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力學(xué)單位制物理教案
作為一位優(yōu)秀的人民教師,常常需要準(zhǔn)備教案,借助教案可以更好地組織教學(xué)活動(dòng)。那么你有了解過教案嗎?以下是小編整理的力學(xué)單位制物理教案,歡迎閱讀,希望大家能夠喜歡。
力學(xué)單位制物理教案1
一、教學(xué)目標(biāo)
1.知道什么是單位制,知道力學(xué)中的三個(gè)基本單位。
2.認(rèn)識(shí)單位制在物理計(jì)算中的作用。
二、教學(xué)重點(diǎn)
單位制及其應(yīng)用。
三、教學(xué)難點(diǎn)
正確地理解單位制在物理計(jì)算中的應(yīng)用。教學(xué)過程為了測量或比較物理量的大小,我們建立了物理量的單位。我們已學(xué)過的一些物理量的數(shù)量關(guān)系的同時(shí),也確定了物理量的單位。一般說來,物理量的單位可以任意選擇,這樣會(huì)存在同一個(gè)物理量出現(xiàn)多個(gè)單位,與此對應(yīng)存在多種單位制。古今中外都不一樣,嚴(yán)重影響了科學(xué)技術(shù)的交流與發(fā)展,因此國際計(jì)量大會(huì)對此做出了規(guī)范,通過了國際單位制(代號(hào)為si)
(一)單位制
1.基本單位:所選定的基本物理量的單位
、盼锢韺W(xué)中,共有七個(gè)物理量的單位被選定為基本單位
、圃诹W(xué)中,選定長度、質(zhì)量和時(shí)間這三個(gè)物理量的單位基本單位。長度的單位有:厘米(cm)、米(m)、千米(km)等。質(zhì)量的單位有:克(g)、千克(kg)、等時(shí)間的單位有:秒(s)、分(min)、小時(shí)(h)等。力學(xué)是研究物體運(yùn)動(dòng)變化的過程中力與運(yùn)動(dòng)關(guān)系的,因此,聯(lián)系物體自身性質(zhì)的量(質(zhì)量)和空間尺度的量(長度)以及時(shí)間,必然與物體受力后運(yùn)動(dòng)變化聯(lián)系得最密切、最普遍,所以這三個(gè)物理量也最基本,事實(shí)表明用這三個(gè)量做基本單位,可以使力學(xué)中的單位數(shù)目中少。
2.導(dǎo)出單位:根據(jù)物理公式中其它物理量和基本物理量的關(guān)系,推導(dǎo)出的物理量的。單位。從根本上說,所有的物理量都是由基本物理量構(gòu)成的,在力學(xué)范疇內(nèi),所有力學(xué)量都是由長度、質(zhì)量和時(shí)間這三個(gè)基本物理量組成的,因此基本物理量的單位選定就決定了其它導(dǎo)出物理量的單位。速度公式為。位移單位選m,時(shí)間單位選s,速度的單位是m/s。加速度公式為。速度單位是m/s,時(shí)間單位是s,則加速度單位是m/s2。牛頓第二定律公式為f=ma。質(zhì)量單位選kg,加速度單位選m/s2,則力的單位是n。可見:選擇了位移、時(shí)間、質(zhì)量和其它物理量的單位,就導(dǎo)出了速度、加速度、力的單位。
3.單位制:基本單位和導(dǎo)出單位的總和叫做單位制。由于基本單位的選擇不同,歷史上的力學(xué)中出現(xiàn)了厘米、克、秒制,工程技術(shù)領(lǐng)域還有英尺、秒、磅制等單位。
(二)力學(xué)中的國際單位制(si)
1.基本單位長度單位:米(m)質(zhì)量單位:千克(kg)時(shí)間單位:秒(s)
2.導(dǎo)出單位:速度單位:米/秒(m/s)加速度單位:米/秒2(m/s2)力的單位:牛頓(n)
【例1】下列物理量單位中哪些屬于基本單位,哪些屬于國際單位制單位:噸(t)、米(m)、毫米(mm)、小時(shí)(h)、秒(s)、焦耳(j)、牛米(n·m)、微克(μg)、千克(kg)、微秒(μs)、克/厘米3(g/cm3)
