 n（v） 摩[爾] mol 發(fā)光強度 I（Iv） 坎[德拉] cd 如在力學中，選定長度、質(zhì)量和時間這三個基本物理量的單位作為基本單位： 長度——cm、m、km等； 質(zhì)量——g、kg等； 時間——s、min、h等。 3、導出單位：根據(jù)物理公式和基本單位，推導出其它物理量的單位叫導出單位。 物理公式在確定物理量的數(shù)量關系的同時，也確定了物理量的單位關系，如位移用m作單位，時間用s作單位，由速度公式v=s/t推導出來的速度的單位就是m／s。若位移用km作單位，時間用h作單位，由速度公式v=s/t推導出來的速度的單位就是km／h。 4、單位制：基本單位和導出單位一起組成了單位制。 由基本單位和導出單位一起組成了單位制。選定基本物理量的不同單位作為基本單位，可以組成不同的單位制，如歷史上力學中出現(xiàn)了厘米克秒制和米千克秒制兩種不同的單位制，工程技術領域還有英尺秒磅制等。 二、國際單位制 1、由于基本物理量的選取和基本單位的規(guī)定都帶有一定程度的任意性，中外歷史上曾出現(xiàn)過許多單位制(如我國在單位中出現(xiàn)的斤、兩、尺、寸等)，這就阻礙了國際及社會交往。為了建立一種簡單、科學、實用的計量單位制，國際米制公約各成員國(我國1997年加入)于1960年通過采用一種以米制為基礎發(fā)展起來的國際單位制(國際代號為SI)?，F(xiàn)有82個國家與地區(qū)采用，國際上許多經(jīng)濟組織和科學技術組織都宣布采用．國際單位制的推行，對世界計量科學的進步、世界科學技術的交流和發(fā)展起了非常重大的作用；隨著經(jīng)濟全球化，越來越顯示出其重要意義。 2、力學中的國際單位制 （1）基本單位： 長度的單位：m(米)，質(zhì)量的單位：kg(千克)，時間的單位：s(秒)． （2）導出單位 速度的單位：m／s(米／秒)， 加速度的單位：m／s2(米／秒2，讀作“米每二次方秒”)， 力的單位：N(kgm／s2，牛頓)等等。 3、注意： （1）物理學中國際單位制的基本單位共有七個：已學過的有米(m)、千克(kg)、秒(s)；今后將陸續(xù)學到安培(A)、開(K)、摩爾(mo1)、坎(cd)。 （2）注意書寫方式的規(guī)范化：凡表示物理量的符號一律用斜體(如位移、路程符號用s)，凡表示單位的符號一律用正體(如時間的單位s)。另外注意符號有大寫、小寫之分等。 （3）力學中還有采用厘米(長度單位)、克(質(zhì)量單位)、秒(時間單位)作為基本單位組成了一種單位制—厘米克秒制。 （4）在物理計算中所有各量都應化為同一單位制中。在中學物理計算中一般采用國際單位制。 三、單位制在物理計算中的作用 1、可對計算結果的正、誤進行檢驗。如用力學國際單位制計算時，只有所求物理量的計算結果的單位和該物理量在力學國際單位制中的單位完全一致時，該運算過程才可能是正確的。若所求物理量的單位不對，則結果一定錯。 2、用同一單位制進行計算時，可以不必一一寫出各個已知量的單位(但各已知量的數(shù)字必須是用同一單位制中單位換算出來的數(shù)字，如題給條件是v=54km／h，用力學國際單位制時一定要換算成v=15m／s，數(shù)字是“15”，而非“54”)，只在計算結果的數(shù)字后面寫出所求物理量在該單位制下的單位即可，這樣可以簡化計算。 注意：高中學習階段，要求計算時一律用力學國際單位制，故一定要掌握好力學國際單位制中物理量的單位(名稱和符號)。 【例1】教 【例2】教 【例3】學 【課外作業(yè)】 1、教材：P5——（3） 2、學海導航：P2——4 【教學后記】 【閱讀材料】 米制、國際單位制和法定計量單位 米制起源較早。自1791年法國國民議會通過建立以長度單位“米”為基礎的計量單位以來，迄今已有二百年的歷史。米制單位是十進位的，又有專門的詞頭構成主單位的倍數(shù)單位和分數(shù)單位，而且基本單位都具有比較科學的、能以較高精度復現(xiàn)的基準器。由于它有這些優(yōu)點，逐漸為其他國家所接受。但是，隨著科學技術的發(fā)展，又由米制中派生出各種不同的單位制，如厘米、克、秒制，米，千克，秒制等等。這樣一來，米制已經(jīng)不是一個單一的單位制了，而且出現(xiàn)了一些具有專門名稱的單位，它們之間缺乏科學的聯(lián)系，并且存在著相互矛盾的現(xiàn)象。 國際單位制誕生于1960年，它來源于米制，繼承了米稍的優(yōu)點(如十進位，用專門詞頭構成十進倍數(shù)與分數(shù)單位等)，同時克服了米制的缺點（如多種單位并存），是米制的現(xiàn)代形式。 國際單位制以米、千克、秒、安培、開爾文、坎德拉、摩爾七個單位作為基本單位，并把詞頭擴大到從10-18到1018的范圍，同時保留了少數(shù)廣泛使用的國際制以外的單往，以適應各個學科的需要，它比米制更科學、更完善了。 我國政府于19114年2月27日發(fā)布了《中華人民共和圓法定計量單位》和統(tǒng)一實行法定計量單位的命令；這個法定計量單位是在國際制單位的基礎上：增加了十五個非國際制單位構成的。增加的十五個非國際制單位中，有十個（其中包括三個時間單位、三個平面角單位、二個質(zhì)量單位、一個體積單位和一個能量單位)是國際計量局規(guī)定可以與圈際制單位并用的單位；有二個(其中包括一個長度單位和一個速度單位)是國際計量局規(guī)定可以暫時與國際制單位并用的單位；只有三個是根據(jù)我國情況選用的單位。 111