4.4 力学单位制2023-2024学年高一物理 （ 人教版2019必修第一册）（原卷版） .docx

1、4.4 力学单位制 学习目标课程标准学习目标1知道单位制、国际单位制，知道基本单位和导出单位的概念。2明确国际单位制中七个基本物理量及其单位，特别是力学中的三个。3掌握单位制在物理学中的应用及重要意义。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，能够根据物理量的定义或者物理关系来推导其它物理量的单位，能够认识到统一单位的重要性和必要性，了解单位制能促进世界科技、文化交流。4、了解单位

2、制在物理学中的重要意义，能在运算过程中规范使用物理单位。02预习导学（一） 课前研读课本，梳理基础知识：一、基本单位1基本量被选定的能够利用物理量之间的关系推导出其他物理量的 的一些物理量，力学中有长度、质量、时间2基本单位：所选定的 的单位在力学中，选定 这三个物理量的单位为基本单位长度的单位有厘米(cm)、米(m)、千米(km)等质量的单位有克(g)、千克(kg)等时间的单位有秒(s)、分钟(min)、小时(h)等3导出单位由基本量根据 推导出来的其他物理量的单位，例如速度的单位“米每秒”(m/s)、加速度的单位“米每二次方秒”(m/s2)、力的单位“牛顿”(kgm/s2)4单位制： 和

3、单位一起就组成了一个单位制二、国际单位制国际单位制：1960年第11届国际计量大会制订了一种国际通用的、包括一切计量领域的单位制1国际单位制中的基本量国际单位制中选定 、 、 、电流(I)、热力学温度(T)、物质的量(n)、发光强度(I)七个量为基本量2国际单位制中的力学基本单位：长度l，单位：m；质量m，单位：kg；时间t，单位：s.必记考试大重点：国际单位制中的七个基本量和相应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，(Iv)坎德拉cd（二）即时练习：【小试牛刀1】下列说法正

4、确的是()A.物理学公式在确定物理量数值关系的同时，也确定了物理量单位间的关系B.力学中所选定的基本量有力、质量、时间C.基本量的单位叫做基本单位D.由基本量根据物理关系推导出来的其他物理量的单位叫做导出单位 【小试牛刀2】关于力学单位制，下列说法中错误的是（）Akg、m/s、m/s2是导出单位B国际单位制中力学的三个基本单位是：kg、m、sC基本单位和导出单位共同组成单位制D只有在国际单位制中，牛顿第二定律的表达式才是F=ma 【小试牛刀3】下列有关力学单位制的说法中正确的是（）A在有关力学的分析计算中，只能采用国际单位制，不能采用其他单位制B力学单位制中，选为基本单位的物理量有长度、质量和

5、速度C力学单位制中，采用国际单位制的基本单位有千克、米和牛D单位制中的导出单位可以用基本单位来表达 03探究提升【问题探究1】 基本单位1.基本量被选定的能够利用物理量之间的关系推导出其他物理量单位的一些物理量，如力学中有长度、质量、时间.2.基本单位基本量的单位，如长度的单位“米”、质量的单位“千克”、时间的单位“秒”等.3.导出单位由基本量根据物理关系推导出来的其他物理量的单位，例如速度的单位“米每秒”、力的单位“牛顿”(千克米每二次方秒).牛顿也是一个导出单位根据牛顿第二定律Fma，可得力的单位应该与质量的单位和加速度的单位有关，1 N1 kgm/s2.【典型例题1】2018年11月13

6、16日，第26届国际计量大会(CGPM)在巴黎召开，会议通过了关于“修订国际单位制(SI)”的1号决议该决议是SI自1960年创建以来最为重大的一次变革，是科学进步的里程碑根据决议，SI基本单位中有4个被重新定义以下单位中哪个是本次大会被重新定义的()A千克B秒C米 D牛顿 【典型例题2】安培通过实验研究，发现了电流之间相互作用力的规律。若两段长度分别为和、电流大小分别为I1和I的平行直导线间距为r时，相互作用力的大小可以表示为。比例系数k的单位是（）A kgm/（sA） Bkgm/（sA）Ckgm/（sA） Dkgm/（sA） 【对点训练1】据报道，我国人造太阳高11米、直径8米、重达400

