1、4.7 力学单位 教案（粤教版必修1）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.教学难点 统一单位后，计算过程的正确书写.教学方法 启发式、讨论式.教学用具 多媒体课件课时安排 1课时三维目标知识与技能1.知道什么是单位制，什么是基本单位，什么是导出单位.2.知道力学中的三个基本单位. 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，从而使运算过程书写简化. 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
2、.让学生了解单位制与促进世界文化的交流和科技的关系.教学过程导入新课师 阅读下面一段材料，谈谈你的感受.多媒体课件展示： 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厘米；而在荷兰，1掌尺却相当于10厘米.英尺是8世纪英王的脚长，1英尺等于0.304 8米.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2.54厘米.这位君王又别出
3、心裁，想出了“码”这样一个长度单位.他把从自己的鼻尖到伸开手臂中指末端的距离91厘米，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 9米到0.355 8米的变化，其差别相当悬殊. 请各位同学阅读以上材料后，以四人为一组，关于单位的统一对社会进步、生产发展的影响
4、，互相交流和发表自己的看法. 学生活动：交流自己的想法.师 古时量物，以身体的某些器官或部位的尺度作为计量单位，必然对互相交流有很大的限制，这样的量度到了别的国家自然就会寸步难行，甚至纷争迭起.讨论与交流 师 有的国家量度人的高度，通常以英尺表示.如果拿一个身高为6英尺4英寸的人与自己相比，谁更高？参考答案:我们量度人的身高习惯以“米”来表示.两者的单位不同，必须要化成同一单位才能比较.1英尺0.304 8米，1英寸2.54厘米0.025 4米.所以：6英尺4英寸1.930 4米化成相同的单位后，再和我们的身高进行比较.师 “度”、“量”、“衡”是我国古代长度、体积、质量单位的描述.请从社会发
5、展的角度出发，就秦始皇统一度量衡的意义发表自己的看法.参考答案:秦始皇扫平六国、一统天下后，不仅在政治上、经济上和军事上高度统一，而且统一了度、量、衡（度指的是长度，量指的是体积，衡指的是质量）.从此，“中国是一个统一的国家”的观念深入人心，使得中国历史长河中任何企图分裂的局面都是暂时的.秦始皇统一度、量、衡，不仅能方便交往，而且在一定程度上表现出一种文化认同的倾向.师 单位，是为了对“量”进行测量和比较而建立的，我们为了方便交流，需要有一个统一的标准.推进新课一、单位制的意义师 18世纪至19世纪，随着生产力和科学技术的发展，人们逐渐认识到计量单位必须符合物理学的概念，也发现各物理量之间必然
6、存在着一定的联系，故其单位之间也必然有一定的关系.在前面的课程学习里，我们都使用过哪些单位？生 m、km、cm、mm、h、s、min、kg、g、m/s、km/h、m/s2、N、N/kg等.师 这些单位中，有基本单位，也有导出单位.请大家看下面的例题.多媒体课件展示：1.在广州火车站的时刻表上得知某列特快列车的时刻如下表471所示，该列车的平均速率是多少？车次始发站始发时间开车时间终点站终点时间里程（km）T30广州10：5710：57北京西次日09：252 294表4-7-12.某电动玩具半秒钟内，绕长为2.5 m的轨道转了一圈，试求此电动玩具的平均速率.生 1.列车的平均速度的大小是：= k
7、m/h=102 km/h.2.电动玩具的平均速率是：=m/s=5 m/s.师 我们是怎样确定计算结果的单位的？生1 在计算列车的平均速度的大小时，距离的单位取km，时间的单位取h，根据公式推出速度的单位是：km/h.生2 在计算电动玩具的平均速率时，距离的单位取m，时间的单位取s，根据公式推出速度的单位是：m/s.师 总结：通过以上的计算可以知道，物理公式在确定数量关系的同时，也确定了物理量的单位关系.像速度单位这样，在基本单位的基础上，由物理公式推导出来的单位，我们称为导出单位.基本单位和导出单位所组成的一系列完整的单位体系叫单位制.其中基本单位是可以任意选定的，导出单位则是由定义方程式与比
8、例系数确定的.基本单位选取不同，组成的单位制也不同. 由于基本单位是可以任意选定的，所以统一单位时不同国家可能有不同的单位制.单位制的形成、发展与科技的进步、生产的发展密切相关. 阅读下面两段材料，并结合自己所知的信息，关于世界统一单位制对全球科技、经济等的发展的影响，发表你的看法.读一读多媒体课件展示：1.利用计量单位制设置技术壁垒 很多出口商品能否顺利销售，有时取决于所使用的计量单位制.有些国家抵制与本国计量单位不一致的商品进口.美国商务部曾对美国实行英制造成的贸易壁垒作了分析，指出，如果美国坚持传统的计量单位制(英制)，那么向非英制国家推销商品将日益困难，还指出，如果美国在1965年就转