【解析】首先應(yīng)明確,在力學(xué)中所有長度、質(zhì)量、時(shí)間的單位都是基本單位,所以上述單位中噸(t)、米(m)、毫米(mm)、小時(shí)(h)、秒(s)、微克(μg)、千克(kg)、微秒(μs)等都是基本單位。
屬于國際單位制的是:m、s、kg、n·m值得一提的是,會(huì)有相當(dāng)一部分學(xué)生可能會(huì)把國際單位制的單位與基本單位混為一談,持這種錯(cuò)誤觀點(diǎn)的同學(xué)會(huì)只把m、s、kg作為第一問的答案。
。ㄈ┙M合單位的談法組合單位的漢字名稱與其它符號(hào)表示的順序一致。在只有名稱而不出現(xiàn)符號(hào)的場合,名稱的順序應(yīng)該與有符號(hào)的情況一致。如單位由相乘構(gòu)成,無論是否使用乘的符號(hào),名稱中無對應(yīng)“乘”的詞,符號(hào)中的除(斜線和出現(xiàn)的負(fù)指數(shù)),名稱中對應(yīng)的詞為“每”字,“每”字出現(xiàn)一次而與分母在的.單位無關(guān)。例如:力矩的si單位名稱為“牛頓米”(因其符號(hào)為n·m)密度的si單位名稱為“千克每立方米”(因其符號(hào)為kg/m3)
(四)力學(xué)國際單位制(si)在解題中的應(yīng)用
1.在解題計(jì)算時(shí),已知量均采用國際單位制,計(jì)算過程中不用寫出各個(gè)量的單位,只要在式子末尾寫出所求量的單位即可。
2.物理公式既反映了各物理量間的數(shù)量關(guān)系,同時(shí)也確定了各物理量的單位關(guān)系。因此,在解題中可用單位制來粗略判斷結(jié)果是否正確,如單位制不對,結(jié)果一定錯(cuò)誤。
【例2】質(zhì)量為500g的物體受力作用后獲得10m/s2的加速度,則物體受到的合外力為多少牛?
【解析】從題中可看出、題目給出了物體的質(zhì)量和加速度,但均不是國際單位,因此需要將單位換成國際單位制中的單位。物體質(zhì)量m=500g=0.5kg物體的加速度a=10cm/s2=0.1m/s2由牛頓第二定律f=ma得物體受到的合外力f=0.5×0.1n=0.05n利用國際單位制運(yùn)算時(shí),不需要帶單位運(yùn)算,只要在每個(gè)結(jié)果的后面寫上正確的單位即可。
【小結(jié)】在力學(xué)在我們選定長度、質(zhì)量時(shí)間這三個(gè)物理量的單位為基本單位,由基本單位和導(dǎo)出單位組成單位制是一個(gè)比較科學(xué)、完善的單位制。
【作業(yè)】略
力學(xué)單位制物理教案2
主要內(nèi)容:
一、單位制
1.基本物理量:反映物理學(xué)基本問題的物理量。如力學(xué)中有三個(gè)基本物理量質(zhì)量、時(shí)間和長度。因?yàn)槭澜缡怯蛇\(yùn)動(dòng)著的物質(zhì)組成的,物理學(xué)的研究對象是物質(zhì)的帶有普遍性的運(yùn)動(dòng),首先應(yīng)考察物質(zhì)的多少和運(yùn)動(dòng)的最簡單的形式(物質(zhì)的空間位置隨時(shí)間的變化),抓住質(zhì)量(物質(zhì)的多少)、時(shí)間和長度(空間改變的量度)這三個(gè)物理量,就抓住了力學(xué)的基本問題,才可進(jìn)一步討論其他力學(xué)問題。
2.基本單位:所選定的基本物理量的(所有)單位都叫做基本單位,如在力學(xué)中,選定長度、質(zhì)量和時(shí)間這三個(gè)基本物理量的單位作為基本單位:
長度一一cm、m、km等;
質(zhì)量一g、kg等;
時(shí)間s、min、h等。
3.導(dǎo)出單位:根據(jù)物理公式和基本單位,推導(dǎo)出其它物理量的單位叫導(dǎo)出單位。
