2022-2023學年人教版必修第一冊 第四章　第4節(jié)　力學單位制 學案

1、第4節(jié)力學單位制1.知道單位制、基本單位和導出單位的概念2明確國際單位制中七個基本物理量和力學中三個基本物理量及其單位(重點)3知道物理運算過程中單位的規(guī)范使用和表示方法.對單位制的理解1物理公式功能：物理學的關(guān)系式在確定了物理量之間的數(shù)量關(guān)系的同時，也確定了物理量_單位_間的關(guān)系2基本量：被選定的能夠利用物理量之間的關(guān)系推導出其他_物理量_的一些量3基本單位：_基本量_的單位4導出單位：由基本量根據(jù)_物理關(guān)系_推導出來的其他物理量的單位5單位制：_基本_單位和_導出_單位一起組成單位制6國際單位制：1960年第11屆國際計量大會制定了一種_國際通用_的、包括一切計量領(lǐng)域的單位制7國際單位制中

2、的基本單位物理量名稱物理量符號單位名稱單位符號長度l_米_m質(zhì)量m_千克_kg_時間t_秒_s_電流I安培A熱力學溫度T開爾文K物質(zhì)的量n摩爾mol發(fā)光強度I，(IV)坎德拉cd8.力學中三個基本物理量及單位(1)三個基本物理量：_長度_、_質(zhì)量_和_時間_(2)國際單位制中三個基本單位：_米_、_千克_和_秒_1下列哪一組單位屬于國際單位制中的基本單位()A米、牛頓、千克 B千克、焦耳、秒C米、千克、秒 D米每二次方秒、千克、牛頓解析：C在國際單位制中，物理學部分共有七個基本單位，分別是米、千克、秒、安培、開爾文、摩爾、坎德拉，C正確，A、B、D錯誤2下列說法中，錯誤的是()A物理學公式在確

3、定物理量數(shù)值關(guān)系的同時，也確定了物理量單位間的關(guān)系B力學中所選定的基本物理量有力、質(zhì)量、時間C基本量的單位叫作基本單位D由基本量根據(jù)物理關(guān)系推導出來的其他物理量的單位叫作導出單位解析：B物理量通常是由數(shù)值和單位組成的(少數(shù)物理量例外，如動摩擦因數(shù)無單位)，所以物理學公式在確定物理量數(shù)值關(guān)系的同時，也確定了物理量單位間的關(guān)系，A正確；力不是基本量，B錯誤；基本量的單位叫作基本單位，C正確；由基本量根據(jù)物理關(guān)系推導出來的其他物理量的單位叫作導出單位，D正確單位制的應(yīng)用1解題過程中，在統(tǒng)一已知量的單位后，代入數(shù)據(jù)計算時就不必寫出各個量的_單位_，只在式子末尾寫出待求量的單位即可2可以根據(jù)物理公式中物

4、理量間的關(guān)系推導出物理量的_單位_3將某個表達式中各量的單位統(tǒng)一為國際單位，若計算結(jié)果的單位與待求量的國際單位不一致，該表達式一定_錯誤_3質(zhì)量m20 g的物體，測得它的加速度a20 cm/s2，則關(guān)于它所受的合力的大小及單位，下列運算既正確又規(guī)范簡潔的是()AFma2020400 N BFma0.020.20.004 NCFma0.02 kg0.2 m/s20.004 N DFma0.020.2 N0.004 N解析：D統(tǒng)一單位，m0.02 kg，a20 cm/s20.2 m/s2，由牛頓第二定律可得Fma0.020.2 N0.004 N，D選項既正確又規(guī)范簡潔4在解答一道由字母表達結(jié)果的計

5、算題時，一個同學解得位移xeq f(F,2m)(t1t2)，其中F、m、t分別表示力、質(zhì)量和時間用單位制的方法檢查，這個結(jié)果()A可能是正確的B一定是錯誤的C如果用國際單位制，結(jié)果可能正確D如果用國際單位制，結(jié)果錯誤；如果用其他單位制，結(jié)果可能正確解析：B位移x的國際單位是米，由eq f(F,2m)(t1t2)得eq f(N,kg)seq f(kgm/s2, kg)sm/s.所給等式左邊單位是長度單位，而右邊單位是速度單位，所以結(jié)果一定是錯誤的；選用的單位制不同，只影響系數(shù)，綜上可知B正確對單位制的理解1若規(guī)定長度、時間和速度都是基本量，即它們的單位都是基本單位，你認為有此必要嗎？答：沒有必要

6、因為根據(jù)veq f(x,t)，當規(guī)定的x與t的基本單位后，v的單位可自然地推導出來，不需要另行規(guī)定2兩個物體的長度分別為1.60和150，能比較哪個物體更長一些嗎？答：不能比較我們在對物理量進行描述時，除了有數(shù)字外，還必須有單位要想比較物理量的大小必須加上單位1單位制的意義單位是物理量的組成部分，對于物理量，如果有單位一定要在數(shù)字后帶上單位，同一個物理量，選用不同單位時其數(shù)值不同統(tǒng)一單位，便于人們相互交流，統(tǒng)一人們的認識2國際單位與基本單位國際單位不一定是基本單位基本單位只是組成國際單位制的一小部分，在國際單位制中，除七個基本單位以外的單位都是導出單位3單位制的組成1現(xiàn)有下列物理量或單位，按下