9、向米制计量单位制，1975年美国出口可增长27%以上，出口产品总量将会增加近6 000亿美元.据美国米制协会报告，欧共体市场已经宣布，1989年以后，他们将不再购以英寸或磅为计量的任何商品，甚至包括带有双重计量单位标记的商品.米制已成为世界普遍采用的计量单位制.多媒体课件展示：2.一次因单位失误而导致的事故 1998年2月，美国宇航局（NASA）发射了一枚探测火星气象的卫星，预定于1999年9月23日抵达火星.然而研究人员惊讶地发现，卫星没有进入预定的轨道，却陷入了火星大气层，很快就烟消云散了.NASA的官员经过紧急调查，发现问题居然出在有些资料的计量单位没有把英制转换成公制，错误起自承包工程
10、的洛克希德马丁航天公司.美国企业包括太空工业使用英制，喷射推进实验室（国家实验室）使用公制，承包商理应把英制都转换成公制，以便喷射推进实验室每天两次启动小推进器，来调整太空船的航向.导航员认定启动小推进器的力是以公制的“牛顿”为单位.不料，洛克希德马丁公司提供的资料却是以英制的“磅”为单位，结果导致太空船的航向出现微小偏差.日积月累，终于差之毫厘，失之千里.这个英制未换算成公制的“小错误”造成的损失有多大呢？其他损失不计，单单卫星的造价就高达1.25亿美元，这些费用就这样全泡了汤.如果美国有统一的度量衡计量单位制，这样的损失本是可以避免的.（学生活动：阅读材料，发表自己的看法）师 各种单位制并
11、存不仅对国际贸易有阻碍作用，而且也不利于各国间的文化交流.人类为了统一单位制，作出了不懈的努力.阅读课本P7980，了解国际单位制的建立过程. 学生活动：阅读教材.二、国际单位制中的力学单位师 国际计量委员会在1956年制定并于1960年通过的计量单位制称为国际单位制.阅读课本P80，用列表的方式把国际单位制用简单直观的方式表示出来.（学生活动：阅读教材）师 国际单位制有哪些单位组成？生 7个基本单位、2个辅助单位和19个具有专门名称的导出单位组成.师 与力学有关的基本单位有哪些？生 有三个.长度单位米（m），质量单位千克（kg），时间单位秒（s）.师 国际单位制里除了有3个力学的基本单位，还
12、有其他4个，国际单位制中的7个基本单位如下表4-7-2所示.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表4-7-2师 其他的单位都可以由基本单位推导出来.请同学们推导一下速度、加速度、力的国际单位.（学生活动：推导速度、加速度、力的国际单位）师 检查推导情况后，用实物投影仪把同学们写得较好的推导情况投影出来.例如下表473所示：公式已知物理量单位所求的物理量单位v=smvm/stsa=vm/sam/s2tSsF=mamkgFkgm/s2=Nam/s2课堂训练 1.转换密度的单位：克/升转换成国
13、际单位制中的单位.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 C.牛顿 D.加速度 E.质量 F.秒 .厘米 H.长度 J.时间 K.千克（1）属于物理量的有：_；（2）在国际单位制中，作为基本单位的物理量有_.（3）在国际单位制中属基本单位的有_，属导出单位的有_.参考答案:1.由=m/V得：克/升=kg/m3.2.（1）ADEHJ (2)EHJ (3)FK BC.师 国际单位制体现单位的一贯性，即在国际单位制中，对于所有的导出单位，当按一定的定义方程式从基本单位或辅助单位导出时，它们的系数都是1，而且所有的国际单位在运算过程中的系数也都是1，从而使运算简化.例如在
14、牛顿第二定律的数学表达式中，当所有的物理量选择国际单位时，比例系.数k1，使得运算大大地简化.三、单位制在物理计算中的应用 在物理计算当中，若没有对单位先进行统一，那么在计算中的每一步都必须让单位参与运算，计算结果很容易出错.若题中各已知物理量的运算单位都用国际单位表示后，那么结果中的单位也一定是国际单位，这样我们在运算中就不必一一写出各物理量的单位，而只在后面写出正确的单位即可.同学们应习惯运用这种书写方法. 例：1999年10月1日晚在天安门广场举行了盛大的庆祝中华人民共和国成立50周年焰火晚会，花炮爆炸的高度为100 m.设爆炸前向上做匀减速运动（加速度大小为g=10 m/s2），且在最
15、高点爆炸.求：(1)花炮出炮筒口时的速度约为多大？(2)若花炮质量为2 kg，在炮筒中运动时间为0.02 s，火药对花炮的平均推力为多大？生 解:（1）花炮向上做匀减速直线运动v0=m/s=44.72 m/s.（2）花炮在炮筒中在推力的作用下从静止开始做匀加速直线运动v0=0，vt=47.72 m/sa=m/s2=2 236 m/s2由牛顿第二定律得F-mg=ma,F=ma+mg=(22 236+210) N=4 492 N课堂训练 质量m=200 g的物体，测得它的加速度a=20 cm/s2，则关于它所受的合力的大小及单位，下列运算既正确又符合一般运算要求的是（ ）A.F=200204 000 N B.F=0.20.2 N0.04 NC.F=0.20.20.04 D.F=0.2 kg0.2 m/s2=0.04 N答案:BD 实践与拓展 检索或参阅相关文献，看看力学单位是如何具体规定的.课堂小结 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.布置作业课后练习板书设计第七节 力学单位单位制物理量的名称单位名称单位符号国际单位制基本单位力学单位其他单位长度米m质量千克(公斤)kg时间秒s导出单位公式+基本单位其他单位制