物理公式在確定物理量的數(shù)量關(guān)系的同時(shí),也確定了物理量的單位關(guān)系,如位移用m作單位,時(shí)間用s作單位,由速度公式v=s/t推導(dǎo)出來的速度的單位就是m/s。若位移用km作單位,時(shí)間用h作單位,由速度公式v=s/t推導(dǎo)出來的速度的單位就是km/h。
4.單位制:基本單位和導(dǎo)出單位一起組成了單位制。
由基本單位和導(dǎo)出單位一起組成了單位制。選定基本物理量的不同單位作為基本單位,可以組成不同的'單位制,如歷史上力學(xué)中出現(xiàn)了厘米克秒制和米千克秒制兩種不同的單位制,工程技術(shù)領(lǐng)域還有英尺秒磅制等。
二、力學(xué)中的國際單位制
1.由于基本物理量的選取和基本單位的規(guī)定都帶有一定程度的任意性,中外歷史上曾出現(xiàn)過許多單位制(如我國在單位中出現(xiàn)的斤、兩、尺、寸等),這就阻礙了國際及社會(huì)交往。為了建立一種簡單、科學(xué)、實(shí)用的計(jì)量單位制,國際米制公約各成員國(我國1997年加入)于1960年通過采用一種以米制為基礎(chǔ)發(fā)展起來的國際單位制(國際代號(hào)為SI),F(xiàn)有82個(gè)國家與地區(qū)采用,國際上許多經(jīng)濟(jì)組織和科學(xué)技術(shù)組織都宣布采用.國際單位制的推行,對世界計(jì)量科學(xué)的進(jìn)步、世界科學(xué)技術(shù)的交流和發(fā)展起了非常重大的作用;隨著經(jīng)濟(jì)全球化,越來越顯示出其重要意義。我們要掌握好國際單位制。
2.力學(xué)中的國際單位制
、倩締挝
長度的單位:m(米),
質(zhì)量的單位:kg(千克),
時(shí)間的單位:s(秒).
、趯(dǎo)出單位
速度的單位:m/s(米/秒),
加速度的單位:m/s2(米/秒2,讀作米每二次方秒),
力的單位:N(kgm/s2,牛頓)等等。
、圩⒁猓
A.物理學(xué)中國際單位制的基本單位共有七個(gè):已學(xué)過的有米(m)、千克(kg)、秒(s);今后將陸續(xù)學(xué)到安培(A)、開(K)、摩爾(mo1)、坎(cd)。
B.注意書寫方式的規(guī)范化:凡表示物理量的符號(hào)一律用斜體(如位移、路程符號(hào)用s),凡表示單位的符號(hào)一律用正體(如時(shí)間的單位s)。另外注意符號(hào)有大寫、小寫之分等。
【說明】
(1)力學(xué)中還有采用厘米(長度單位)、克(質(zhì)量單位)、秒(時(shí)間單位)作為基本單位組成了一種單位制厘米克秒制。
(2)在物理計(jì)算中所有各量都應(yīng)化為同一單位制中。在中學(xué)物理計(jì)算中一般采用國際單位制。
三、單位制在物理計(jì)算中的作用
1.可對計(jì)算結(jié)果的正、誤進(jìn)行檢驗(yàn)。如用力學(xué)國際單位制計(jì)算時(shí),只有所求物理量的計(jì)算結(jié)果的單位和該物理量在力學(xué)國際單位制中的單位完全一致時(shí),該運(yùn)算過程才可能是正確的。若所求物理量的單位不對,則結(jié)果一定錯(cuò)。
2.用同一單位制進(jìn)行計(jì)算時(shí),可以不必一一寫出各個(gè)已知量的單位(但各已知量的數(shù)字必須是用同一單位制中單位換算出來的數(shù)字,如題給條件是v=54km/h,用力學(xué)國際單位制時(shí)一定要換算成v=15m/s,數(shù)字是15,而非54),只在計(jì)算結(jié)果的數(shù)字后面寫出所求物理量在該單位制下的單位即可,這樣可以簡化計(jì)算。
3.注意:高中學(xué)習(xí)階段,要求計(jì)算時(shí)一律用力學(xué)國際單位制,故一定要掌握好力學(xué)國際單位制中物理量的單位(名稱和符號(hào))。
課堂訓(xùn)練:
課后作業(yè):
