力学单位制物理教案

力学单位制物理教案

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　　力学单位制物理教案1

　　一、教学目标

　　1.知道什么是单位制，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。

　　二、教学重点

　　单位制及其应用。

　　三、教学难点

　　正确地理解单位制在物理计算中的应用。教学过程为了测量或比较物理量的大小，我们建立了物理量的单位。我们已学过的一些物理量的数量关系的同时，也确定了物理量的单位。一般说来，物理量的单位可以任意选择，这样会存在同一个物理量出现多个单位，与此对应存在多种单位制。古今中外都不一样，严重影响了科学技术的交流与发展，因此国际计量大会对此做出了规范，通过了国际单位制（代号为si）

　　（一）单位制

　　1.基本单位：所选定的基本物理量的单位

　　⑴物理学中，共有七个物理量的单位被选定为基本单位

　　⑵在力学中，选定长度、质量和时间这三个物理量的单位基本单位。长度的单位有：厘米（cm）、米（m）、千米（km）等。质量的单位有：克（g）、千克（kg）、等时间的单位有：秒（s）、分（min）、小时（h）等。力学是研究物体运动变化的过程中力与运动关系的，因此，联系物体自身性质的量（质量）和空间尺度的量（长度）以及时间，必然与物体受力后运动变化联系得最密切、最普遍，所以这三个物理量也最基本，事实表明用这三个量做基本单位，可以使力学中的单位数目中少。

　　2.导出单位：根据物理公式中其它物理量和基本物理量的关系，推导出的物理量的。单位。从根本上说，所有的物理量都是由基本物理量构成的，在力学范畴内，所有力学量都是由长度、质量和时间这三个基本物理量组成的，因此基本物理量的单位选定就决定了其它导出物理量的单位。速度公式为。位移单位选m，时间单位选s，速度的单位是m/s。加速度公式为。速度单位是m/s，时间单位是s，则加速度单位是m/s2。牛顿第二定律公式为f=ma。质量单位选kg，加速度单位选m/s2，则力的单位是n。可见：选择了位移、时间、质量和其它物理量的单位，就导出了速度、加速度、力的单位。

　　3.单位制：基本单位和导出单位的总和叫做单位制。由于基本单位的选择不同，历史上的力学中出现了厘米、克、秒制，工程技术领域还有英尺、秒、磅制等单位。

　　（二）力学中的国际单位制（si）

　　1.基本单位长度单位：米（m）质量单位：千克（kg）时间单位：秒（s）

　　2.导出单位：速度单位：米/秒（m/s）加速度单位：米/秒2（m/s2）力的单位：牛顿（n）

　　【例1】下列物理量单位中哪些属于基本单位，哪些属于国际单位制单位：吨（t）、米（m）、毫米（mm）、小时（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】首先应明确，在力学中所有长度、质量、时间的单位都是基本单位，所以上述单位中吨（t）、米（m）、毫米（mm）、小时（h）、秒（s）、微克（μg）、千克（kg）、微秒（μs）等都是基本单位。

　　属于国际单位制的是：m、s、kg、n·m值得一提的是，会有相当一部分学生可能会把国际单位制的单位与基本单位混为一谈，持这种错误观点的同学会只把m、s、kg作为第一问的答案。

　　（三）组合单位的谈法组合单位的汉字名称与其它符号表示的顺序一致。在只有名称而不出现符号的场合，名称的顺序应该与有符号的情况一致。如单位由相乘构成，无论是否使用乘的符号，名称中无对应“乘”的词，符号中的除（斜线和出现的负指数），名称中对应的词为“每”字，“每”字出现一次而与分母在的.单位无关。例如：力矩的si单位名称为“牛顿米”（因其符号为n·m）密度的si单位名称为“千克每立方米”（因其符号为kg/m3）

