2019-2020年高一物理 第三章 牛頓運(yùn)算定律 力學(xué)單位制 第一課時(shí) 5.doc
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2019-2020年高一物理 第三章 牛頓運(yùn)算定律 力學(xué)單位制 第一課時(shí) 5教學(xué)目標(biāo)一、知識(shí)目標(biāo)1.知道什么是單位制,什么是基本單位,什么是導(dǎo)出單位.2.知道力學(xué)中的三個(gè)基本單位.3.明確單位制在物理計(jì)算中的應(yīng)用.二、能力目標(biāo)培養(yǎng)學(xué)生在計(jì)算中采用國(guó)際單位,從而使運(yùn)算過(guò)程的書(shū)寫(xiě)簡(jiǎn)化.三、德育目標(biāo)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.教學(xué)重點(diǎn)1.什么是基本單位,什么是導(dǎo)出單位.2.力學(xué)中的三個(gè)基本單位.教學(xué)難點(diǎn)統(tǒng)一單位后,計(jì)算過(guò)程的正確書(shū)寫(xiě).教學(xué)方法講練法、歸納法.教學(xué)用具投影儀、投影片.課時(shí)安排1課時(shí)教學(xué)過(guò)程用投影片出示本節(jié)課的學(xué)習(xí)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.學(xué)習(xí)目標(biāo)完成過(guò)程一、導(dǎo)入新課教師不同的數(shù)字可以反映出其大小,那么我們?cè)诒容^物理量時(shí),是否可以只用數(shù)字來(lái)比較呢?學(xué)生不可以.教師為什么呢?試舉例說(shuō)明.學(xué)生因?yàn)閮H憑數(shù)字的大小關(guān)系并不能確定物理量的大小關(guān)系.例如:兩人身高分別為160和1.70時(shí),我們就很難說(shuō)明哪個(gè)人的身高要高一些.要想能比較還必須加上單位.教師由此可見(jiàn),我們?cè)趯?duì)物理量進(jìn)行描述時(shí),除了有數(shù)外,還必須有單位.那么,各物理量的單位間有何關(guān)系呢?本節(jié)我們一起來(lái)討論這一問(wèn)題.二、新課教學(xué)(一)基本單位和導(dǎo)出單位教師用投影片出示(1)某人從相距15 km的甲地到乙地,需要3 h,則此人的行進(jìn)速度是多少?(2)某電動(dòng)玩具半秒鐘內(nèi),繞長(zhǎng)為2.5 m的軌道轉(zhuǎn)了一圈,試求此電動(dòng)玩具的速度?(3)試求質(zhì)量為15 kg的物體的重量.請(qǐng)同學(xué)們快速完成這三道簡(jiǎn)單題目.學(xué)生活動(dòng)完成上述題目.教師檢查運(yùn)算結(jié)果.學(xué)生甲人行進(jìn)的速度是:v=5 km/h.學(xué)生乙電動(dòng)玩具的速度:v=5 m/s.學(xué)生丙物體的重量為:G=150 N.教師請(qǐng)問(wèn)甲、乙、丙三位同學(xué),你們是怎么樣來(lái)確定計(jì)算結(jié)果的單位的呢?學(xué)生甲我在用公式計(jì)算時(shí),距離的單位取km,時(shí)間單位取h.根據(jù)公式即可推出:速度的單位是:km/h.學(xué)生乙我在用公式計(jì)算時(shí),距離的單位取m,時(shí)間的單位取s.根據(jù)公式推導(dǎo)出速度的單位是:m/s.學(xué)生丙我在用公式計(jì)算時(shí),質(zhì)量的單位取kg,加速度的單位取m/s2.根據(jù)公式推導(dǎo)出重量的單位:kgm/s2=N.教師總結(jié)從同學(xué)們上面的推導(dǎo)及運(yùn)算過(guò)程可知:物體公式在確定數(shù)量關(guān)系的同時(shí),也確定了物理量的單位關(guān)系. 用復(fù)合投影片出示計(jì)算結(jié)果如下表:公式已知量數(shù)量單位所求量數(shù)量單位v=距離15km速度5km/h時(shí)間3hv=距離2.5m速度5m/s時(shí)間0.5sG=mg質(zhì)量15kg重量150N重力加速度10m/s2鞏固練習(xí)試?yán)霉酵茖?dǎo):壓強(qiáng)、功、密度三個(gè)物理量的單位.