2021-2022学年高中新教材物理人教版必修第一册学案：4-4 力学单位制 WORD版含解析 (2).docx

1、4力学单位制核 心 素 养物理观念(1)了解什么是单位制，知道力学中的几个基本量：质量(m)、长度(l)、时间(t)以及它们的基本单位：千克(kg)米(m)、秒(s)(2)知道力学中除长度、质量、时间以外物理量的单位都是根据物理量之间的关系从基本单位中推导出来的导出单位(3)知道国际单位制，能够认识到统一单位的重要性和必要性科学思维(1)能够根据物理量的定义或者物理关系来推导其他物理量的单位(2)能在运算过程中规范使用物理单位科学态度与责任了解单位制在物理学中的重要意义；单位制能促进世界科技、文化交流必备知识自主学习突出基础性素养夯基一、基本单位1基本量在物理学中，只要选定几个物理量的_，就能

2、够利用物理量之间的_推导出其他物理量的_这些被选定的_叫做基本量2基本单位和导出单位(1)基本单位：选定的_(力学中选长度、质量、时间)的单位(2)导出单位：由基本量根据_推导出来的其他物理量的单位例如速度、加速度的单位(3)单位制：_和_一起就组成了一个单位制(system of units)导学1物理量与物理单位的关系(1)物理量是为了描述物理现象或规律而引入的，为了比较物理量的大小，或对“量”进行测量而建立了单位如为了描述运动的快慢而引入速度这个物理量，规定其单位为m/s后就可以比较速度的大小了(2)区分物理量及其单位：如：质量物理量；M(或m)质量的符号；kg质量的单位二、国际单位制1

3、国际单位制：国际通用的、包括一切_领域的单位制，叫作国际单位制(Le Systme International d Units，法文)，简称SI.2国际单位制的基本单位物理量名称物理量符号单位名称单位符号长度l米m质量m千克(公斤)kg时间t秒s电流I安培A热力学温度T开尔文K物质的量n，()摩尔mol发光强度I，(I)坎德拉cd总结图汇要点导学2拓展为什么制订国际单位制？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，一种以米制为基础发展起来的国

4、际单位制于1960年第11届国际计量大会上得到通过，并推荐各国采用【思考辨析】(1)物理量的单位均可以互相导出()(2)一般来说，物理公式主要确定各物理量之间的数量关系，并不一定同时确定单位关系()(3)质量是物理学中的基本物理量()(4)时间是国际单位制中的基本单位()(5)kgm/s是国际单位制中的导出单位()关键能力合作探究突出综合性素养形成探究点一对单位制的理解问题探究1.下面这些仪器所测物理量的国际制单位是什么？2某运动员的速度可以达到v110 m/s，某人骑助力车的速度v235 km/h.甲同学说v1v2，乙同学说v1v2，哪一个同学说得对，为什么？归纳总结1.基本量被选定的利用物

5、理量之间的关系推导出其他物理量的一些量2基本单位基本量的单位称为基本单位例如，力学中选定长度、质量和时间作为基本物理量，它们的单位作为基本单位质量：千克；长度：米；时间：秒3力学中的单位制典例示范例1下列关于单位制的说法中，正确的是()A在国际单位制中，米、千克、秒三个物理量被选作力学的基本物理量B力的单位牛顿是国际单位制中的一个导出单位C在国际单位制中，力学的三个基本单位分别是长度、质量、时间D只有国际单位制是由基本单位和导出单位组成素养训练1(多选)关于下面的物理量和单位：密度，牛，米每秒，加速度，长度，质量，千克，时间说法正确的是()A属于国际单位制中基本单位的是B属于国际单位制中基本单

6、位的是C属于国际单位的是D属于国际单位的是素养训练2国际单位制(SI)定义了7个基本单位，其他单位均可根据物理关系导出.1967年用铯133原子基态的两个超精细能级间跃迁辐射的频率9 192 631 770 Hz定义秒(s)；1983年用真空中的光速c299 792 458 ms1定义米(m). 2018年第26届国际计量大会决定，7个基本单位全部用基本物理常量来定义关于国际单位制，下列选项不正确的是()A7个基本单位全部用物理常量定义，保证了基本单位的稳定性B在力学范围内的基本单位有米(m)、千克(kg)、秒(s)C牛顿是导出单位，1 N1 kgms2D米每二次方秒(m/s2)、牛顿每千克(

