2013-2014学年高中物理人教版必修一配套课件 第4章 4 力学单位制.ppt

1、4 力学单位制一、几个概念1.基本单位选定的几个_(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。3.单位制由_和_一起组成单位制。基本物理量物理关系基本单位导出单位二、国际单位制的基本单位1.国际单位制1960年第11届国际计量大会制定的一种国际通用的、包括一切计量领域的单位制,简称_。2.在力学范围内,国际单位制规定的三个基本量为_、_、_,对应的基本单位为_、_、_。SI长度质量时间米千克秒一、判一判1.在力学的分析计算及日常生活中,只能采用国际制单位,不能采用其他单位。()2.力学单位制中,选为基本单位的物理量有长度、时间、质量。()3.力学单

2、位制中,采用国际单位制的基本单位有千克、米、秒。()4.单位制中的导出单位可以用基本单位来表示。()提示:1.。国际单位制只是诸多单位制中的一种,在实际生活中还存在其他的单位制。2.。力学单位制中,选为基本单位的物理量有长度、时间、质量。3.。力学单位制中,采用国际单位制的基本单位有千克、米、秒。4.。单位制中的导出单位可以用基本单位来表示。二、选一选下列物理量的单位中，属于国际单位制的基本单位的有()A.毫米(mm)B.米(m)C.克(g)D.千克(kg)E.牛(N)F.焦耳(J)提示：选B、D。在力学单位制中，长度、质量、时间三个物理量的单位都是基本单位，但在国际单位制中，质量的单位是kg

3、，长度的单位是m，时间的单位是s，以kg、m、s为基本单位的导出单位和这几个基本单位一起构成了国际单位制中的力学单位制，B、D正确。三、想一想1.在计算题中，各物理量后边是否一定写上单位？提示：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，为此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。2.赛车比赛中两摩托车的速度分别为v1=160km/h,v2=50m/s,请问哪辆车速度大?提示:应先统一单位再比较,v2=50m/s=180km/h,显然v2大。主题一力学单位制【情境探究】公元前210年，秦始皇统一度量衡，即统一了长度、体积、质量的单位及单位间的换算

4、关系。1960年第11届国际计量大会制订了国际单位制。试分析讨论：(1)现代物理学中基本量有几个？力学中的基本量是哪几个？力学基本量在国际单位制中对应的基本单位是什么？提示：在物理学中总共有七个基本量；在力学中基本量有三个，它们是长度、质量和时间，在国际单位制中分别对应的基本单位是米、千克和秒。(2)什么是导出单位？举出几个力学中导出单位的例子。提示：由基本量的单位根据物理关系式可推导出其他物理量的单位,这些单位为导出单位。例如在力学中力、速度、加速度等一些物理量的单位都是导出单位。【知识点睛】力学单位制(1)物理学的基本量有七个，分别是：长度、质量、时间、电流、热力学温度、物质的量、发光强度

5、。(2)导出单位可由基本单位表达。【误区警示】有的同学易误认为在力学中只有米、千克和秒是基本单位，实际上只要是基本量的单位就是基本单位，包括它们在国际单位制中的常用单位。例如长度单位cm、km，时间单位h、min，质量的单位g、t等也是基本单位，只是这些都是其他单位制中的基本单位。【典例1】现有下列物理量或单位，按下面的要求选择填空。(填字母序号)A.密度B.米/秒C.牛顿D.加速度E.质量F.秒G.厘米H.长度I.时间J.千克K.功L.小时(1)属于物理量的是_。(2)作为国际单位制中基本单位的物理量有_。(3)属于国际单位制中基本单位的是_，属于导出单位的是_。(4)不属于国际单位的是_。

6、【解题指南】解答本题可以把握以下两点：(1)区分物理量与单位。(2)区分国际单位与非国际单位。【解析】(1)题中所有各项中，属于物理量的是：密度、加速度、质量、长度、时间、功，故此空填A、D、E、H、I、K。(2)在国际单位制中，作为基本单位的物理量有：质量、长度、时间。故此空填E、H、I。(3)在国际单位制中，力学的基本单位是千克、米、秒，故F、J是基本单位；B、C是导出单位。(4)题中所给的单位中不属于国际单位的是厘米、小时，故此空填G、L。答案：(1)A、D、E、H、I、K (2)E、H、I (3)F、J B、C (4)G、L【变式训练】下列单位中，是国际单位制中加速度单位的是()A.c

7、m/s2 B.m/s2C.N/kg D.N/m【解析】选B。国际单位制中，质量的单位为kg，长度的单位为m，时间的单位为s，根据a可知，加速度的单位为m/s2，则B正确，A、C、D错误。主题二力学单位制在解题中的应用【情境探究】如图所示，雪橇受到几个力的作用：(1)已知各个力的大小和方向求合力。(2)已知加速度和时间求位移。试结合上述现象讨论：(1)在解题过程中，怎样合理应用单位制，才能做到既简单又不容易产生错误？提示：把题目中的已知量用国际单位制表示，若不是国际单位的首先要转化为国际单位，计算的结果同样要用国际单位表示，这样，计算过程中，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