學(xué)生活動(dòng)應(yīng)用公式進(jìn)行推導(dǎo).教師總結(jié)同學(xué)們可能得到了各不相同的單位,但我們必須保證公式前后的單位是一致的.只要滿足這一條件,那么同學(xué)們得到的結(jié)果就是正確的.不過(guò),不同的單位會(huì)給我們?cè)趯?duì)物理量進(jìn)行比較時(shí)帶來(lái)不必要的麻煩.我們返回看上表.教師用投影片顯示上表.請(qǐng)同學(xué)們觀察前兩題的計(jì)算結(jié)果,其數(shù)值大小相同嗎?學(xué)生相同.教師那么,我們就說(shuō)這兩個(gè)速度的大小是相同的,可以嗎?學(xué)生不可以.教師為什么呢?學(xué)生因?yàn)樗鼈兊膯挝徊煌?教師我們能比較出哪個(gè)速度大一些嗎?學(xué)生也不能.教師那么,我們?cè)鯓泳湍苓M(jìn)行比較了呢?學(xué)生統(tǒng)一單位.教師怎樣去統(tǒng)一單位呢?學(xué)生把公式中已知量的單位統(tǒng)一后,根據(jù)公式推導(dǎo)出的單位也就一樣了.教師總結(jié)由于物理量的單位帶有一定程度的任意性,所以在統(tǒng)一單位時(shí)不同國(guó)家可能有不同的單位.這就給經(jīng)濟(jì)全球化的發(fā)展帶來(lái)麻煩.為了避免這種麻煩的發(fā)生,國(guó)際組織對(duì)幾個(gè)基本物理量的單位作了規(guī)定(見(jiàn)下表),這樣就使全球有了一系列通用的單位.我們把這幾個(gè)量的單位叫基本單位.物理量名稱(chēng)單位名稱(chēng)單位符號(hào)長(zhǎng)度米m質(zhì)量千克(公斤)kg時(shí)間秒s電流安(培)A熱力學(xué)溫度開(kāi)(爾文)K發(fā)光強(qiáng)度坎(德拉)cd物質(zhì)的量摩(爾)mol教師現(xiàn)在請(qǐng)同學(xué)們利用規(guī)定的國(guó)際單位推導(dǎo)一下速度、加速度、力的單位.學(xué)生活動(dòng)利用公式對(duì)上述物理量的單位進(jìn)行推導(dǎo).教師檢查推導(dǎo)情況后,用投影片出示推導(dǎo)結(jié)果下表:公式已知量單位所求量單位v=smvm/stsa=vm/sam/s2tsF=mamkgFkgm/s2=NAm/s2教師總結(jié)像我們剛才所推導(dǎo)的速度、加速度、力的單位都是在基本單位的基礎(chǔ)上,利用公式推導(dǎo)出來(lái)的.我們把這些單位叫導(dǎo)出單位.由基本單位、導(dǎo)出單位等一系列單位所構(gòu)成的單位體系叫單位制,又叫國(guó)際單位制.鞏固訓(xùn)練1.請(qǐng)同學(xué)們把密度的單位:克/升轉(zhuǎn)換成國(guó)際單位制中的單位.2.現(xiàn)有下列物理量或單位,按下面的要求選擇填空:密度、米/秒、牛頓、加速度、質(zhì)量、秒、厘米、長(zhǎng)度、時(shí)間、千克A.屬于物理量的有:_.B.在國(guó)際單位制中,作為基本單位的物理量有_.C.在國(guó)際單位制中屬基本單位的有_,屬導(dǎo)出單位的有_.參考答案:1.由=m/V得:克/升=110-3 kg/110-3 m3=kg/m32.A.B.C.;(二)單位制在物理計(jì)算中的應(yīng)用在物理計(jì)算中,如果所有已知量都用同一種單位制的單位表示,那么計(jì)算結(jié)果就用這種單位制的單位表示.反則若沒(méi)有對(duì)單位先進(jìn)行統(tǒng)一,那么在計(jì)算中的每一步都必須讓單位參與運(yùn)算,否則,計(jì)算結(jié)果的單位很可能要出現(xiàn)錯(cuò)誤.例題教學(xué)投影片出示質(zhì)量為10 g的子彈,以300 m/s的速度,水平射入一塊豎直固定的木板,把木板打穿,子彈穿出的速度為200 m/s,板厚10 cm,求子彈對(duì)木板的平均作用力.分析本題要求子彈對(duì)木板的平均作用力大小,該力又直接作用于木板.正常要選木板作為研究對(duì)象.但由于板的受力及運(yùn)動(dòng)情況均未說(shuō)明,故選板作為研究對(duì)象不可能求出該力.根據(jù)牛頓第三定律知;作用力和反作用力總是大小相等、方向相反.故我們只要求得其反作用力便可間接求出此力,而其力的反作用力就是板對(duì)子彈的平均阻力,所以,我們關(guān)鍵是要求子彈穿過(guò)木板過(guò)程中所受的阻力.