《4.4 力學(xué)單位制》課件與同步練習(xí)、導(dǎo)學(xué)案

第四節(jié)力學(xué)單位制第四章運(yùn)動(dòng)和力的關(guān)系新知導(dǎo)入前邊我們已經(jīng)學(xué)過許多物理量，它們的公式各不相同，并且我們知道，有的是通過有關(guān)的公式找到它們之間的聯(lián)系的，那么各個(gè)物理量的單位之間有什么區(qū)別？它們又是如何構(gòu)成單位制的呢？本節(jié)課我們就來共同學(xué)習(xí)這個(gè)問題。新知講解一、基本單位1、基本單位在物理學(xué)中，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，它們相應(yīng)的單位叫作基本單位。2、導(dǎo)出單位由基本量根據(jù)物理關(guān)系推導(dǎo)出來的其他物理量叫作導(dǎo)出量，推導(dǎo)出來的相應(yīng)單位，叫作導(dǎo)出單位。新知講解（1）速度的單位速度是位移與時(shí)間的比值：如果位移x的單位用m，時(shí)間t的單位用s；我們既可用公式得到v、x、t之間的數(shù)量關(guān)系，又能夠確定它們單位之間的關(guān)系，即可得到速度的單位是m/s。（2）加速度的單位加速度是速度變化量與時(shí)間的比值：新知講解（3）力的單位用公式F＝ma時(shí)，當(dāng)質(zhì)量用kg做單位，加速度用m/s2做單位，求出的力的單位就是kg·m/s2，也就是牛?？梢姡锢砉皆诖_定物理量的數(shù)量的同時(shí)，也確定了物理量的單位關(guān)系。速度v的單位用m/s，時(shí)間t的單位用s即可得到加速度的單位是m/s2。新知講解3、力學(xué)中的基本單位和導(dǎo)出單位（1）基本單位：長(zhǎng)度的單位——米、分米、厘米等；時(shí)間的單位——秒、分、時(shí)等；質(zhì)量的單位——千克、克等。（2）力學(xué)單位制中的導(dǎo)出單位。導(dǎo)出單位例如：m/s、m/s2、N、Kg/m3等。4、單位制基本單位和導(dǎo)出單位一起就組成了一個(gè)單位制。新知講解針對(duì)練習(xí)：下列物理量單位中哪些屬于基本單位？噸（t）、米（m）、毫米（mm）、小時(shí)（h）、秒（s）、焦耳（J）、?！っ祝∟·m）、微克（μg）、千克（kg）、微秒（μs）、克/厘米3（g/cm3）解析：首先要明確，在力學(xué)中長(zhǎng)度、質(zhì)量、時(shí)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(shí)（h）、秒（s）、微克（μg）、千克（kg）、微秒（μs）等都是基本單位。新知講解二、國際單位制不同的地區(qū)使用不同的單位制，不方便交流。1960年第11屆國際計(jì)量大會(huì)制訂了國際單位制。1、國際單位制國際單位制是一種國際通用的、包括一切計(jì)量領(lǐng)域的單位制，叫作國際單位制，簡(jiǎn)稱SI。2、物理學(xué)中共有七個(gè)基本單位，力學(xué)中有三個(gè)基本單位。新知講解cdmol摩（爾）物質(zhì)的量坎（德拉）發(fā)光強(qiáng)度K開（爾文）熱力學(xué)溫度A安（培）電流s秒時(shí)間kg千克（公斤）質(zhì)量m米長(zhǎng)度單位符號(hào)單位名稱物理量名稱國際單位制的基本單位新知講解【例題】光滑水平桌面上有一個(gè)靜止的物體，質(zhì)量是700g，在1.4N的水平恒力作用下開始運(yùn)動(dòng)。那么，5s末物體的速度是多少？5s內(nèi)它的位移是多少？oF分析：由于物體在豎直方向上所受的重力與桌面的支持力平衡，水平方向上的作用力為恒力，所以物體沿水平方向做初速度為0的勻加速直線運(yùn)動(dòng)。新知講解由牛頓第二定律求出物體的加速度，再根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的速度與時(shí)間的關(guān)系式、位移與時(shí)間的關(guān)系式，就可以求出速度和位移。在國際單位制中運(yùn)用牛頓第二定律F＝ma時(shí)，質(zhì)量的單位必須用千克（kg），所以需要對(duì)質(zhì)量的單位進(jìn)行換算。解：以靜止的物體為研究對(duì)象。物體的質(zhì)量m＝700g＝0.7kg。根據(jù)牛頓第二定律，有新知講解＝2N/kg＝2m/s2初速度v0＝0，根據(jù)勻加速直線運(yùn)動(dòng)的速度與時(shí)間關(guān)系式，有v＝at＝2m/s2×5s＝10m/s根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的位移與時(shí)間關(guān)系式，有x＝at2

