2019-2020版新教材高中物理第四章第4節(jié)力學(xué)單位制教案必修第一冊(cè)

1、學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專(zhuān)精第4節(jié)力學(xué)單位制核心素養(yǎng)物理觀念科學(xué)思維科學(xué)態(tài)度與責(zé)任1.知道力學(xué)中的三個(gè)基本量及它們的基本單位。2。知道導(dǎo)出量和導(dǎo)出單位。3。知道單位制和國(guó)際單位制。4.知道物理運(yùn)算過(guò)程中單位的規(guī)范使用和表示方法。掌握物理量關(guān)系式確定物理量單位的方法,并會(huì)在運(yùn)算過(guò)程中正確使用。了解單位的統(tǒng)一對(duì)中國(guó)文化的發(fā)展所起的作用，培養(yǎng)愛(ài)國(guó)主義情懷。知識(shí)點(diǎn)一基本單位觀圖助學(xué)1.物理關(guān)系式的功能：物理學(xué)的關(guān)系式在確定了物理量之間的關(guān)系時(shí)，也確定了物理量的單位之間的關(guān)系。2。基本量與基本單位：只要選定幾個(gè)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作基本量，它

2、們相應(yīng)的單位叫作基本單位。3.導(dǎo)出量與導(dǎo)出單位：由基本量根據(jù)物理關(guān)系推導(dǎo)出來(lái)的其他物理量叫作導(dǎo)出量,推導(dǎo)出來(lái)的相應(yīng)單位叫作導(dǎo)出單位。，并不是張飛比姚明高，而是古代的“尺和現(xiàn)代的“尺”不一樣。我國(guó)的“尺”竟有1尺相當(dāng)于0.230 9 m到0。355 8 m的變化，其差別相當(dāng)懸殊，比較長(zhǎng)度一定要統(tǒng)一單位。知識(shí)點(diǎn)二國(guó)際單位制1。單位制:基本單位和導(dǎo)出單位一起組成了單位制。2。國(guó)際單位制：是一種國(guó)際通用的、包括一切計(jì)量領(lǐng)域的單位制。3.國(guó)際單位制中的七個(gè)基本物理量和相應(yīng)的基本單位物理量名稱(chēng)物理量符號(hào)單位名稱(chēng)單位符號(hào)長(zhǎng)度l米m質(zhì)量m千克kg時(shí)間t秒s電流i安培a熱力學(xué)溫度t開(kāi)爾文k發(fā)光強(qiáng)度i，(iv)坎

3、德拉cd物質(zhì)的量n，（）摩爾mol思考判斷(1)力的單位牛頓是基本單位。(）(2）質(zhì)量是基本量。（)(3）物理公式表示了物理量間的數(shù)量關(guān)系和單位關(guān)系.（），力學(xué)單位制的分類(lèi)核心要點(diǎn) 對(duì)單位制的理解要點(diǎn)歸納1.單位制的意義：?jiǎn)挝皇俏锢砹康慕M成部分，對(duì)于物理量，如果有單位一定要在數(shù)字后帶上單位,同一個(gè)物理量,選用不同單位時(shí)其數(shù)值不同。統(tǒng)一單位,便于人們的相互交流,統(tǒng)一人們的認(rèn)識(shí)。2。單位制的組成 試題案例例1 現(xiàn)有以下一些物理量和單位，按下面的要求選擇填空。a。密度b。米/秒 c。牛頓d。加速度e。質(zhì)量f。秒g。厘米h.長(zhǎng)度i。時(shí)間j.千克（1)屬于物理量的有_.(2)在國(guó)際單位制中，被選定的基本

4、量有_.（3）在國(guó)際單位制中的基本單位有_，屬于導(dǎo)出單位的有_。（均選填字母的代號(hào))解析（1)此題中給定的選項(xiàng)內(nèi)，屬于物理量的有密度、加速度、質(zhì)量、長(zhǎng)度、時(shí)間，故此空填“a、d、e、h、i”。(2)此題中給定的選項(xiàng)內(nèi),在國(guó)際單位制中，被選定的基本量有質(zhì)量、長(zhǎng)度、時(shí)間，故此空填“e、h、i”。（3)此題中給定的選項(xiàng)內(nèi)，在國(guó)際單位制中是基本單位的有千克、秒，屬于導(dǎo)出單位的有米/秒、牛頓，故第一個(gè)空填“f、j”，第二個(gè)空填“b、c”。答案(1)a、d、e、h、i(2）e、h、i(3）f、j b、c溫馨提示（1)基本物理量的所有單位均為基本單位,但是基本單位并非都是國(guó)際單位制中的單位,國(guó)際單位制中的單

