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4.4 力学单位制 【教学目标】 （一）知识与技能 1．了解什么是单位制，知道力学中的三个基本单位； 2．认识单位制在物理计算中的作用 （二）过程与方法： 1．让学生认识到统一单位的必要性． 2．使学生了解单位制的基本思想． 3．培养学生在计算中采用国际单位，从而使运算过程的书写简化． 4．通过学过的物理量了解单位的重要性，知道单位换算的方法． （三）情感态度与价值观 1．使学生理解建立单位制的重要性，了解单位制的基本思想． 2．了解度量衡的统一对中国文化的发展所起的作用，培养学生的爱国主义情操． 3．让学生了解单位制与促进世界文化的交流和科技的关系． 4．通过一些单位的规定方式，了解单位统一的重要性，并能运用单位制对计算过程或结果 进行检验． 【教学重点】 1．什么是基本单位，什么是导出单位． 2．力学中的三个基本单位． 3．单位制． 【教学难点】 统一单位后，计算过程的正确书写． 【教学方法】探究、讲授、讨论、练习 【教具准备】多媒体课件 【课时安排】1 课时 【教学过程】 一、新课导入] 展示张飞和姚明的图片 师：大家都认识这两个人吧． 生：认识，一个是张飞，一个是姚明． 师：那么大家知道他们的身高是多少呢? 生：《三国演义)上说张飞身高 9 尺． 师：按照现在的计算方法，张飞的身高应该是多少? 生：三尺是 1 m，张飞的身高应该是 3m． 师：姚明在当代应该是身高很高的人了，他的身高是多少? 生：2．26m．看起来张飞要比姚明高很多，打篮球一定 1。a 厉害． 师：并不是张飞比姚明高，而是古代的尺和现代的尺不一样．在我国有“伸掌为尺”的说法， 我国三国时期(公元 3 世纪初)王肃编的《孔子家语》一书中记载有：“布指知寸，布手知尺，舒 肘知寻．”两臂伸开长八尺，就是一寻；从秦朝(约公元前 221 年)至清末(约公元 1911 年)的 2 000 多年间，我国的“尺”竟由 1 尺相当于 0．230 9m 到 0．355 8m 的变化，其差别相当悬殊． 师：大家如果经常看 NBA 介绍时会发现姚明的身高并不是说成 2．26m，而是怎样介绍的 呢? 生：我记得好像是几英尺几英寸，具体数值记不清了． 师：1 英尺等于 0．304 8m，1 英寸为 2．54 cm．大家如果不记得的话可以重新计算一下， 也可以计算一下自己的身高是多少．大家知道尺和英尺是怎样来得吗? 生：不知道． 多媒体介绍 ． 在古代，人们常用身体的某些器官或部位的尺度作为计量单位．在遥远的古埃及时代，人们 用中指来衡量人体的身长，认为健美的人身长应该是中指长度的 19 倍．各个国家，地区以及各 个历史时期，都有各自的计量单位．仅以长度为例，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 掌尺相当于 7．62 cm 而在荷兰，1 掌尺却相当于 10cm．英尺是 8 世纪英王的脚长，1 英尺等于 0.304 8 m．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 英寸为 2．54cm．这位君王又别出心裁，想出了“码”这样 一个长度单位．他把从启己的鼻尖到伸开手臂中指末端的距离——91 cm，定为 1 码．到了 1101 年，亨利一世在法律上认定了这一度量单位，此后，“码”便成为英国的主要长度单位，一直沿 用了 1 000 多年．在我国亦有“伸掌为尺”的说法．我国三国时期(公元 3 世纪初)王肃编的《孔 子家语》一书中记载有：“布指知寸，布手知尺，舒肘知寻．”两臂伸开长八尼，就是一寻；从 秦朝(约公元前 221 年)至清末(约公元 1911 年)的 2 000 多年间，我国的“尺”竟由 1 尺相当于 0．230 9 m 到 0.355 8m 的变化，其差别相当悬殊． [讨论与交流] 单位的不统一会造成什么样的困难? 参考答案：单位的统一有利于各个国家之间、一个国家各个地区之间进行文化交流和经贸往 来，可以促进科学文化尽快地发展，使全球人类能够共享光明，共享人类文明进步的成果． 二、新课教学] (自学总结) (投影问题) 1．什么是基本量，什么是基本单位?力学中的基本单位都有哪些，分别对应什么物理量? 2．什么是导出单位?你学过的物理量中哪些是导出单位?借助物理公式来推导． 3．什么是国际单位制?国际单位制中的基本单位共有几个?它们分别是什么?对应什么物理 量? 注：在这个过程中，老师可以巡回指导学生自己总结，并帮助水平较差的同学进行总结．这 个过程大约持续 10min 左右．然后让学生回答所提出的问题并巩固补充学生掌握的知识． 师：请同学们回答刚才这几个问题．1．什么是基本量，什么是基本单位?力学中的基本单位 都有哪些，分别对应什么物理量? 生 1：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做基本量，它们的单位叫做基本单位． 生 2：力学中的基本量有长度、质量和时间．它们的单位分别是米、千克和秒． 师：2．什么是导出单位?你学过的物理量中哪些是导出单位?借助物理公式来推导． 生 1：由基本量根据物理关系推导出来的其他物理量的单位，叫做导出单位． 生 2：我们学过的导出单位很多，比如加速度的单位 m／s2，它可以根据公式 a＝△v/t 来进 行推导．密度的单位是 kg／m3，可以根据密度的计算公式:p＝m/v 进行推导． 师：我们学过的力的单位牛顿是不是基本单位呢? 生：不是，牛顿也是一个导出单位．根据牛顿第二定律 F＝ma，可得力的单位应该与质量 的单位和加速度的单位有关．1 N＝1 kg·m／s2． 师：第三个问题：什么是国际单位制?国际单位制中的基本单位共有几个?它们分别是什么? 对应什么物理量?大家设计一个表格来回答这个问题． 生：国际计量委员会在 1960 年在第 11 届国际计量大会上制订了一种国际通用的、包括一切 计量领域的单位制，叫做国际单位制．简称 SI． 物理量的名称 单位名称 单位符号 长度 米 m 质量 千克(公斤) kg 时间 秒 s 电流 安(培) A 热力学温度 开(尔文) K 物质的量 摩(尔) mol 发光强度 坎(德拉) cd (例)一个原来静止的物体，质量是 7kg，在 14N 的恒力作用下，5s 末的速度是多大?5s 内通 过的位移是多少? 三、课堂训练 1．一个原来静止在光滑水平面上的物体，质量是 20kg，在两个大小都是 50N 且互成 120° 角的水平外力作用下，3 s 末物体的速度是多大?3 s 内物体的位移是多少? 2．现有下列物理量或单位，按下面的要求选择填空： A.密度 B．米／秒 巴牛顿 D．加速度 巳质量 F．秒 G．厘米 H．长度 I．时间 J. 千克 (1)属于物理量的是——(填前面的字母)． (2)在国际单位制中，作为基本单位的物理量有 ． (3)在国际单位制中基本单位是——，属于导出单位的是——· 答案：(1)ADEHI (2)EHI (3)FJ BC 解析：要分清物理量和物理单位、基本单位和导出单位． 说明：本题容易把物理量和单位制混淆． [小结] 通过本节课的学习，我们知道了什么是基本单位，什么是导出单位，什么是单位制，知 道了力学中的三个基本单位以及统一单位后，解题过程的正确书写方法． 作业： 教材第 85 页问题与练习．