7、N/kg)都是重力加速度g的单位探究点二单位制的应用问题探究仔细观察下列图片，分析下列问题下面是小明同学做完的一道物理习题xv0t12at23 m/s2 s126 m/s2(2 s)26 m12 m18 m小明做完题后，看着算式，眉头皱了起来做个物理题真麻烦，几个单位反复多次写，太浪费时间了，可怎么办啊？(1)计算过程中，代入数据计算时，必须带单位吗？(2)计算过程中，每一个量都带单位，写起来太繁琐，有简单点儿的方法吗？归纳总结1.简化计算过程中的单位表达：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推导物理量或比例系数的单位：物理

8、公式在确定各物理量的数值关系时，同时也确定了各物理量的单位关系，所以我们可以根据物理公式中物理量间的关系推导出物理量或比例系数的单位3比较物理量的大小：比较多个物理量的大小时，必须先把它们的单位统一，再根据数值来比较4检查物理量关系式的正误：根据物理量的单位，如果发现某公式的单位有问题，或者所求结果的单位与该量的单位不一致，那么该公式或者计算结果肯定是错误的典例示范题型1物理量单位的推导例2在国际单位制中，力的单位是“牛顿”，下列用基本单位表示“牛顿”正确的是()Akgm/s2 Bm/s2Ckgm/s Dm/s题型2检查物理量关系式的正误例3一些问题你可能不会解答，但是你仍有可能对这些问题的答

9、案是否合理进行分析和判断，例如从解得的物理量的单位进行分析，从而判断答案的合理性或正确性，举例如下：声音在空气中的传播速度v与空气的密度、压强p有关，下列速度表达式中，k为比例系数，无单位，则这四个表达式中可能正确的是()Avkp BvkpCvkp Dvkp题型3单位制在物理计算中的应用例4一列质量为1.2103 t的火车，开动5 min速度达到108 km/h.若运动过程中阻力为车重的0.005，g取10ms2.求：(1)火车的加速度大小(2)机车的牵引力大小素养训练3在解一道文字计算题(由字母表达结果的计算题)时，一个同学解得xF2m(t1t2)，x是位移，F是力，m是质量，t1、t2是时

10、间用单位制的方法检验，这个结果()A可能是正确的B一定是错误的C如果用国际单位制，结果可能正确D用国际单位制，结果错误，如果用其他单位制，结果可能正确素养训练4一物体在2 N的外力作用下，产生10 cm/s2的加速度，求该物体的质量下面有几种不同的求法，其中单位运用正确、简洁而又规范的是()AmFa210 kg0.2 kgBmFa2 N0.1ms220 kgms2ms220 kgCmFa20.120 kgDmFa20.1 kg20 kg随堂演练自主检测突出创新性素养达标1.下列物理量中，既属于矢量，其单位又属于国际单位制中基本单位的是()A重力 B质量C位移 D时间2质量m200 g的物体，测

11、得它的加速度a20 cm/s2，则关于它所受的合力的大小及单位，下列运算既正确又符合一般运算要求的是()AFma200204 000 NBFma0.2204 NCFma0.20.20.04DFma0.20.2 N0.04 N3下列哪一组属于国际单位制的基本单位()Akg、m、km/h Bm、s、kgCm、N、kg DN、g、m/s24国际计量大会对基本单位的定义始于1889年，1971年决议增加“物质的量”作为国际单位制的第7个基本量经过近百年时间确定了七个基本单位，下列仪器测量的物理量的单位是基本单位的是()5物理公式在确定物理量关系的同时，也确定了物理量的单位关系下面给出的关系式中，l是长

12、度，v是速度，m是质量，g是重力加速度，这些量都用国际单位制单位试判断下列表达式的单位，并指出这些单位所对应的物理量的名称(1)v2l单位是什么？对应哪一个物理量？(2)mv2l单位是什么？对应哪一个物理量？4力学单位制必备知识自主学习一、1单位关系单位物理量2(1)基本量(2)物理关系(3)基本单位导出单位二、1计量【思考辨析】答案：(1)(2)(3)(4)(5)关键能力合作探究探究点一【问题探究】1提示：牛顿秒米千克2提示：两个速度选取了不同的单位制，不能直接比较其大小，应先把它们统一到同一单位制中在国际单位制中，运动员的速度v110 m/s助力车的速度v235 km/h35 0003 6