5、位也不一定是基本單位.基本單位只是組成國(guó)際單位制的一小部分,在國(guó)際單位制中，除七個(gè)基本單位以外的單位都是導(dǎo)出單位。要從概念上理解基本單位與國(guó)際單位之間的聯(lián)系與區(qū)別。(2）只用一個(gè)符號(hào)表示的單位不一定就是基本單位，例如牛頓(n）、焦耳（j）、瓦特(w)等都不是基本單位，它們是導(dǎo)出單位。（3)兩個(gè)或更多的符號(hào)表示的單位也可能是基本單位，例如千克（kg)就是基本單位。 針對(duì)訓(xùn)練1 （多選)關(guān)于單位制，下列說(shuō)法正確的是（)a。在力學(xué)單位制中，選來(lái)作為基本單位的有長(zhǎng)度、質(zhì)量和時(shí)間三個(gè)物理量的單位b。一般說(shuō)來(lái)，物理公式在確定各物理量間的數(shù)量關(guān)系時(shí),也確定了單位關(guān)系c。的單位為m/s2，物理量的名稱(chēng)為加速度

6、d.在力學(xué)單位制中，n/kg和m/s是相同的單位解析力學(xué)中的基本物理量有長(zhǎng)度、質(zhì)量、時(shí)間，它們的單位分別為m、kg、s，a正確;在物理計(jì)算中，物理公式既確定了各物理量之間的數(shù)量關(guān)系,又確定了其單位關(guān)系，b正確;的相應(yīng)單位為m/s2，是加速度的單位，故c正確；n/kg是加速度的單位，m/s是速度的單位,它們的單位不同，d錯(cuò)誤。答案abc核心要點(diǎn) 單位制的應(yīng)用要點(diǎn)歸納1。簡(jiǎn)化計(jì)算過(guò)程的單位表達(dá)：在解題計(jì)算時(shí)，已知量均采用國(guó)際單位制,計(jì)算過(guò)程中不用寫(xiě)出各個(gè)量的單位，只要在式子末尾寫(xiě)出所求量的單位即可。2.推導(dǎo)物理量的單位：物理公式在確定各物理量的數(shù)量關(guān)系時(shí)，也確定了各物理量的單位關(guān)系，所以我們可以根

7、據(jù)物理公式中物理量間的關(guān)系推導(dǎo)出物理量的單位。3.判斷比例系數(shù)的單位:根據(jù)公式中物理量的單位關(guān)系，可判斷公式中比例系數(shù)有無(wú)單位，如公式fkx中k的單位為n/m，ffn中無(wú)單位,fkma中k無(wú)單位。4。比較物理量的大小：比較某個(gè)物理量不同值的大小時(shí),必須先把它們的單位統(tǒng)一，再根據(jù)數(shù)值來(lái)比較.5.檢驗(yàn)物理公式和結(jié)果根據(jù)物理公式中各物理量的單位，可以推斷該物理公式計(jì)算結(jié)果的單位，若該單位與該公式所求的物理量的單位相同，則說(shuō)明公式可能是正確的；否則,公式肯定是錯(cuò)誤的。試題案例例2 質(zhì)量m200 g的物體以加速度a20 cm/s2做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，則關(guān)于它受到的合外力的大小及單位，下列運(yùn)算既簡(jiǎn)潔又符合一

8、般運(yùn)算要求的是（)a。f200204 000 nb.f0。20.2 n0.04 nc.f0.20。20。04 nd。f0.2 kg0.2 m/s20.04 n解析在物理計(jì)算中，如果各物理量的單位都統(tǒng)一到國(guó)際單位制中，則最后結(jié)果的單位也一定是國(guó)際單位制中的單位。在國(guó)際單位制中m0.2 kg，a0.2 m/s2，力f的單位為n。根據(jù)牛頓第二定律fma0。20。2 n0.04 n。答案b方法總結(jié)(1)在利用物理公式進(jìn)行計(jì)算時(shí)，為了在代入數(shù)據(jù)時(shí)不使表達(dá)式過(guò)于繁雜,我們要把各個(gè)量換算到同一單位制中，這樣計(jì)算時(shí)就不必一一寫(xiě)出各量的單位，只要在所求結(jié)果后寫(xiě)上對(duì)應(yīng)的單位即可。(2)習(xí)慣上把各量的單位統(tǒng)一成國(guó)際