1.下列關(guān)于單位制及其應(yīng)用的說法中,正確的是:( )
A.基本單位和其導(dǎo)出單位一起組成了單位制。
B.選用的基本單位不同,構(gòu)成的單位制也不同。
C.在物理計(jì)算中,如果所有已知量都用同一單位制中的單位表示,只要正確應(yīng)用物理公式其結(jié)果就一定是用這個(gè)單位制中的單位來表示的。
D.一般說來,物理公式主要確定各物理量間的數(shù)量關(guān)系,并不一定同時(shí)確定單位關(guān)系。
2.在國際單位制中,力學(xué)的三個(gè)基本單位是________、_______、_______。
3.試根據(jù)有關(guān)物理公式,由國際單位制中力學(xué)的基本單位推導(dǎo)出速度、加速度、力等物
理量的單位。在厘米、克、秒制中,力的單位是達(dá)因,試證明l牛頓=105達(dá)因。
4.現(xiàn)有下列的物理量或單位,按下面的要求把相關(guān)字母填空;
A.密度;B.m/s;C.N;D.加速度;E.質(zhì)量;F.s;G.cm;H.長度;I.時(shí)間;J.kg;
(1)屬于物理量的是______________。
(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____________。
閱讀材料:米制、國際單位制和法定計(jì)量單位
米制起源較早。自1791年法國國民議會(huì)通過建立以長度單位米為基礎(chǔ)的計(jì)量單位以來,迄今已有二百年的歷史。米制單位是十進(jìn)位的,又有專門的詞頭構(gòu)成主單位的倍數(shù)單位和分?jǐn)?shù)單位,而且基本單位都具有比較科學(xué)的、能以較高精度復(fù)現(xiàn)的基準(zhǔn)器。由于它有這些優(yōu)點(diǎn),逐漸為其他國家所接受。但是,隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,又由米制中派生出各種不同的單位制,如厘米、克、秒制,米,千克,秒制等等。這樣一來,米制已經(jīng)不是一個(gè)單一的單位制了,而且出現(xiàn)了一些具有專門名稱的單位,它們之間缺乏科學(xué)的聯(lián)系,并且存在著相互矛盾的現(xiàn)象。
國際單位制誕生于1960年,它來源于米制,繼承了米稍的優(yōu)點(diǎn)(如十進(jìn)位,用專門詞頭構(gòu)成十進(jìn)倍數(shù)與分?jǐn)?shù)單位等),同時(shí)克服了米制的缺點(diǎn)(如多種單位并存),是米制的現(xiàn)代形式。國際單位制以米、千克、秒、安培、開爾文、坎德拉、摩爾七個(gè)單位作為基本單位,并把詞頭擴(kuò)大到從10-18到1018的范圍,同時(shí)保留了少數(shù)廣泛使用的國際制以外的單往,以適應(yīng)各個(gè)學(xué)科的需要,它比米制更科學(xué)、更完善了。
我國政府于19114年2月27日發(fā)布了《中華人民共和國法定計(jì)量單位》和統(tǒng)一實(shí)行法定計(jì)量單位的命令;這個(gè)法定計(jì)量單位是在國際制單位的基礎(chǔ)上:增加了十五個(gè)非國際制單位構(gòu)成的。增加的十五個(gè)非國際制單位中,有十個(gè)(其中包括三個(gè)時(shí)間單位、三個(gè)平面角單位、兩個(gè)質(zhì)量單位、一個(gè)體積單位和一個(gè)能量單位)是國際計(jì)量局規(guī)定可以與圈際制單位并用的單位;有二個(gè)(其中包括一個(gè)長度單位和一個(gè)速度單位)是國際計(jì)量局規(guī)定可以暫時(shí)與國際制單位并用的單位;只有三個(gè)是根據(jù)我國情況選用的單位。
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