力學(xué)單位制物理教案

第第頁力學(xué)單位制物理教案

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)中的三個基本單位。

2.認(rèn)識單位制在物理計算中的作用。

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，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，這樣會存在同一個物理量涌現(xiàn)多個單位，與此對應(yīng)存在多種單位制。古今中外都不一樣，嚴(yán)峻影響了科學(xué)技術(shù)的溝通與進(jìn)展，因此國際計量大會對此做出了規(guī)范，通過了國際單位制〔為si〕

〔一〕單位制

1.基本單位：所選定的基本物理量的單位

⑴物理學(xué)中，共有七個物理量的單位被選定為基本單位

⑵在力學(xué)中，選定長度、質(zhì)量和時間這三個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〕、等時間的單位有：秒〔s〕、分〔min〕、小時〔h〕等。力學(xué)是討論物體運(yùn)動改變的過程中力與運(yùn)動關(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〕以實(shí)時間，必定與物體受力后運(yùn)動改變聯(lián)系得最親密、最普遍，所以這三個物理量也最基本，事實(shí)說明用這三個量做基本單位，可以使力學(xué)中的單位數(shù)目中少。

2.導(dǎo)出單位：依據(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，全部的物理量都是由基本物理量構(gòu)成的，在力學(xué)范疇內(nèi)，全部力學(xué)量都是由長度、質(zhì)量和時間這三個基本物理量組成的，因此基本物理量的單位選定就決斷了其它導(dǎo)出物理量的單位。速度公式為。位移單位選m，時間單位選s，速度的單位是m/s。加速度公式為。速度單位是m/s，時間單位是s，那么加速度單位是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，那么力的單位是n?？梢姡哼x擇了位移、時間、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)中涌現(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】以下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〔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)中全部長度、質(zhì)量、時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〔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，會有相當(dāng)一部分同學(xué)可能會把國際單位制的單位與基本單位混為一談，持這種錯誤觀點(diǎn)的同學(xué)會只把m、s、kg作為第一問的答案。

〔三〕組合單位的談法組合單位的漢字名稱與其它符號表示的順次全都。在只出名稱而不涌現(xiàn)符號的場合，名稱的順次應(yīng)當(dāng)與有符號的狀況全都。如單位由相乘構(gòu)成，無論是否運(yùn)用乘的符號，名稱中無對應(yīng)“乘”的詞，符號中的除〔斜線和涌現(xiàn)的負(fù)指數(shù)〕，名稱中對應(yīng)的詞為“每”字，“每”字涌現(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”〔因其符號為n·m〕密度的si單位名稱為“千克每立方米”〔因其符號為kg/m3〕

〔四〕力學(xué)國際單位制〔si〕在解題中的應(yīng)用

1.在解題計算時，已知量均采納國際單位制，計算過程中不用寫出各個量的單位，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)果肯定錯誤。

【例2】質(zhì)量為500g的物體受力作用后獲得10m/s2的加速度，那么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，不需要帶單位運(yùn)算，只要在每個結(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)量時間這三個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)中有三個基本物理量質(zhì)量、時間和長度。由于世界是由運(yùn)動著的物質(zhì)組成的，物理學(xué)的討論對象是物質(zhì)的帶有普遍性的運(yùn)動，首先應(yīng)考察物質(zhì)的多少和運(yùn)動的最簡約的形式(物質(zhì)的空間位置隨時間的改變)，抓住質(zhì)量(物質(zhì)的多少)、時間和長度(空間轉(zhuǎn)變的量度)這三個物理量，就抓住了力學(xué)的基本問題，才可進(jìn)一步爭論其他力學(xué)問題。

2.基本單位：所選定的基本物理量的(全部)單位都叫做基本單位，如在力學(xué)中，選定長度、質(zhì)量和時間這三個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;