9、單位,只要正確地應(yīng)用公式,計(jì)算結(jié)果必定是用國(guó)際單位來(lái)表示的。 針對(duì)訓(xùn)練2 有幾名同學(xué)在一次運(yùn)算中，得出了某物體位移x的大小同其質(zhì)量m、速度v、作用力f和運(yùn)動(dòng)時(shí)間t的關(guān)系式分別如下,其中可能正確的是（）a。x b。xc.xft d.x解析把各物理量的單位都用基本單位表示,v的單位為m/s，a的單位為m/s2，f的單位為kgm/s2，x的單位為m，t的單位為s,m的單位為kg，由此可解出a、b、c、d計(jì)算結(jié)果的單位分別為s、m2/s、kgm/s、m，故a、b、c一定錯(cuò)誤，d可能正確.答案d1。（對(duì)力學(xué)單位制的理解)(多選)下列關(guān)于力學(xué)單位制的說(shuō)法中正確的是(）a。在有關(guān)力學(xué)的分析計(jì)算中，只能采用國(guó)

10、際單位，不能采用其他單位b.力學(xué)單位制中，其單位選為基本單位的物理量有長(zhǎng)度、質(zhì)量和速度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。所有導(dǎo)出單位都可用基本單位表示解析計(jì)算中只要單位統(tǒng)一即可，不一定都采用國(guó)際單位,故選項(xiàng)a錯(cuò)誤;力學(xué)單位制中，其單位選為基本單位的物理量為長(zhǎng)度、時(shí)間和質(zhì)量，故選項(xiàng)b錯(cuò)誤;在力學(xué)單位制中，采用國(guó)際單位制的基本單位為kg、s、m,選項(xiàng)c正確；因所有物理量的單位均由基本量的單位構(gòu)成,故所有導(dǎo)出單位都可用基本單位表示，選項(xiàng)d正確。答案cd2.(對(duì)單位制的理解)關(guān)于力學(xué)單位制，下列說(shuō)法正確的是()a。kg、m/s、m/s2都是導(dǎo)出單位b.后人為了紀(jì)念牛頓，把n作

11、為力學(xué)中的基本單位c.在國(guó)際單位制中,時(shí)間的基本單位可以是s,也可以是hd.只有在國(guó)際單位制中，牛頓第二定律的表達(dá)式才是fma解析kg是基本單位，m/s、m/s2是導(dǎo)出單位,選項(xiàng)a錯(cuò)誤;n為力學(xué)單位，但不是基本單位,故b錯(cuò)誤；在國(guó)際單位制中，時(shí)間的基本單位是s,故c錯(cuò)誤;只有在國(guó)際單位制中，牛頓第二定律的表達(dá)式才是fma，故d正確。答案d3。(單位制的應(yīng)用）聲音在空氣中的傳播速度v與空氣的密度、壓強(qiáng)p有關(guān)。下列速度的表達(dá)式(k為比例系數(shù)，無(wú)單位)中正確的是 ()a.vk b.vc。v d.v解析國(guó)際單位制中p的單位是n/m2,1 n1 kgm/s2，的單位是kg/m3，代入可得，即為速度v的單

12、位,故b正確，a、c、d錯(cuò)誤。答案b4.(單位制的應(yīng)用）(多選）在研究勻變速直線運(yùn)動(dòng)的實(shí)驗(yàn)中，取計(jì)數(shù)時(shí)間間隔為0.1 s，測(cè)得相鄰相等時(shí)間間隔的位移差的平均值x1。2 cm,若還測(cè)出小車(chē)的質(zhì)量為500 g，則關(guān)于加速度、合外力大小及單位，既正確又符合一般運(yùn)算要求的是 （）a.a m/s2120 m/s2b。a m/s21。2 m/s2c.fma5001。2 n600 nd。fma0.51.2 n0。6 n解析選項(xiàng)a中x1。2 cm沒(méi)換算成國(guó)際單位，c項(xiàng)中的小車(chē)質(zhì)量m500 g沒(méi)換算成國(guó)際單位，所以a、c錯(cuò)誤，b、d正確。答案bd基礎(chǔ)過(guò)關(guān)1.(多選）關(guān)于力學(xué)單位制，下列說(shuō)法中正確的是（）a.m/

13、s、kg、n是導(dǎo)出單位b.kg、m、s是基本單位c。在國(guó)際單位制中，質(zhì)量的單位可以是kg，也可以是gd。在質(zhì)量的單位為kg，加速度的單位為m/s2時(shí)，牛頓第二定律可表述為fma解析力學(xué)單位制中基本物理量是長(zhǎng)度、質(zhì)量、時(shí)間，它們的國(guó)際單位分別是：千克(kg）、米（m）、秒(s)，a錯(cuò)誤，b正確；g雖然屬于基本單位，但不是國(guó)際單位，c錯(cuò)誤；牛頓第二定律的表達(dá)式為fkma，只有在質(zhì)量的單位取kg，加速度的單位取m/s2時(shí)，牛頓第二定律的表達(dá)式才是fma,d正確。答案bd2。（多選)下列關(guān)于單位制及其應(yīng)用的說(shuō)法正確的是()a.基本單位和導(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

