2021-2022学年人教版必修1第四章 4力学单位制 学案.docx

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1、4力学单位制一、根本量、根本单位和导出单位上述仪器测量的物理量是什么?单位分别是什么？提示:从左向右分别是力、温度、长度、质量。单位分别是牛顿、摄氏度、米、千克。1 .根本量：在物理学中，只要选定几个物理量的单位,就能够利用物理量之间的去 系推导出其他物理量的单位。这些被选定的物理量叫作根本量。2 .根本单位和导出单位：根本单位:选定的根本量（力学中选长度、质量、时间）的单位。导出单位:由根本量根据物理为系推导出来的其他物理量的单位。例如速度、加速度的单位。二、单位制和国际单位制.单位制:根本单位和导出单位一起组成单位制。1 .国际单位制I960年第11届国际计量大会制订的,国际通用的、包括

2、一切计量领域的单位制。2 .国际单位制中的根本单位：物理量名称物理量符号单位名称单位符号长度/能m质量m千克（公斤）kg时间t杪s电流1安（培）A【解析】选B。首先把p、p的单位用根本单位表示，代入进行单位运 算,看得出的单位是否是1/的单位。P的单位用国际单位制中的根本单 位表示：1 Pa=l N/m2=1 kg/(m2-s),p的单位用国际单位制中的根本单位表示kg/rrP。代入A 选项中，单位为m2/s2,显然不是速度的单位，故A项错误;代入B项得单 位为m/s,故B项正确;代入C项为s/m,也不是速度的单位，故C项错误; 同理D项单位为kg/(m2.s),故D项错误。4 .(教材二次开

3、发【问题与练习】乃变式题)我们也学习过功率的公 W式为P=f，由乃得出的结论继续推得功率P的单位与根本单位之 间的关系。【解析】W = Fs 得到 1J=1 N-m - 1 kg-m/s2-m kg.m2 八一Ws2 kg-m2再由公式P二: 得1答案：1 W=lkg-m2/s3. 一列车的质量为800t ,以72 km/h的速度行驶，运动中所受的阻 力是车重的倍。假设欲使列车在200 m内停下来,制动力应多大？ (g 取 10 m/s2)【解析】列车的初速度72 km/h = 20 m/s由运动学公式得，减速时的加速度大小v2 202”云=2200 m/s2 = lm/s?根据牛顿第二定律F

4、 + f=ma所以 F = ma - = 800x103x(1 - 0.5) N = 4xlO5/V答案：4x105/V关闭Word文档返回原板块热力学温度T开（尔义）K物质的量n,M摩你）mol发光强度IM坎（德拉）cd一般来说物理公式仅能确定各物理量之间的数量关系，不能确定它 们之间的单位关系。（X）各个物理量的单位可以相互导出。（X）假设某个单位符号中包含几个根本单位的符号用口么该单位一定是 导出单位。（V）厘米cm、克g、小时h都属于国际单位制单位。（x）知识点一对单位制的理解.力学中的单位制：1 .物理量与物理单位: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

5、“量进行测量而建立了单位。如为了描述 运动的快慢而引入了速度这个物理量,规定其单位为m/s后就可以比 拟速度的大小了。提醒:单位是物理量的组成局部，有单位的物理量要注明单位,但并不 是所有的物理量都有单位,如上一章学过的动摩擦因数就没有单位。 比赛中两辆摩托车的速度分别为vi=144 km/h,i/2=50 m/s,甲同学说 %也乙同学说哪一个同学说得对，为什么？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i/i=144 km/h=40 m/s50 m/s, 所以乙同学说得对。?三国演义?第一回:玄德回视其人，身长八尺，豹头环眼，燕颔虎须

6、，声 假设巨雷，势如奔马。此处描述的是张飞,现在来看张飞的身高约多少 米？提示:三国一尺大约23.1 cm,约合现今1.85米。【典例】现有以下物理量或单位按下面的要求填空。(填序号字母)属于物理量的是0(2)在国际单位制中,作为根本单位的物理量的是。在物理量的单位中不属于国际单位制中单位的是O在国际单位制中属于根本单位的是属于导出单位的是【解析】题中所有选项中，属于物理量的是:密度、加速度、质量、 长度、时间，故此空填伙、D、E、H、。在国际单位制中,作为根本单位的物理量有:质量、长度、时间，故此 空填E、H、。题中所给的单位中，不属于国际单位制中单位的是厘米，故此空填G。在国际单位制中属于

7、根本单位的是秒和千克,属于导出单位的是米 少和牛顿故应填“F、J/B、C。答案:A、D、E、H、I (2)E、H、I G F、J B、C误区饕示 理解单位制的三个常见误区只用一个符号表示的单位不一定是根本单位。例如，牛顿(N)、焦耳 、瓦特(W)等都不是根本单位，而是导出单位。是国际单位的不一定是根本单位。根本单位只是组成国际单位制的 一小局部，在国际单位制中，除七个根本单位以外的单位都是导出单 位。物理量单位之间的关系可能通过相应的物理公式导出，但并不是所 有物理量的单位都可以互相导出。1.以下有关力学单位制的说法中,正确的选项是()A.在力学的分析计算中，只能采用国际制单位，不能采用其他单