7、吨，成功实现500万摄氏度持续放电101.2秒的成果，打破了世界纪录。在这则新闻中涉及了长度、质量、温度和时间及其单位，在国际单位制中，下列说法正确的是（）A力学基本物理量是长度、质量、力Bkg、N、m/s都是导出单位C根据牛顿第二定律表达式可知：D新闻中涉及的“11米、400吨和101.2秒”中，米和秒是国际单位制中的基本单位 【对点训练2】声音在空气中的传播速度v与空气的密度、压强p有关下列关于空气中声速的表达式中（k为比例系数，无单位）正确的是（）Av=Bv=Cv=Dv= 【问题探究2】 国际单位制1.单位制：基本单位和导出单位一起组成了单位制.2.国际单位制(1)国际单位制中的基本量国

8、际单位制中选定长度(l)、质量(m)、时间(t)、电流(I)、热力学温度(T)、发光强度(I)、物质的量(n)七个量为基本量.国际计量委员会在1960年的第11届国际计量大会上制订了一种国际通用的、包括一切计量领域的单位制，叫做国际单位制，简称SI.物理量的名称单位名称单位符号长度米m质量千克（公斤）kg时间秒s电流安（培）A热力学温度开（尔文）K物质的量摩（尔）mol发光强度坎（德拉）cd(2)国际单位制中的力学基本单位长度l，单位：m；质量m，单位：kg；时间t，单位：s.【典型例题3】物理学中物理定律最终都能用数学公式表示，等式两端量纲（单位）必定一致。量纲分析就是在保证量纲一致的原则下

9、，分析和探求物理量之间关系。已知某物体在运动过程中的动能表达式为，推理可知式中J的国际制单位为（）AJBCD【典型例题4】（多选）第26届国际计量大会通过“修订国际单位制”决议，正式更新包括国际标准质量单位“千克”在内的四项基本单位定义。若以F表示力，a表示加速度，x表示位移，t表示时间，m表示质量，借助单位制可知速度v表达式，下列可能正确的是（）ABCD【对点训练3】在力学范围内，规定长度、质量、时间为三个基本量，所对应的国际单位制的基本单位符号是（）Am、kg、sBkm、g、hCcm、kg、sDmm、g、h【对点训练4】(多选)关于力学单位制，下列说法正确的是()A.kg、m/s、N是导出

10、单位B.kg、m、s是基本单位C.在国际单位制中，质量的单位可以是kg，也可以是gD.只有在国际单位制中，牛顿第二定律的表达式才是Fma 【问题探究3】单位制的应用1.简化计算过程的单位表达：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.推导物理量的单位：物理公式在确定各物理量的数量关系时，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的单位.3.判断比例系数的单位：根据公式中物理量的单位关系，可判断公式中比例系数有无单位，如公式Fkx中k的单位为N/m，FfFN中无单位，Fkma中k无单位.

11、4.单位制可检查物理量关系式的正误根据物理量的单位，如果发现某公式在单位上有问题，或者所求结果的单位与采用的单位制中该量的单位不一致，那么该公式或计算结果肯定是错误的.【典型例题5】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.下列几种不同的求法，其中单位运用正确、简洁而又规范的是()A.m kg0.2 kg B.m20 20 kgC.m kg20 kg D.m20 kg 【典型例题6】雨滴在空气中下落，当速度比较大的时候，它受到的空气阻力与其速度的二次方成正比，与其横截面积成正比，即FfkSv2，则比例系数k的单位是()A.kg/m4B.kg/m3 C.kg/m2

12、 D.kg/m 【对点训练5】(多选)在研究匀变速直线运动的实验中，取计数时间间隔为0.1 s，测得相邻相等时间间隔的位移差的平均值x1.2 cm，若还测出小车的质量为500 g，则关于加速度、合外力大小及单位，既正确又符合一般运算要求的是()A.a m/s2120 m/s2B.a m/s21.2 m/s2C.Fma5001.2 N600 ND.Fma0.51.2 N0.6 N 【对点训练6】某航母上舰载机起飞时主要靠甲板前端上翘来帮助战斗机起飞，其示意图如图所示，飞机由静止开始先在一段水平距离为L1160 m的水平跑道上运动，然后在长度为L220.5 m的倾斜跑道上滑跑，直到起飞.已知飞机的