14、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)用公式,其結(jié)果就一定是用這個(gè)單位制中的單位來(lái)表示的d.一般來(lái)說(shuō)，物理公式主要確定各物理量間的數(shù)量關(guān)系，并不一定能確定單位關(guān)系解析基本單位和導(dǎo)出單位一起組成了單位制,選項(xiàng)a正確；選用的基本單位不同,構(gòu)成的單位制也不同,選項(xiàng)b正確；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)用公式，其結(jié)果的單位一定是這個(gè)單位制中的單位,選項(xiàng)c正確；物理公式可以確定各物理量間的數(shù)量關(guān)系，同時(shí)也可以確定單位關(guān)系，選項(xiàng)d錯(cuò)誤.答案abc3。物理是一門(mén)實(shí)驗(yàn)性學(xué)科，要用到很多測(cè)量?jī)x器，下列哪種儀器測(cè)量的不是國(guó)際單位制中的基本量(）解

15、析長(zhǎng)度、時(shí)間、質(zhì)量是三個(gè)力學(xué)基本物理量,刻度尺是測(cè)量長(zhǎng)度的儀器，天平是測(cè)量質(zhì)量的儀器，停表是測(cè)量時(shí)間的儀器，彈簧測(cè)力計(jì)是測(cè)量力的儀器，力不是基本物理量，故選項(xiàng)c正確。答案c4。已知物理量的單位為“m”、物理量v的單位為“m/s”、物理量f的單位為“s1，則由這三個(gè)物理量組成的關(guān)系式正確的是（)a.v b。vfc.fv d。vf解析的單位是ms，與v的單位“m/s”不相同，選項(xiàng)a錯(cuò)誤；f的單位是ms1，與v的單位“m/s”相同,選項(xiàng)b正確；v的單位是ms1mm2s1，與f的單位“s1”不相同，選項(xiàng)c錯(cuò)誤;vf的單位是ms1s1ms2，與的單位“m不相同，選項(xiàng)d錯(cuò)誤.答案b5。雨滴在空中下落，當(dāng)速

16、度比較大的時(shí)候，它受到空氣阻力與其速度的二次方成正比,與其橫截面積成正比,即f阻ksv2,則比例系數(shù)k的單位是()a。kg/m4 b。kg/m3c.kg/m2 d.kg/m解析表達(dá)式f阻ksv2中f阻、s、v單位分別為n、m2、m/s，因?yàn)? n1 kgm/s2，則kgm/s2km2m2/s2，所以k的單位是kg/m3。選項(xiàng)b正確。答案b6.給出以下物理量或單位，請(qǐng)按要求填空。a。米 b.牛頓c.加速度d。米/秒2e。質(zhì)量f。千克g。時(shí)間h。秒j.位移k。厘米2l。千克/米3m.焦耳 (1)屬于基本單位的是_。(2)屬于導(dǎo)出單位的是_。（3)屬于物理量的是_。解析（1)屬于基本單位的是：a、f

17、、h。（2)屬于導(dǎo)出單位的是:b、d、k、l、m。(3)屬于物理量的是:c、e、g、j。答案（1)afh(2）bdklm(3)cegj能力提升7.在解一道由字母表達(dá)結(jié)果的計(jì)算題時(shí)，一個(gè)同學(xué)解得位移x(t1t2)，用單位制的方法檢查,這個(gè)結(jié)果()a。可能是正確的b.一定是錯(cuò)誤的c.如果用國(guó)際單位制,結(jié)果可能正確d.用國(guó)際單位制，結(jié)果錯(cuò)誤,如果用其他單位制，結(jié)果可能正確解析可以將右邊的力f、時(shí)間t和質(zhì)量m的單位代入公式看得到的單位是否和位移x的單位一致，還可以根據(jù)fma,a，v，將公式的物理量的單位全部換算成基本量的單位,就容易判斷了.在x(t1t2）式中，左邊單位是長(zhǎng)度單位，而右邊的單位推知是速度單位，所以結(jié)果一定是錯(cuò)誤的，選擇的單位制不同，不會(huì)影響結(jié)果的準(zhǔn)確性，故a、c、d錯(cuò)誤,b正確。答案b8.選定了長(zhǎng)度單位m、質(zhì)量單位kg、時(shí)間單位s之后，就足以導(dǎo)出力學(xué)中其他所有物理量的單位，但必須依據(jù)相關(guān)的公式?，F(xiàn)有一個(gè)物理量a,其中m是質(zhì)量，r是長(zhǎng)度，又已知g的單位是nm2kg2,據(jù)此能否推知a是什么物理量?解析與相對(duì)應(yīng)的單位為m/s，則物理量a的單位是m/s,所以物理量a是速度。答案速度9。一質(zhì)量為