《力学单位制》示范教案.docVIP

第四章 牛顿运动定律 4.4 力学单位制 ★教学目标 知识与技能 知道什么是单位制，什么是基本单位，什么是导出单位 知道力学中的三个基本单位 认识单位制在物理计算中的作用 过程与方法 回忆体会单位的重要性，知道单位换算的方法 培养学生在计算中采用国际单位的习惯 情感态度与价值观 使学生理解建立单位制的重要性，了解单位制的基本思想 ★教学重点 知道单位制的作用，即清楚物理公式和物理量的关系，掌握国际单位制中的基本单位和导出单位 ★教学难点 通过今天的学习能够在今后的学习中自己推导物理量的单位。 ★教学过程 一、引入 师：同学们，今天我们一起来讨论物理研究计算中如何使用单位的问题。在进行新课之前，我们先来讨论下面几个问题。 1、什么叫做单位 答：测量是将待测的量与一个选来作为标准的同类量进行比较，确定待测量是该同类标准量的多少倍的过程。选来作为标准的同类量称之为单位，比如：1790年：巴黎会议约定：通过巴黎的地球子午线全长的四千万分之一定义为1米；千克 （kilogram）：1立方分米的水在其密度最大时的温度(约为4摄氏度)下的质量。 倍数称为测量数值。 测量值=测量数值×单位。 长度=8.00厘米 2、位移、质量、时间、速度、加速度以及力的单位是什么？ 生：位移常用的单位有厘米、米、千米等；质量的单位有克、千克、吨等；时间单位有秒、分、小时等；速度单位有米每秒、千米每小时等；加速度的单位有m/s2、cm/s2等；力的单位有N。 二、单位换算 师：那36km/h与12m/s两个速度相比较，哪个大？ 生：要比较两个速度的大小必须先统一单位，先把36km/h转化成多少m/s？ 师：那如何进行单位换算呢？ 生：数值不变，只将单位进行换算就行了，比如 10m/s12m/s 例1、完成下列单位换算： 　　(1)0.1 mg=_____________kg (2)4.2t=_____________kg (3)54 km／h=____________m/s (4)____________ 带领学生看图片：姚明的身高 各个国家、地区以及各个历史时期,都有各自的计量单位。以长度为例：欧洲曾以手掌的宽度或长度作为长度的计量单位,称为掌尺.在英国,1掌尺=7.62cm;在荷兰,1掌尺=10cm；英尺是8世纪英王的脚长,1英尺=0.3048m。10世纪时英王埃德加把自己大拇指关节间的距离定为1英寸,1英寸=2.54cm。这位君王还别出心裁，把从自己的鼻尖到伸开手臂中指末端的距离91cm定为1码， 1码=91cm. 我国，从秦朝至清末的2000多年间，我国的“尺”竟由1尺=0.2309m到0.3558m的变化，其差距相当悬殊。 三、国际单位制 师：大家也看到了，如果单位不统一，或者说不同的地方对单位有不同的规定，那对于我们研究问题很不方便，所以有必要对单位进行统一的规定。为了便于交流合作，1960年第11届国际计量大会制定了一种国际通用的、包括一切计量领域的单位制，叫做国际单位制。简称SI 思考： 1、数码产品的接口为什么要统一？ 2、为什么欧盟要发行统一的货币-欧元？ 四、基本单位和导出单位 师：如果我们不小心忘记了某个物理量的单位怎么办呢？有没有办法从脑海里把这个单位找回来呢？ 生：能，根据对应的物理公式就可以。比如根据公式，如果位移用米做单位，时间用秒做单位，得出的速度的单位就是米每秒；根据公式，速度用米每秒做单位，时间用秒做单位，得出加速度的单位就是米每二次方秒。 师：这位同学回答得非常好！由此可见：物理学的关系式不仅确定物理量之间的关系，也确定了物理量单位之间的关系。而且从刚才所讲可以看出：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它物理量的单位。这些被选定的物理量叫做基本量，基本量的单位叫做基本单位。由基本量根据物理关系推导出来的其它物理量叫做导出量，导出量的单位叫做导出单位。基本单位和导出单位一起组成了单位制。 师：国际单位制中选定了七个基本物理量，大家看课本上的图表。其中需要我们牢记的是力学范围内的三个基本量：长度、质量、时间，对应的基本单位分别是米(米是光在真空中1/299792 458秒的时间间隔内的行程)、千克(千克等于国际千克原器的质量)、秒(秒是铯-133原子基态的两个超精细能级之间跃迁所对应的辐射的 9 192 631 770个周期的持续时间)。 力学范围内的单位制 例2、现有下列物理量或单位，按下面的要求选择填空.(填序号字母) A.密度 B.米/秒 C.牛顿 D.加速度 E.质量 F.秒 G.厘米 H.长度 I.时间 J.千克 K.厘米/秒 (1)属于物理量