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111 必修一4.4力學(xué)單位制 (教案) 一、 教材分析 在初中階段，物理量單位的學(xué)習(xí)是學(xué)生較為困惑的問題之一。前面關(guān)于1N的規(guī)定給學(xué)生的印象總好像是有些隨意。尤其是牛頓、帕斯卡、安培、伏特、焦耳、瓦特等單位的規(guī)定。使得學(xué)生感動物理太復(fù)雜。事實上，只有把單位制放在整個物理學(xué)框架中加以認識，并且知識有了一定的積累。經(jīng)歷了充分的學(xué)習(xí)過程后才能體會物理量單位的命名和使用規(guī)則。體會到其中對一些單位進行規(guī)定的合理性和方便特征。 物理學(xué)單位中，有很少幾個基本物理量，它們的單位就是基本單位。在進行了這種選定之后，其它物理量的單位就是根據(jù)它的定義式，有所選擇的其他物理量的單位共同確定的。 國際單位制的建立和使用，不僅方便了國際間的交流，也逐漸成為科學(xué)研究中計算和運用的一種規(guī)范約束。中學(xué)生應(yīng)該注意學(xué)習(xí)，逐步習(xí)慣，在記錄、表達和計算中規(guī)范使用。 二、 教學(xué)目標 （一）知識與技能 1．了解什么是單位制，知道力學(xué)中的三個基本單位； 2．認識單位制在物理計算中的作用 （二）過程與方法 1．讓學(xué)生認識到統(tǒng)一單位的必要性． 2．使學(xué)生了解單位制的基本思想． 3．培養(yǎng)學(xué)生在計算中采用國際單位，從而使運算過程的書寫簡化． 4．通過學(xué)過的物理量了解單位的重要性，知道單位換算的方法． （三）情感、態(tài)度與價值觀 1．使學(xué)生理解建立單位制的重要性，了解單位制的基本思想． 2．了解度量衡的統(tǒng)一對中國文化的發(fā)展所起的作用，培養(yǎng)學(xué)生的愛國主義情操． 3．讓學(xué)生了解單位制與促進世界文化的交流和科技的關(guān)系． 4．通過一些單位的規(guī)定方式，了解單位統(tǒng)一的重要性，并能運用單位制對計算過程或結(jié)果進行檢驗． 三、 教學(xué)重點 難點 重點： 1．什么是基本單位，什么是導(dǎo)出單位． 2．力學(xué)中的三個基本單位． 3．單位制． 難點： 統(tǒng)一單位后，計算過程的正確書寫． 四、 學(xué)情分析 在初中階段，物理量單位的學(xué)習(xí)是學(xué)生較為困惑的問題之一。上一節(jié)關(guān)于1N的規(guī)定使學(xué)生感到困惑。通過單位制的學(xué)習(xí)，讓學(xué)生了解單位制、單位統(tǒng)一的重要性。 五、 教學(xué)方法 探究、講授、討論、練習(xí) 六、 課前準備 1．學(xué)生的學(xué)習(xí)準備：通過預(yù)習(xí)知道什么是單位制，知道力學(xué)中的三個基本單位；什么是導(dǎo)出單位，單位換算的方法。 2．教師的教學(xué)準備：多媒體課件制作，課前預(yù)習(xí)學(xué)案，課內(nèi)探究學(xué)案，課后延伸拓展學(xué)案。 3．教學(xué)環(huán)境的設(shè)計和布置。 七、 課時安排：1課時 八、 教學(xué)過程 （一）預(yù)習(xí)檢查、總結(jié)疑惑 檢查落實知道了學(xué)生的預(yù)習(xí)情況并了解了學(xué)生的疑惑，使教學(xué)具有了針對性。 （二）情景導(dǎo)入、展示目標 展示張飛和姚明的圖片 師：大家都認識這兩個人吧． 生：認識，一個是張飛，一個是姚明． 師：那么大家知道他們的身高是多少呢? 生：《三國演義)上說張飛身高9尺． 