　　（四）力学国际单位制（si）在解题中的应用

　　1.在解题计算时，已知量均采用国际单位制，计算过程中不用写出各个量的单位，只要在式子末尾写出所求量的单位即可。

　　2.物理公式既反映了各物理量间的数量关系，同时也确定了各物理量的单位关系。因此，在解题中可用单位制来粗略判断结果是否正确，如单位制不对，结果一定错误。

　　【例2】质量为500g的物体受力作用后获得10m/s2的加速度，则物体受到的合外力为多少牛？

　　【解析】从题中可看出、题目给出了物体的质量和加速度，但均不是国际单位，因此需要将单位换成国际单位制中的单位。物体质量m=500g=0.5kg物体的加速度a=10cm/s2=0.1m/s2由牛顿第二定律f=ma得物体受到的合外力f=0.5×0.1n=0.05n利用国际单位制运算时，不需要带单位运算，只要在每个结果的后面写上正确的单位即可。

　　【小结】在力学在我们选定长度、质量时间这三个物理量的单位为基本单位，由基本单位和导出单位组成单位制是一个比较科学、完善的单位制。

　　【作业】略

　　力学单位制物理教案2

　　主要内容:

　　一、单位制

　　1.基本物理量：反映物理学基本问题的物理量。如力学中有三个基本物理量质量、时间和长度。因为世界是由运动着的物质组成的，物理学的研究对象是物质的带有普遍性的运动，首先应考察物质的多少和运动的最简单的形式(物质的空间位置随时间的变化)，抓住质量(物质的多少)、时间和长度(空间改变的量度)这三个物理量，就抓住了力学的基本问题，才可进一步讨论其他力学问题。

　　2.基本单位：所选定的基本物理量的(所有)单位都叫做基本单位，如在力学中，选定长度、质量和时间这三个基本物理量的单位作为基本单位：

　　长度一一cm、m、km等;

　　质量一g、kg等;

　　时间s、min、h等。

　　3.导出单位：根据物理公式和基本单位，推导出其它物理量的单位叫导出单位。

　　物理公式在确定物理量的数量关系的同时，也确定了物理量的单位关系，如位移用m作单位，时间用s作单位，由速度公式v=s/t推导出来的速度的单位就是m/s。若位移用km作单位，时间用h作单位，由速度公式v=s/t推导出来的速度的单位就是km/h。

　　4.单位制：基本单位和导出单位一起组成了单位制。

　　由基本单位和导出单位一起组成了单位制。选定基本物理量的不同单位作为基本单位，可以组成不同的'单位制，如历史上力学中出现了厘米克秒制和米千克秒制两种不同的单位制，工程技术领域还有英尺秒磅制等。

　　二、力学中的国际单位制

　　1.由于基本物理量的选取和基本单位的规定都带有一定程度的任意性，中外历史上曾出现过许多单位制(如我国在单位中出现的斤、两、尺、寸等)，这就阻碍了国际及社会交往。为了建立一种简单、科学、实用的计量单位制，国际米制公约各成员国(我国1997年加入)于1960年通过采用一种以米制为基础发展起来的国际单位制(国际代号为SI)。现有82个国家与地区采用，国际上许多经济组织和科学技术组织都宣布采用.国际单位制的推行，对世界计量科学的进步、世界科学技术的交流和发展起了非常重大的作用;随着经济全球化，越来越显示出其重要意义。我们要掌握好国际单位制。

　　2.力学中的国际单位制

　　①基本单位

　　长度的单位：m(米)，

　　质量的单位：kg(千克)，

　　时间的单位：s(秒).

　　②导出单位

　　速度的单位：m/s(米/秒)，

　　加速度的单位：m/s2(米/秒2，读作米每二次方秒)，

　　力的单位：N(kgm/s2，牛顿)等等。

　　③注意：

　　A.物理学中国际单位制的基本单位共有七个：已学过的有米(m)、千克(kg)、秒(s);今后将陆续学到安培(A)、开(K)、摩尔(mo1)、坎(cd)。

　　B.注意书写方式的规范化：凡表示物理量的符号一律用斜体(如位移、路程符号用s)，凡表示单位的符号一律用正体(如时间的单位s)。另外注意符号有大写、小写之分等。

　　【说明】

　　(1)力学中还有采用厘米(长度单位)、克(质量单位)、秒(时间单位)作为基本单位组成了一种单位制厘米克秒制。

　　(2)在物理计算中所有各量都应化为同一单位制中。在中学物理计算中一般采用国际单位制。

　　三、单位制在物理计算中的作用

　　1.可对计算结果的正、误进行检验。如用力学国际单位制计算时，只有所求物理量的计算结果的单位和该物理量在力学国际单位制中的单位完全一致时，该运算过程才可能是正确的。若所求物理量的单位不对，则结果一定错。