＝×2m/s2

×25s2

＝25m5s末物體的速度是10m/s，方向與恒力的方向相同；5s內(nèi)它的位移是25m，方向與運(yùn)動(dòng)方向相同。新知講解思考討論：已知量的單位和計(jì)算的結(jié)果的單位有什么關(guān)系？已知量的單位都用國際單位制的基本單位表示時(shí)，計(jì)算的結(jié)果也是用國際單位制的基本單位表示的。因此：在統(tǒng)一已知量的單位后，就不必一一寫出各個(gè)量的單位，只在數(shù)字后面寫出正確單位就可以了，避免一些不必要的失誤。新知講解如前的計(jì)算可寫成m/s2＝2m/s2v＝at＝2×5m/s＝10m/sx＝at2

＝×2×25m＝25m新知講解思考與討論：小剛在課余制作中需要計(jì)算圓錐的體積，他從一本書中查得圓錐體積的計(jì)算公式為V＝πR3h。小紅說，從單位關(guān)系上看，這個(gè)公式肯定是錯(cuò)誤的。她的根據(jù)是什么？參考答案：由單位制的知識(shí)可知，物理公式在確定了物理量數(shù)量關(guān)系的同時(shí)，也確定了物理量的單位關(guān)系。已知V單位m3；而物理量

πR3h的運(yùn)算單位為m4，顯然V≠πR3h，該公式是錯(cuò)誤的。圓錐的高度h和底面半徑

Rh新知講解拓展學(xué)習(xí)：基本單位的定義原子鐘1、秒的定義銫-133原子基態(tài)的兩個(gè)超精細(xì)能級(jí)之間躍遷所對(duì)應(yīng)的輻射的9192631770個(gè)周期的持續(xù)時(shí)間為1s。現(xiàn)在測(cè)量時(shí)間的最精準(zhǔn)儀器是原子鐘。新知講解

4、千克的定義國際千克原器的質(zhì)量為1kg。國際千克原器是1889年第一屆國際計(jì)量。新知講解大會(huì)批準(zhǔn)制造的，它是一個(gè)用鉑銥合金制成的圓柱體，高度和直徑均為39mm。原型保存在巴黎國際計(jì)量局。2018年11月16日，第26屆國際計(jì)量大會(huì)決定，千克由普朗克常量h及米和秒定義。即1kg＝h/6.62607015×10-34m2·s-1。該決定將于2019年5月20日起生效。此次標(biāo)準(zhǔn)實(shí)施后，SI單位中的7個(gè)基本單位將全部建立在不變的自然常數(shù)基礎(chǔ)上，保證了SI單位的長(zhǎng)期穩(wěn)定性和通用性。2、為測(cè)量國際單位制的三個(gè)力學(xué)基本量，有下列器材供選擇：A．刻度尺B．測(cè)力計(jì)C．天平D．打點(diǎn)計(jì)時(shí)器