師：按照現(xiàn)在的計算方法，張飛的身高應(yīng)該是多少? 生：三尺是1 m，張飛的身高應(yīng)該是3m． 師：姚明在當代應(yīng)該是身高很高的人了，他的身高是多少? 生：2．26m．看起來張飛要比姚明高很多，打籃球一定挺厲害． 師：并不是張飛比姚明高，而是古代的尺和現(xiàn)代的尺不一樣．在我國有“伸掌為尺”的說法，我國三國時期(公元3世紀初)王肅編的《孔子家語》一書中記載有：“布指知寸，布手知尺，舒肘知尋．”兩臂伸開長八尺，就是一尋；從秦朝(約公元前221年)至清末(約公元1911年)的2 000多年間，我國的“尺”竟由1尺相當于0．230 9m到0．355 8m的變化，其差別相當懸殊． 師：大家如果經(jīng)?？碞BA介紹時會發(fā)現(xiàn)姚明的身高并不是說成2．26m，而是怎樣介紹的呢? 生：我記得好像是幾英尺幾英寸，具體數(shù)值記不清了． 師：1英尺等于0．304 8m，1英寸為2．54 cm．大家如果不記得的話可以重新計算一下，也可以計算一下自己的身高是多少．大家知道尺和英尺是怎樣來得嗎? 生：不知道． 多媒體介紹 ． 在古代，人們常用身體的某些器官或部位的尺度作為計量單位．在遙遠的古埃及時代，人們用中指來衡量人體的身長，認為健美的人身長應(yīng)該是中指長度的19倍．各個國家，地區(qū)以及各個歷史時期，都有各自的計量單位．僅以長度為例，歐洲曾以手掌的寬度或長度作為長度的計量單位，稱為掌尺．在英國，1掌尺相當于7．62 cm而在荷蘭，1掌尺卻相當于10cm．英尺是8世紀英王的腳長， 1英尺等于0.304 8 m．10世紀時英王埃德加把自己大拇指關(guān)節(jié)間的距離定為1英寸．1英寸為2．54cm．這位君王又別出心裁，想出了“碼”這樣 一個長度單位．他把從啟己的鼻尖到伸開手臂中指末端的距離——91 cm，定為1碼．到了1101年，亨利一世在法律上認定了這一度量單位，此后，“碼”便成為英國的主要長度單位，一直沿用了1 000多年．在我國亦有“伸掌為尺”的說法．我國三國時期(公元3世紀初)王肅編的《孔子家語》一書中記載有：“布指知寸，布手知尺，舒肘知尋．”兩臂伸開長八尼，就是一尋；從秦朝(約公元前221年)至清末(約公元1911年)的2 000多年間，我國的“尺”竟由1尺相當于0．230 9 m到0.355 8m的變化，其差別相當懸殊． 多媒體展示學(xué)習(xí)目標，強調(diào)重難點。 （三）合作探究、精講點撥 [討論與交流] 單位的不統(tǒng)一會造成什么樣的困難? (自學(xué)總結(jié)) (投影問題) 1．什么是基本量，什么是基本單位?力學(xué)中的基本單位都有哪些，分別對應(yīng)什么物理量? 2．什么是導(dǎo)出單位?你學(xué)過的物理量中哪些是導(dǎo)出單位?借助物理公式來推導(dǎo)． 3．什么是國際單位制?國際單位制中的基本單位共有幾個?它們分別是什么?對應(yīng)什么物理量? 注：在這個過程中，老師可以巡回指導(dǎo)學(xué)生自己總結(jié)，并幫助水平較差的同學(xué)進行總結(jié)．這個過程大約持續(xù)10min左右．然后讓學(xué)生回答所提出的問題并鞏固補充學(xué)生掌握的知識． 師：請同學(xué)們回答剛才這幾個問題．1．什么是基本量，什么是基本單位?力學(xué)中的基本單位都有哪些，分別對應(yīng)什么物理量? 生1：選定幾個物理量的單位，就能夠利用物理量之間的關(guān)系推導(dǎo)出其他物理量的單位，這些被選定的物理量叫做基本量，它們的單位叫做基本單位． 生2：力學(xué)中的基本量有長度、質(zhì)量和時間．它們的單位分別是米、千克和秒． 師：2．什么是導(dǎo)出單位?