時間s、min、h等。

3.導(dǎo)出單位：依據(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，也確定了物理量的單位關(guān)系，如位移用m作單位，時間用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。假設(shè)位移用km作單位，時間用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)中涌現(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)定都帶有肯定程度的任意性，中外歷史上曾涌現(xiàn)過很多單位制(如我國在單位中涌現(xiàn)的斤、兩、尺、寸等)，這就阻礙了國際及社會交往。為了建立一種簡約、科學(xué)、有用的計量單位制，國際米制公約各成員國(我國1997年加入)于1960年通過采納一種以米制為基礎(chǔ)進(jìn)展起來的國際單位制(國際為SI)?，F(xiàn)有82個國家與地區(qū)采納，國際上很多經(jīng)濟(jì)組織和科學(xué)技術(shù)組織都宣布采納.國際單位制的推行，對世界計量科學(xué)的進(jìn)步、世界科學(xué)技術(shù)的溝通和進(jìn)展起了特別重大的作用;隨著經(jīng)濟(jì)全球化，越來越顯示出其重要意義。我們要掌控好國際單位制。

2.力學(xué)中的國際單位制

①基本單位

長度的單位：m(米)，

質(zhì)量的單位：kg(千克)，

時間的單位：s(秒).

②導(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。

③留意：

A.物理學(xué)中國際單位制的基本單位共有七個：已學(xué)過的有米(m)、千克(kg)、秒(s);今后將間續(xù)學(xué)到安培(A)、開(K)、摩爾(mo1)、坎(cd)。

B.留意書寫方式的規(guī)范化：凡表示物理量的符號一律用斜體(如位移、路程符號用s)，凡表示單位的符號一律用正體(如時間的單位s)。另外留意符號有大寫、小寫之分等。

【說明】

(1)力學(xué)中還有采納厘米(長度單位)、克(質(zhì)量單位)、秒(時間單位)作為基本單位組成了一種單位制厘米克秒制。

(2)在物理計算中全部各量都應(yīng)化為同一單位制中。在中學(xué)物理計算中一般采納國際單位制。

三、單位制在物理計算中的作用

1.可對計算結(jié)果的正、誤進(jìn)行檢驗(yàn)。如用力學(xué)國際單位制計算時，只有所求物理量的計算結(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全都時，該運(yùn)算過程才可能是正確的。假設(shè)所求物理量的單位不對，那么結(jié)果肯定錯。

2.用同一單位制進(jìn)行計算時，可以不必一一寫出各個已知量的單位(但各已知量的數(shù)字需要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)國際單位制時肯定要換算成v=15m/s，數(shù)字是15，而非54)，只在計算結(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，這樣可以簡化計算。

3.留意：高中學(xué)習(xí)階段，要求計算時一律用力學(xué)國際單位制，故肯定要掌控好力學(xué)國際單位制中物理量的單位(名稱和符號)。

課堂訓(xùn)練：

課后作業(yè)：

1.以下關(guān)于單位制及其應(yīng)用的說法中，正確的選項(xiàng)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.在物理計算中，假如全部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)果就肯定是用這個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，并不肯定同時確定單位關(guān)系。

2.在國際單位制中，力學(xué)的三個基本單位是________、_______、_______。

3.試依據(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)有以下的物理量或單位，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量單位

米制起源較早。自1791年法國國民議會通過建立以長度單位米為基礎(chǔ)的計量單位以來，迄今已有二百年的歷史。米制單位是十進(jìn)位的，又有特地的詞頭構(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)，漸漸為其他國家所接受。但是，隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)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)不是一個單一的單位制了，而且涌現(xiàn)了一些具有特地名稱的單位，它們之間缺乏科學(xué)的聯(lián)系，并且存在著相互沖突的現(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，用特地詞頭構(gòu)成十進(jìn)倍數(shù)與分?jǐn)?shù)單位等)，同時克服了米制的缺點(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，同時保留了少數(shù)廣泛運(yùn)用的國際制以外的單往，以適應(yīng)各個