13、质量m2.0104 kg，其喷气发动机的推力大小恒为F1.4105 N，方向与速度方向相同，水平跑道与倾斜跑道末端的高度差h2.05 m，飞机在水平跑道上和倾斜跑道上运动的过程中受到的平均阻力大小都为飞机重力的0.2倍，假设航母处于静止状态，飞机质量视为不变并可看成质点，倾斜跑道看作斜面，不计水平跑道和倾斜跑道连接处的影响，且飞机起飞的过程中没有出现任何故障，取g10 m/s2.求：(1)飞机在水平跑道上运动的末速度大小；(2)飞机从开始运动到起飞经历的时间t. 04体系构建 课堂小结 05记忆清单（1）只用一个符号表示的单位不一定是基本单位.例如,牛顿(N)、焦耳(J)、瓦特(W)等都不是基

14、本单位,而是导出单位。（2）基本单位是可以任意选定的,由于选取的基本单位不同,组成的单位制就不同。（3）是国际单位制的不一定是基本单位。基本单位只是组成国际单位制的一小部分，在国际单位制中，除七个基本以外的单位都是导出单位。（4）题目的已知量的单位都用国际单位制表示时，计算的结果也是用国际单位制表示的既然如此，在统一已知量的单位后，就不必一一写出各量后面的单位，只在数字后面写出正确的单位就可以了0601强化训练1在力学范围内，三个基本物理量分别是（）A力、位移、功B质量、加速度、力C位移、速度、时间D长度、时间、质量 2下列有关单位制的说法中正确的是（）A质量为国际单位制中的一个基本物理量B米

15、、克、秒为国际单位制中的基本单位C牛顿是国际单位制中的一个基本单位D导出单位有些不能用基本单位来描述 32022年5月14日6时52分，中国自主研发的编号为B-001J的C919大型民用客机在浦东机场起飞，完成持续3小时2分钟的首飞任务，该飞机总长38.9米、翼展33.6米、高度11.9米、总重44.1吨。下列哪个是国际单位制中的基本单位（）A小时B分钟C米D吨 4关于物理量和物理量的单位，下列说法中正确的是（）A在力学范围内，国际单位制规定长度、质量、力为三个基本量B后人为了纪念牛顿，把“牛顿”作为力学中的基本单位CD“秒”“克”“摄氏度”都属于国际单位制的单位 5下列物理量属于基本量且单位

16、属于国际单位制中基本单位的是（）A长度的单位B质量的单位C电荷量的单位CD力的单位N 6（多选）下列关于单位制及其应用的说法中正确的是（）A基本单位和导出单位一起组成了单位制B选用的基本单位不同，构成的单位制也不同C一般来说，物理公式主要确定各物理量间的数量关系，并不一定同时确定单位关系D在物理计算中，如果所有已知量都用同一单位制中的单位表示，只要正确应用公式，其结果就一定是用这个单位制中的单位来表示的 72020年11月24时30分，我国在文昌航天发射场，用长征五号遥五运载火箭成功发射探月工程嫦娥五号探测器，火箭飞行约2200秒后；顺利将探测器送入预定轨道，开启我国首次地外天体采样返回之旅。

17、在这则新闻中，以下判断正确的是（）A新闻中涉及的单位“年”是国际单位制中的导出单位B“千克米每二次方秒”被定义为“牛顿”，“牛顿”是国际单位制中的基本单位C秒是国际单位制中力学三个基本单位之一D所有的物理量都有单位 8在放射医学和人体辐射防护中，辐射剂量的单位有多种衡量模式和计量单位。较为完整的衡量模式是“当量剂量”，“当量剂量”是反映各种射线或粒子被吸收后引起的生物效应强弱的辐射量，其国际单位是希沃特，记作Sv。每千克人体组织吸收1焦耳为1希沃特。下面选项中希沃特与国际单位之间的关系正确的是（）Am2/s2BW/kgCJ/kgDAm/s 9.利用国际单位制，可以推导出某个未知物理量的单位。已