你學(xué)過的物理量中哪些是導(dǎo)出單位?借助物理公式來推導(dǎo)． 生1：由基本量根據(jù)物理關(guān)系推導(dǎo)出來的其他物理量的單位，叫做導(dǎo)出單位． 生2：我們學(xué)過的導(dǎo)出單位很多，比如加速度的單位m／s2，它可以根據(jù)公式a＝△v/t來進行推導(dǎo)．密度的單位是kg／m3，可以根據(jù)密度的計算公式:p＝m/v進行推導(dǎo)． 師：我們學(xué)過的力的單位牛頓是不是基本單位呢? 生：不是，牛頓也是一個導(dǎo)出單位．根據(jù)牛頓第二定律F＝ma，可得力的單位應(yīng)該與質(zhì)量的單位和加速度的單位有關(guān)．1 N＝1 kgm／s2． 師：第三個問題：什么是國際單位制?國際單位制中的基本單位共有幾個?它們分別是什么?對應(yīng)什么物理量?大家設(shè)計一個表格來回答這個問題． 生：國際計量委員會在1960年在第11屆國際計量大會上制訂了一種國際通用的、包括一切計量領(lǐng)域的單位制，叫做國際單位制．簡稱SI． 物理量的名稱 單位名稱 單位符號 長度 米 m 質(zhì)量 千克(公斤) kg 時間 秒 s 電流 安(培) A 熱力學(xué)溫度 開(爾文) K 物質(zhì)的量 摩(爾) mol 發(fā)光強度 坎(德拉) cd (例)一個原來靜止的物體，質(zhì)量是7kg，在14N的恒力作用下，5s末的速度是多大?5s內(nèi)通過的位移是多少? （四）反思總結(jié)、當堂檢測 通過本節(jié)課的學(xué)習(xí)，我們知道了什么是基本單位，什么是導(dǎo)出單位，什么是單位制，知道了力學(xué)中的三個基本單位以及統(tǒng)一單位后，解題過程的正確書寫方法． 【當堂檢測】1．一個原來靜止在光滑水平面上的物體，質(zhì)量是20kg，在兩個大小都是50N且互成120角的水平外力作用下，3 s末物體的速度是多大?3 s內(nèi)物體的位移是多少? 2．現(xiàn)有下列物理量或單位，按下面的要求選擇填空： A.密度 B．米／秒 巴牛頓 D．加速度 巳質(zhì)量 F．秒 G．厘米 H．長度 I．時間 J.千克 (1)屬于物理量的是——(填前面的字母)． (2)在國際單位制中，作為基本單位的物理量有 ． (3)在國際單位制中基本單位是——，屬于導(dǎo)出單位的是—— 答案：(1)ADEHI (2)EHI (3)FJ BC 解析：要分清物理量和物理單位、基本單位和導(dǎo)出單位． 說明：本題容易把物理量和單位制混淆． 教師組織學(xué)生反思總結(jié)本節(jié)課的主要內(nèi)容，并進行當堂檢測。 （五）發(fā)導(dǎo)學(xué)案、布置預(yù)習(xí) 布置下節(jié)課的預(yù)習(xí)作業(yè)，并對本節(jié)課鞏固提高。 板書設(shè)計 九、 板書設(shè)計 力學(xué)單位制 十、 教學(xué)反思 本課的設(shè)計采用了課前下發(fā)預(yù)習(xí)學(xué)案，學(xué)生預(yù)習(xí)本節(jié)內(nèi)容，找出自己迷惑的地方。課堂上師生主要解決重點、難點、疑點、考點、探究點以及學(xué)生學(xué)習(xí)過程中易忘、易混點等，最后進行當堂檢測，課后進行延伸拓展，以達到提高課堂效率的目的。 本節(jié)課的什么叫基本物理量、物理量的單位、導(dǎo)出單位、單位制以及單位制和單位統(tǒng)一的重要性的理解是課本上重要內(nèi)容。 在后面的教學(xué)過程中會繼續(xù)研究本節(jié)課，爭取設(shè)計的更科學(xué)，更有利于學(xué)生的學(xué)習(xí)，也希望大家提出寶貴意見，共同完善，共同進步! 111