力学单位制 说课稿 教案

力学单位制

教材分析

本节内容既相对独立，又与所有物理学内容相关联，之前没有对单位制进行专门介绍，此后也不再有专门的内容安排，但单位制意识要一直贯穿于整个学习过程。所以让学生了解其重要性、建立单位制意识、规范熟练地应用是这节课的主要任务。本节的有关概念抽象，在表达、运动时容易出错，教学中要加以强化。

学情分析

对物理单位的概念和使用，学生并不陌生，但单位制的相关内容学生没有意识，且单位制的概念不好理解，“物理量、物理量的单位、力学单位制的基本单位”等内容学生容易出错，对学习单位制的意义和作用，学生认识不高，重视程度不强，这些都应予以关注。

设计思路

以新课程理念为指导，渗透单位制意识，示范规范式表达，突出单位制的重要性。

三维目标

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。

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。

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；

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。

教具准备

多媒体课件。

课时安排

1课时

教学过程

［新课导入］

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7.62cm；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 8m。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。他把从自己的鼻尖到伸开手臂中指末端的距离──91cm，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 m 到0.355 8 m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。

物理量之间彼此都是相互联系的，在物理公式中，等式两边既要求数量相等，又要求单位统一。因此没有必要给所有的物理量都规定一个单位，只要选出若干个物理量并规定其单位后，其它物理量的单位则可用四公式推导出来，那么怎样构成单位制呢？本节课我们就来共同学习这个问题。

［新课教学］

1、基本量和基本单位

由位移和时间求速度时，所用的关系式为

x

v

t

∆

∆

=。如果位移用米做单位，时间用秒做单位，

得出的速度单位就是米每秒。已知速度的变化量和发生这个变化所用的时间，要由此求加速度

时，所用的关系是

x

v

t

∆

∆

=。如果速度的单位用米每秒，时间的单位用秒，得出的加速度的单位

就是米每二次方秒。由此可见，当我们说“物理学的关系式确定了物理量之间的关系”时，也指它确定了物理量的单位间的关系。

再看牛顿第二定律。如果在F＝ma这个关系式中，m的单位用千克，a的单位用米每二次方秒，得出的力的单位就一定是千克米每二次方秒。这个名称太长，我们给了它一个简单的名称──牛顿。

从这些例子我们看出，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他物理量的单位。

（1）基本量

人们根据需要选定的物理量叫做基本量。

在不同学科中和不同时期，选定的基本物理量有所不同。在力学中选定的基本物理量是：长度、质量和时间。

在现行的国际单位制中，基本物理量有长度、质量、时间、电流、热力学温度、发光强度和物质的量等七个基本物理量。

（2）基本单位

给基本量制定出的计量单位叫做基本单位。

在力学范围内，国际单位制规定长度、质量、时间为三个基本量，它们的单位米（m）、千克（kg）、秒（s）为基本单位。

对于热学、电磁学、光学等学科，除了上述三个基本量和相应的基本单位外，还要加上另外的四个基本量和它们的基本单位，才能导出其他物理量的单位。

2、导出物理量和导出单位

（1）导出物理量

根据物理量的定义，由基本物理量组合成的物理量。

例如：速度就是一个导出物理量，它是以物体的位移和所经历的时间的比值来定义的，因

此它是由长度和时间这两个基本物理量组合而成的物理量。

导出物理量和基本物理量（或导出物理量），还可以组成新的导出物理量。从根本上说，所有的导出物理量都是由基本物理量构成的。

(物理公式在确定物理量的数量的同时，也确定了物理量的单位关系)

（2）导出单位

根据物理公式推导出的导出物理量的单位。

有些导出物理量的单位还具有专门名称，如力（N ）、能量（J ）、频率（Hz ）、电压（V ）、电阻（Ω）等。 举例：对于公式x v t

∆∆=，如果位移Δx 的单位用m ，时间Δt 的单位用s ；我们既可用公式得到之间的数量关系，又能够确定它们单位之间的关系，即可得到速度的单位是m/s 0v v a t

，就可以推导出加速度的单位是m/s 2。用公式F ＝ma 时，当质量用kg 做单位，加速度用m/s 2做单位，求出的力的单位就是kg ·m/s 2，也就是N ，并且我们也能得到力、质量、加速度之间的数量关系。3基本单位和导出单位一起组成了单位制（system of units ）。

实际上单位制由基本单位、导出单位、辅助单位及词头等来构成。

或者虽然采用相同的基本量，但采用的基本单位不同，导出单位自然随之不同，从而产生不同的单位制。

届国际计量大会制订了一种国际通用的、包括一切计量领域的单位制，叫做，法文），简称SI 。

国际单位制的基本单位