　　2.用同一单位制进行计算时，可以不必一一写出各个已知量的单位(但各已知量的数字必须是用同一单位制中单位换算出来的数字，如题给条件是v=54km/h，用力学国际单位制时一定要换算成v=15m/s，数字是15，而非54)，只在计算结果的数字后面写出所求物理量在该单位制下的单位即可，这样可以简化计算。

　　3.注意：高中学习阶段，要求计算时一律用力学国际单位制，故一定要掌握好力学国际单位制中物理量的单位(名称和符号)。

　　课堂训练：

　　课后作业：

　　1.下列关于单位制及其应用的说法中，正确的是：( )

　　A.基本单位和其导出单位一起组成了单位制。

　　B.选用的基本单位不同，构成的单位制也不同。

　　C.在物理计算中，如果所有已知量都用同一单位制中的单位表示，只要正确应用物理公式其结果就一定是用这个单位制中的单位来表示的。

　　D.一般说来，物理公式主要确定各物理量间的数量关系，并不一定同时确定单位关系。

　　2.在国际单位制中，力学的三个基本单位是________、_______、_______。

　　3.试根据有关物理公式，由国际单位制中力学的基本单位推导出速度、加速度、力等物

　　理量的单位。在厘米、克、秒制中，力的单位是达因，试证明l牛顿=105达因。

　　4.现有下列的物理量或单位，按下面的要求把相关字母填空;

　　A.密度;B.m/s;C.N;D.加速度;E.质量;F.s;G.cm;H.长度;I.时间;J.kg;

　　(1)属于物理量的是______________。

　　(2)在国际单位制中，作为基本单位的物理量有______________。

　　(3)在国际单位制中基本单位是______________， 属于导出单位的是____________。

　　阅读材料：米制、国际单位制和法定计量单位

　　米制起源较早。自1791年法国国民议会通过建立以长度单位米为基础的计量单位以来，迄今已有二百年的历史。米制单位是十进位的，又有专门的词头构成主单位的倍数单位和分数单位，而且基本单位都具有比较科学的、能以较高精度复现的基准器。由于它有这些优点，逐渐为其他国家所接受。但是，随着科学技术的发展，又由米制中派生出各种不同的单位制，如厘米、克、秒制，米，千克，秒制等等。这样一来，米制已经不是一个单一的单位制了，而且出现了一些具有专门名称的单位，它们之间缺乏科学的联系，并且存在着相互矛盾的现象。

　　国际单位制诞生于1960年，它来源于米制，继承了米稍的优点(如十进位，用专门词头构成十进倍数与分数单位等)，同时克服了米制的缺点(如多种单位并存)，是米制的现代形式。国际单位制以米、千克、秒、安培、开尔文、坎德拉、摩尔七个单位作为基本单位，并把词头扩大到从10-18到1018的范围，同时保留了少数广泛使用的国际制以外的单往，以适应各个学科的需要，它比米制更科学、更完善了。

　　我国政府于19114年2月27日发布了《中华人民共和国法定计量单位》和统一实行法定计量单位的命令;这个法定计量单位是在国际制单位的基础上：增加了十五个非国际制单位构成的。增加的十五个非国际制单位中，有十个(其中包括三个时间单位、三个平面角单位、两个质量单位、一个体积单位和一个能量单位)是国际计量局规定可以与圈际制单位并用的单位;有二个(其中包括一个长度单位和一个速度单位)是国际计量局规定可以暂时与国际制单位并用的单位;只有三个是根据我国情况选用的单位。

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