E．秒表合理的選擇是———————（填相應(yīng)的字母）。課堂練習(xí)1、單位制由————————和———————組成，物理公式在確定了物理量的數(shù)量關(guān)系的同時(shí)，也確定了———————————————關(guān)系?；締挝粚?dǎo)出單位物理量的單位間的A、C、E課堂練習(xí)3、國際單位制中規(guī)定，力學(xué)量所對(duì)應(yīng)的基本單位是（

）A．米、牛頓、秒 B．米、千克、秒 C．米、牛頓、千克 D．米/秒、米/秒、牛頓B課堂練習(xí)4、下列有關(guān)力學(xué)單位制的說法中，錯(cuò)誤的是（）A、在力學(xué)的分析計(jì)算中，只能采用國際單位，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表示。A課堂練習(xí)5、2018年11月16日，第26屆國際計(jì)量大會(huì)全票通過了關(guān)于“修訂國際單位制（SI）”的1號(hào)決議。根據(jù)決議，千克、安培、開爾文和摩爾等4個(gè)SI基本單位的定義將改由常數(shù)定義，于2019年5月20日起正式生效。下列關(guān)于國際單位制的描述不正確的是（

）A．米、千克和秒都是基本單位； B．牛頓、焦耳、瓦特都是導(dǎo)出單位； C．長(zhǎng)度、質(zhì)量、時(shí)間和速度都是基本量 ；D．安培、開爾文和摩爾都是基本單位。C拓展提高1、現(xiàn)有下列物理量或單位，按下面的要求選擇填空（填序號(hào)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(zhǎng)度I．時(shí)間J．千克（1）屬于物理量的是_________．（2）在國際單位制中，作為基本物理量的有_________

。（3）在物理量的單位中不屬于基本單位的是———。（4）在國際單位制中屬于基本單位的是————，屬于導(dǎo)出單位的是——————。ADEHIEHIBCFJBC拓展提高2、用國際單位制驗(yàn)證下列表達(dá)式，可以斷定不正確的是（

）A．x＝at2（x為位移、a為加速度、t為時(shí)間）

B．a(chǎn)＝（a為加速度、μ為動(dòng)摩擦因數(shù)、g為重力加速度）

C．F＝（F為力、m為質(zhì)量、v為速度、r為半徑）

D．v＝（v為速度、R為半徑、g為重力加速度、μ為動(dòng)摩擦因數(shù)）

C課堂總結(jié)1、在物理學(xué)中，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，它們相應(yīng)的單位叫作基本單位。2、由基本量根據(jù)物理關(guān)系推導(dǎo)出來的其他物理量叫作導(dǎo)出量，推導(dǎo)出來的相應(yīng)單位，叫作導(dǎo)出單位。3、基本單位和導(dǎo)出單位一起就組成了一個(gè)單位制。4、物理學(xué)中七個(gè)基本單位的物理量名稱為：長(zhǎng)度、質(zhì)量、時(shí)間、電流、熱力學(xué)溫度、發(fā)光強(qiáng)度、物質(zhì)的量。板書設(shè)計(jì)一、基本單位和導(dǎo)出單位1、在物理學(xué)中，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，它們相應(yīng)的單位叫作基本單位。2、由基本量根據(jù)物理關(guān)系推導(dǎo)出來的其他物理量叫作導(dǎo)出量，推導(dǎo)出來的相應(yīng)單位，叫作導(dǎo)出單位。3、力學(xué)中的基本單位和導(dǎo)出單位。4、基本單位和導(dǎo)出單位一起就組成了一個(gè)單位制。二、國際單位制1、國際單位制是一種國際通用的、包括一切計(jì)量領(lǐng)域的單位制叫作國際單位制，簡(jiǎn)稱SI。2、物理學(xué)中共有七個(gè)基本單位，力學(xué)中有三個(gè)基本單位。物理量名稱為：長(zhǎng)度、質(zhì)量、時(shí)間、電流、熱力學(xué)溫度、發(fā)光強(qiáng)度、物質(zhì)的量。板書設(shè)計(jì)謝謝《第4節(jié)力學(xué)單位制》