8、位就可以了。(2)如何利用力学单位制对计算结果的正、误进行检验？提示：如用力学国际单位制计算时，只有所求物理量的计算结果的单位和该物理量在力学国际单位制中的单位完全一致时，该运算过程才可能是正确的，若所求物理量的单位不对，则结果一定错。【知识点睛】单位制在物理计算中的作用(1)单位制的建立，是为了测量、比较物理量的大小。(2)物理公式在确定了物理量间数量关系的同时，也确定了物理量间的单位关系。(3)在物理计算中，先统一各物理量的单位，公式中的各物理量只代入数值，只在式子的末尾写出所求量的单位即可。【规律方法】力学单位制口诀力学单位有制度，三基本量要记住，质量、时间和长度，其他单位可导出，米千克

9、秒力牛顿，厘米克秒力达因，统一单位代数据，最后单位要紧跟。【典例2】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、简洁又规范的是()【解题指南】解答本题时可把握以下两点：(1)采用国际单位制表示各物理量的单位。(2)注意书写过程中单位的简化。【解析】选D。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表示，计算所得结果的单位就是国际单位，这样在统一已知量的单位后，就不必再一一写出各个量的单位，只在数字后面写出正确单位即可。在备选的四个选项中，A、C均错；B项解题过程正确，但不够简

10、洁；只有D项运算正确、简洁又规范。【变式训练】质量为1.5 t的汽车在前进中遇到的阻力是车重的0.05倍，汽车在水平地面上做匀加速直线运动时，5 s内速度由36 km/h增至54 km/h，g取10 m/s2，求发动机的牵引力的大小。【解析】由题意知：汽车初速度v036 km/h10 m/s，汽车的末速度v54 km/h15 m/s。由vv0at知汽车做匀加速直线运动的加速度为：a对汽车由牛顿第二定律得FFfmaFFfmakmg+ma=(0.051.510310+1.51031)N=(750+1 500)N=2 250 N。答案：2 250 N1.(基础理论辨析题)关于力学单位制，下列说法正确

11、的是()A.kg、m/s、N是导出单位B.kg、m、s是基本单位C.在国际单位制中，质量的单位是g，也可以是kgD.在任何单位制中，牛顿第二定律的表达式都是FmaE.牛顿第二定律的表达式Fkma,当F、m、a都采用国际单位制时，k=1【解析】选B、E。在国际单位制中，kg、m、s是基本单位，m/s、N是导出单位，A错,B对；在国际单位制中，质量的单位是kg，C错；当公式Fkma中各物理量都采用国际单位制单位时，k=1，等式才可以简化为Fma，在其他单位制中，k不一定等于1，故D错，E对。2.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

12、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.B.C.F=ma5001.2 N600 ND.F=ma0.51.2 N0.60 N【解析】选B、D。在国际单位制中a、F、x的单位分别为m/s2、N、m,则B、D正确，A、C错误。3.有几个同学在一次运算中，得出了某物体位移x的大小同其质量m、速度v、作用力F和运动时间t的关系式分别如下，其中一定错误的是()【解析】选A、B、C。把各物理量的单位都用基本单位表示，v的单位为m/s，a的单位为m/s2，F的单位为kgm/s2，x的单位为m。由此可解出A、B、C、D的单位分别为s、m2/s、k

13、gm/s、m，故A、B、C错误，D可能正确。4.下列叙述中正确的是()A.在力学的国际单位制中，力的单位、质量的单位、位移的单位选定为基本单位B.牛顿、千克、米/秒2、安、米都属于力学的单位C.在厘米、克、秒制中，重力加速度g的值等于9.80厘米/秒2D.在力学的计算中，若涉及的物理量都采用国际单位制中的单位，则所计算得到的物理量的单位也是国际单位制中的单位【解析】选D。在国际单位制中，选长度的单位、时间的单位和质量的单位为基本单位，故A错；安属于电学单位，不是力学单位，故B错；在厘米、克、秒制中，重力加速度g的值等于980 cm/s2,故C错；在力学计算中，物理量的计算既表示数值计算，也表示

14、单位计算，故D对。5.测量国际单位制规定的三个力学基本物理量分别可用的仪器是下列的()A.密度计、弹簧测力计、打点计时器B.米尺、弹簧测力计、秒表C.秒表、天平、量筒D.米尺、天平、秒表【解析】选D。在国际单位制中的三个力学基本物理量是长度、质量、时间，故可用仪器米尺、天平、秒表来测量。6.质量m200 g的物体，测得它的加速度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、简洁又符合一般运算要求的是()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】选B。首先把各物理量的单

15、位都统一为国际制单位，m200 g0.2 kg，a20 cm/s20.2 m/s2，然后代入Fma0.20.2 N0.04 N。故B选项正确，A、C、D错误。7.将质量为0.5 kg的小球，以30 m/s的速度竖直上抛，经过2.5 s小球到达最高点(取g10 m/s2)。求：(1)小球在上升过程中受到的空气的平均阻力；(2)小球在最高点时的加速度大小；(3)若空气阻力不变，小球下落时的加速度为多大？【解析】(1)设小球上升时，加速度为a，空气的平均阻力为F，则vat，mgFma把v30 m/s，t2.5 s，m0.5 kg代入得F1 N(2)小球到达最高点时，因速度为零，故不受空气阻力，故加速度大小为g,即10 m/s2(3)当小球下落时，空气阻力的方向与重力方向相反，设加速度为a，则mgFma，得a8 m/s2答案：(1)1 N (2)10 m/s2 (3)8 m/s2