13、00 m/s35036 m/sv1所以运动员的速度大于助力车的速度甲同学说的对【典例示范】例1解析：国际单位制中规定了七个基本物理量，分别为长度、质量、时间、热力学温度、电流、发光强度、物质的量它们在国际单位制中的单位称为基本单位，而由物理量之间的关系式推导出来的物理量的单位叫作导出单位在国际单位制中，力学的三个基本物理量分别为长度、质量和时间；力学的三个基本单位是米、千克和秒；力的单位是导出单位；并非只有国际单位制才由基本单位和导出单位组成，故B正确答案：B素养训练1解析：注意物理量的名称与单位名称的区别及国际单位与国际单位制中的基本单位的区别密度、加速度、长度、质量和时间不是单位的名称，而

14、是物理量的名称千克是国际单位制中的基本单位，牛、米每秒是国际单位制中的导出单位，都属于国际单位故答案为B、C.答案：BC素养训练2解析：7个基本单位全部用物理常量定义，保证了基本单位的稳定性，选项A正确；在力学范围内的基本单位有米(m)、千克(kg)、秒(s)，选项B正确；牛顿是导出单位，1 N 1 kgm/s2，选项C错误；根据aFm可知，米每二次方秒(m/s2)、牛顿每千克(N/kg)都是重力加速度g的单位，选项D正确，本题选择不正确的，故选C.答案：C探究点二【问题探究】提示：(1)必须带单位，不然不知道准确数量(2)有，不必一一写出各量后面的单位，每个量都用同一种单位制，这样只需要在数

15、字计算式后面写出正确的单位即可【典例示范】例2解析：“牛顿”这个单位是由牛顿第二定律定义的，即Fma，所以1 N1 kg1 m/s21 kgm/s2，故A项正确答案：A例3解析：传播速度v的单位是m/s，密度的单位是kgm3.压强p的单位是kg/(ms2)，所以p的单位是m2/s2，p的单位是m/s，k无单位，所以 kp的单位与速度v的单位相同，故选项B正确答案：B例4解析：火车质量m1.2103 t1.2106 kg，火车开动时间t5 min300 s，火车达到的速度v108 km/h30 m/s，火车受到的阻力F 0.0051.210610 N6104 N(1)由vv0at得av-v0t3

16、0-0300 m/s20.1 m/s2.(2)由牛顿第二定律得FFma，所以FFma(61041.21060.1) N1.8105 N素养训练3解析：等号右边的单位为：Nkgskgms2skgm/s，此为速度的单位，而等号左边位移的单位为m，所以结果错误答案：B素养训练4解析：在进行数量运算的同时，也要把单位带进运算带单位运算时，每一个数据均要带上单位，且单位换算要准确也可以把题中的已知量的单位都用国际单位制中的单位表示，计算的结果就用国际单位制单位表示，这样在统一已知量的单位后，就不必一一写出各个量的单位，只在数字后面写出正确的单位即可在备选的四个选项中，选项A、C错误，选项B的解题过程正确

17、，但不简洁，只有选项D的运算正确、简洁而又规范答案：D随堂演练自主检测1解析：位移是矢量，其单位是m，属于国际单位制中基本单位答案：C2解析：物体质量m200 g0.2 kg，加速度a20 cm/s20.2ms2，则所受合力Fma0.20.2 N0.04 N.答案：D3解析：kg、m、s是国际单位制中的基本单位，g和km/h不是国际单位制中的单位，N、m/s2是国际单位制中的导出单位，故B正确答案：B4解析：题图中分别测量的是：力、电压、时间和速度故选项C正确答案：C5解析：(1)速度的单位是m/s，长度的单位是m，在公式v2l中代入单位得：ms2mm/s2，为加速度的单位(2)速度的单位是m/s，长度的单位是m，质量的单位是kg，在公式mv2l中代入单位得：kgms2mkgm/s2N，为力的单位答案：(1)m/s2加速度(2)N力