而這一阻力的作用對(duì)象是子彈,因此我們選子彈作為研究對(duì)象.要求子彈所受的阻力,則必清楚子彈的受力,故先對(duì)子彈進(jìn)行受力分析(如圖所示).在子彈所受的重力、支持力、阻力三個(gè)力當(dāng)中,重力和支持力是一對(duì)平衡力,故這兩力的作用效果相抵消,即合力為零.所以子彈所受的合力就等效于阻力.根據(jù)牛頓第二定律的矢量性可知,子彈運(yùn)動(dòng)時(shí)的加速度a的方向就與子彈所受合力(即子彈所受阻力)方向相同,而其加速度的大小就由阻力的大小來(lái)決定.由F合=F阻=ma知,要求子彈所受阻力,則必先求子彈的加速度.由子彈運(yùn)動(dòng)情況知:a=(vt2-v02)/2s至此,本題得解解:因?yàn)関t=200 m/s,v0=300 m/s,s=10 cm所以由vt2-v02=2as得:a=(vt2-v02)/2s=-2.5105 m/s2又因?yàn)閙=10 g=1010-3 kg=10-2 kg所以由牛頓第二定律得:Ff=F合=ma=10-2 kg(-2.5105) m/s2=-2.5103 kgm/s2=-2.5103 N根據(jù)牛頓第三定律知,板所受平均作用力:F=-Ff=2.5103 N教師總結(jié)從上述解題過(guò)程中可見(jiàn),若題中各已知量的單位如都用國(guó)際單位表示后,那么結(jié)果中的單位也一定是國(guó)際單位.既然如此,我們?cè)谶\(yùn)算中就不必一一寫(xiě)出各物理量的單位,而只在后面寫(xiě)出正確的單位即可.用投影片給出簡(jiǎn)化后的解題過(guò)程a=(vt2-v02)/2s= m/s2=2.5105 m/s2Ff=F合=ma=1010-32.5105 N=2.5103 N鞏固訓(xùn)練1.下列有關(guān)力學(xué)單位制的說(shuō)法中,正確的是A.在力學(xué)的分析計(jì)算中,只能采用國(guó)際單位,不能采用其他單位B.力學(xué)單位制中,選為基本單位的物理量有長(zhǎng)度、時(shí)間、質(zhì)量C.力學(xué)單位制中,采用國(guó)際單位制的基本單位有:千克、米、秒D.單位制中的導(dǎo)出單位可以用基本單位來(lái)表示2.一原來(lái)靜止的物體,質(zhì)量是700 g,受到1.4 N的力的作用.求物體10 s所經(jīng)過(guò)的路程?答案與解析:1.正確選項(xiàng)為BCD在國(guó)際單位制中共有七個(gè)物理量的單位被作為基本單位,其中是力學(xué)部分的有長(zhǎng)度的單位:m;質(zhì)量的單位:kg;時(shí)間的單位:s.而其余物理量的單位都在這些基本物理量的基礎(chǔ)上應(yīng)用公式推導(dǎo)而得出,即其他物理量的單位(導(dǎo)出單位)由基本單位來(lái)表達(dá).國(guó)際單位制只是諸多單位制中的一種,在實(shí)際生活中還存在有其他的單位制.2.要求物體從靜止開(kāi)始10 s所經(jīng)過(guò)的路程,根據(jù)物體的受力情況知它所做的是勻變速直線運(yùn)動(dòng),所以可由s=at2來(lái)求解,而在本式中的a又是未知量,故必先求得a.由牛頓第二定律及物體的受力情況可知:F=ma即a=F/m,至此,本題得解:解:已知:m=700 g=70010-3 kg=0.7 kgF=1.4 N,t=10 s由牛頓第二定律:F合=ma得:a=F/m=1.4/0.7 m/s2=2 m/s2由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式可知:s=at2=2102 m=100 m三、小結(jié)通過(guò)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(gè)基本單位以及統(tǒng)一單位后,解題過(guò)程的正確書(shū)寫(xiě)方法.四、作業(yè)1.課本P57練習(xí)四.2.補(bǔ)充題:閱讀課本P200.五、板書(shū)設(shè)計(jì)- 1.請(qǐng)仔細(xì)閱讀文檔,確保文檔完整性,對(duì)于不預(yù)覽、不比對(duì)內(nèi)容而直接下載帶來(lái)的問(wèn)題本站不予受理。
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