7、面的要求填空(填序號字母)A密度B米/秒C牛頓D加速度E質(zhì)量F秒G厘米H長度I時間J千克(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的是_(3)在物理量的單位中不屬于國際單位制中單位的是_(4)在國際單位制中屬于基本單位的是_，屬于導出單位的是_答案：(1)A、D、E、H、I(2)E、H、I(3)G(4)F、JB、C解析：(1)題中所有選項中，屬于物理量的是：密度、加速度、質(zhì)量、長度、時間，故此空填“A、D、E、H、I”(2)在國際單位制中，作為基本單位的物理量有：質(zhì)量、長度、時間故此空填“E、H、I”(3)題中所給的單位中，不屬于國際單位制中單位的是厘米，故此空填“G”(

8、4)在國際單位制中屬于基本單位的是秒和千克，屬于導出單位的是米/秒和牛頓故應(yīng)填“F、J”；“B、C”思維提升單位制的三個誤區(qū)警示1只用一個符號表示的單位不一定是基本單位例如，牛頓(N)、焦耳(J)、瓦特(W)等都不是基本單位，而是導出單位2是國際單位的不一定是基本單位基本單位只是組成國際單位制的一小部分，在國際單位制中，除七個基本單位以外的單位都是導出單位3物理量單位之間的關(guān)系可能通過相應(yīng)的物理公式導出，但并不是所有物理量的單位都可以互相導出2下列關(guān)于單位制及其應(yīng)用的說法中，錯誤的是()A基本單位和導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，如果所有已知量都

9、用同一單位制的單位表示，只要正確應(yīng)用物理公式，其結(jié)果就一定是用這個單位制中的單位來表示D一般來說，物理公式主要確定各物理量間的數(shù)量關(guān)系，并不一定同時確定單位關(guān)系解析：DA、B選項為單位制的一般性描述，正確；在物理計算中，物理公式既確定了各物理量間的數(shù)量關(guān)系，又同時確定了其單位關(guān)系，D錯誤單位制的應(yīng)用在學習了力學單位制后，李明同學由公式Gmg得g的單位是N/kg，而趙宏同學由自由落體公式vgt得g的單位為m/s2，于是二人發(fā)生爭執(zhí)，都認為自己導出的單位正確，到底誰是誰非呢？答：都正確，1 N/kgeq f(1 kgm/s2,kg)1 m/s2.1簡化計算過程中的單位表達解題過程中，在統(tǒng)一已知量的

10、單位后，代入數(shù)據(jù)計算時就不必寫出各個量的單位，只在式子末尾寫出待求量的單位即可2推導物理量的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，所以我們可以根據(jù)物理公式中物理量間的關(guān)系推導出物理量的單位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)有無單位，如在國際單位制中：公式Fkx中k的單位為 N/m；FfFN中的無單位；Fkma中的k無單位4檢驗表達式的正誤將某個表達式中各量的單位統(tǒng)一為國際單位，則計算結(jié)果的單位與待求量的國際單位一致時，該表達式才可能是正確的若計算結(jié)果的單位不對，則表達式一定錯誤3質(zhì)量為1.5 t的汽車在前進中受到的阻力是車重的0.

11、05倍，汽車在水平地面上做勻加速直線運動時，5 s內(nèi)速度由36 km/h增至54 km/h.求汽車發(fā)動機的牽引力的大小(g取10 m/s2)解析：計算時把各物理量的單位統(tǒng)一到國際單位制中因vv0at，F(xiàn)Ffma，故FmaFfeq f(m（vv0）,t)0.05mg，已知v036 km/h10 m/s，v54 km/h15 m/s，t5 s，m1.5 t1.5103 kg，代入以上數(shù)據(jù)，計算得Feq f(1.5103（1510）,5)N0.051.510310 N2.25103 N.思維提升(1)在利用物理公式進行計算時，為了在代入數(shù)據(jù)時不使表達式過于繁雜，我們要把各個量換算到同一單位制中，這樣

12、計算時就不必一一寫出各量的單位，只要在所求結(jié)果后寫上對應(yīng)的單位即可(2)習慣上把各量的單位統(tǒng)一成國際單位，只要正確地應(yīng)用公式，計算結(jié)果必定是用國際單位來表示的4雨滴在空氣中下落，當速度比較大的時候，它受到的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FfkSv2，則比例系數(shù)k的單位是()Akg/m4 Bkg/m3 Ckg/m2 Dkg/m解析：B將FfkSv2變形得keq f(Ff,Sv2)，采用國際單位制，式中Ff的單位為N，即 kgm/s2，S的單位為m2，速度的二次方的單位可寫為(m/s)2.將這些單位代入上式得eq f(kg,m3)，即比例系數(shù)k的單位是 kg/m3，B正確5(多選)物理學中，把物體的質(zhì)量m與速度v的乘積稱為物體的動量，用字母p表示，即pmv.關(guān)于動量的單位，下列各式正確的是()Akgm/s BNs CNm D.eq f(N,ms2)eq f(m,s)解析：ABD由pmv知動量的單位為kgm/s，A正確；1 Ns1 kgm/s2s1 kgm/s，B正確，C錯誤；由Fma知質(zhì)量meq f(F,a)，單位為eq f(N,ms2)，D正確6物理公式在確定物理量關(guān)系的同時，也確定了物理量的單位關(guān)系下列給出的關(guān)系式中，l是長度，v是速度，m是質(zhì)量，g是重力加速度，這些量都用國際單位制的單位