8、位B.力学单位制中，选为根本单位的物理量有力、时间、质量C.力学单位制中，采用国际单位制的根本单位有千克、厘米、秒【解析】选D。在有关力学的分析计算中,可以采用其他单位制，但是 要统一，故A项错误;力学单位制中，选为根本单位的物理量有长度、质 量、时间，故B项错误;力学单位制中，国际单位制的根本单位有kg、m、 s,cm不是国际单位制的根本单位，故C项错误;单位制中的导出单位可 以用根本单位来表示，故D正确。2.以下仪器中，不属于国际单位制中根本单位所对应物理量的测量工 具的是0【解析】选以力学的三个根本物理量分别为长度、时间、质量，刻度 尺是测量长度的仪器，天平是测量质量的仪器，秒表是测量时

9、间的仪器, 而弹簧测力计是测量力的仪器，应选聂知识点二单位制的应用1.简化计算过程的单位表达:在解题计算时,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F=kx中k的单位为N/m,Ff=FN中无单 位,F=kma中k无单位。4 .比较物理量的大小比较某个物理量不同值的大小时，必须先把它们 的单位统一，再根据值

10、来比较。在学习了力学单位制后,甲同学由公式G=mg得g的单位为N/kg,可是 乙同学由自由落体运动公式v=gt得g的单位为m/s2,二人争执不下， 都认为自己导出的单位正确。上述观点,哪位同学是正确的？如何利用力学单位制对计算结果的正误进行检验？提示乂 1）两位同学的解法都正确。因为这两个单位是等价的，由12N/kg/lkg；m/ Sl m/s）可见两个单位是g的单位的不同表达方式。 kg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，假设所求物理量的单位不对用B么结果一定错。【典例】一物体在2 N的外力作用下

11、，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、简捷而又标 准的是（）F 2A.m=一 kg=0.2 kg a 10n F 2N ”kgm/s2 B.m= =-=20-=20 kga 0.1 m/s2 m/s2F 2C.m=20 kg a 0.1 F 2D.m=kg=20 kg a 0.1【解析】选Do物理计算中，在进行数量运算的同时，也要注意单位运 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 以把题中量的单位都用国际单位制单位表示，计算的结果就用国际单 位制单位表示，这样在统一量的单位后,就不必一一写出各个量的单位, 只在结果后

12、面写出正确单位即可。在备选的四个选项中A C均错误,B 项解题过程正确，但不简捷，只有D项中单位运用正确,且过程简捷、标 准。应选D。1 .初中物理课中我们学习过一个重要的物理量压强，它的单位是 “帕斯卡（符号为Pa）,以下用国际单位制中根本单位表示帕斯 卡正确的选项是（）A.kg/(m-s2)B.kg/(s2-m3)C.kg-m3/s2D.kg-m/s2【解析】选 Ao 由压强 p=w得,l Pa=l N/m2=l kg/（m-s2）,Sft A 正确,B、C、D错误，应选Ao2 .在解一道文字计算题时（由字母表达结果的计算题），一个同学解得位F移（h+tj用单位制的方法检查，这个结果（）

13、2mC.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kgm【解析】选B。公式右边的单位为s=m/s,而位移的单位为 kg kgm,所以公式肯定是错误的。【拓展例题】考查内容:由物理公式推导未知物理量的单位【典例】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Ff=kS匕那么比例 系数k的单位是（）432【解析】选 B。由 Ff=kSv?得 1 kg-m/s2=/c-m2-m2/s2A 的单位为 kg/m3,B正确。生活中我们经常用到秤,尤其在农村经常用杆秤称量物体的质量。探究:杆秤所用单位的斤、

14、两与我们物理上学习的质量的单位有什 么样的关系？（2）使用上述的单位在我们生活中有怎样的困难？【解析】（1）单位换算为lkg=2斤=20两由于斤、两这两个单位不常用，容易造成物理学习过程中的疑惑。 答案:见解析我们在生产生活中经常见到电表，它的单位一般是kW-h,也就是我们 生活中的度,1 kW=1000 V.Ao探究:度是不是根本单位?为什么？电池容量一般说Ah,是不是与度表达的含义一样?为什么？【解析】电量不是根本量，所以度不是根本单位。两者含义有所区别：1度=1 000 VAh,而电池容量单位一般是Ah,从单 位就可以看出两者不同。答案:见解析.以下物理量和其单位属于国际单位制中选定的根

15、本量和根本单位 的是（）A.力和其单位牛顿C.路程和其单位米【解析】选B。在国际单位制中力不是根本量，牛顿也不是根本单位, 故A错误;热力学温度是根本量，其单位开尔文是根本单位，故B正确； 路程不是根本量，长度才是根本量，故C错误;电压不是根本量,伏特也 不是根本单位，故D错误。1 .(多项选择)以下说法正确的选项是()A.国际单位制中，力学中的根本单位是米(m)、千克(kg)和秒(s)B.牛顿(N)是力学的根本单位，但不是国际单位制中的根本单位C.帕斯卡(Pa)、焦耳(J)是国际单位制中的导出单位【解析】选A、C。力学中三个根本量为长度、质量、时间，其国际单 位制中的单位是米(m)、千克(k

16、g)和秒(s),选项A正确。牛顿(N)是导出 单位，不是根本单位,应选项B错误。帕斯卡(Pa)和焦耳(J)是国际单位制中的导出单位，应选项C正确。长度是物理量，不是单位,应选项D错误。教师专用【加固训练】测量国际单位制规定的三个力学根本量分别可用的仪器是以下的() 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根本量是长度、质量、时 间，故可用仪器米尺、天平、秒表来测量。3.声音在空气中的传播速度1/与空气的密度0、压强p有关。根据单 位制,检验以下关于空气中声速的表达式(k为比例系数，无单位)正确 的选项是()