18、知一个球形物体在空中下落时的动力学方程为：。其中c为一个常量，为密度，r为半径，v为速度。则常量c的国际单位是（）A没有单位BCD 10质量能量密度是衡量一辆电动汽车电池组性能的重要参数。所谓质量能量密度是指电池所能存储（或释放）的电能与电池自身的质量之比，质量能量密度的单位用国际单位制的基本单位符号来表示是（）ABCJ/kgDW/kg 11.2018年1月16日第26届国际计量大会通过“修订国际单位制”决议，正式更新包括国际标准质量单位“千克”在内的4项基本单位定义，新国际单位体系采用物理常数重新定义质量单位“千克”、电流单位“安培”、温度单位“开尔文”和物质的量单位“摩尔”。以F表示力，v

19、表示速度，a表示加速度，x表示位移，t表示时间，m表示质量，借助单位制可知下列表达式可能正确的是（）ABCD 122022年12月9日，全球首架C919正式交付中国东方航空。当天大飞机于11时39分从上海浦东机场起飞，经过一刻钟的飞行，平安降落上海虹桥机场。这场“首秀”飞行，标志着大飞机正式迈出民航商业运营的关键“第一步”。该飞机总长38.9米、翼展33.6米、高度11.9米、总质量44.1吨。在这则新闻中涉及了时间、长度和质量及其单位，下列关于国际单位制的说法正确的是（）A飞机于11时39分从上海浦东机场起飞，小时是国际单位制中的基本单位B飞机总长38.9米，长度是国际单位制中的基本单位C飞

20、机总质量44.1吨，单位“吨”是国际单位制中的单位D有单位的物理量要注明单位，但并不是所有物理量都有单位 13小球在液体中运动时会受到液体的摩擦阻力，这种阻力称为粘滞力。如果液体的粘滞性较大，小球的半径较小，则小球受到的粘滞力，式中称为液体的粘滞系数，r为小球半径，v为小球运动的速度。若采用国际单位制中的基本单位来表示的单位，则其单位为（）ABCD为常数，没有物理单位 14电动汽车对环境无污染、噪声小，比汽油车还有更快的起步加速，越来越受到人们的欢迎。物理学中常用加速度对时间的变化率来表示加速度的变化快慢，称之为“加加速度”，用符号“j”表示，如果j值过大，会形成冲击力，影响乘客乘坐的舒适性。

21、对汽车来说，人体可以承受的j值通常在之间。如图为某国产新能源电动轿车，测得其启动后a与时间t的变化关系为，则（）A国际单位制中“j”的单位是Bj为0的运动一定是匀速直线运动C该轿车启动后j的值大小为0.5D该轿车启动后做匀变速直线运动 15航天员叶光富在中国空间站完全失重的环境中做了“转身动作”的实验，该实验与物理概念“角动量”有关，角动量的大小可以表达为mvr，其中m、v、r分别对应质量、速率、半径。由此可以看出角动量的单位用国际单位制基本单位表示为（）Akgm/sBkgm2/sCNm/sDNms 16.轿车的加速度大小是衡量轿车加速性能的一项重要指标近来，一些高级轿车的设计师在关注轿车加速

22、度的同时，提出了一个新的概念，叫做“加速度的变化率”，用“加速度的变化率”这一新的概念来描述轿车加速度随时间变化的快慢，并认为，轿车的加速度变化率越小，乘坐轿车的人感觉越舒适下面四个单位中，适合做加速度的变化率单位的是()Am/sBm/s2Cm/s3 Dm2/s3 17. 一辆质量为400 g的遥控玩具车，从静止出发，在水平导轨上行驶，已知发动机的牵引力为0.16 N，玩具车在运动时所受阻力为车重量的0.02倍，问：(1)玩具车开出后加速度是多大？(2)玩具车经过多长时间速度可达1 m/s?18汽车行驶时，如果空气阻力很大，会增加汽车燃油消耗量或严重影响汽车的动力性能。经研究，人们发现空气阻力的大小与空气密度、物体迎风面积S、物体与空气的相对运动速度v均有关，关系式为，其中k是一个无单位的常数。请根据国际单位制推断速度v的指数x的数值。