2024_2025学年新教材高中物理第四章运动和力的关系第4节力学单位制学案新人教版必修第一册.docVIP

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第4节力学单位制

物理

观念

(1)通过学习，明确力的单位是如何定义的。

(2)通过阅读课本，查阅资料，能对单位制有较系统的相识，知道力学单位制中的基本单位和导出单位。

科学

思维

通过详细实例，能利用物理公式中的单位关系解决有关问题。

学问点一基本单位

[情境导学]

如图，某运动员的最快速度可以达到10m/s，某人骑助力车的速度为35km/h。

(1)某同学仅凭所给两个速度的数值能否推断运动员的速度与助力车的速度的大小关系？

(2)你能比较以上两个速度的大小关系吗？以上两个速度哪个大？

提示：(1)不能。

(2)能。10m/s＝36km/h35km/h，所以运动员的速度较大。

[学问梳理]

1．物理公式的功能：物理学的关系式在确定了物理量之间的数量关系的同时，也确定了物理量的单位之间的关系。

2．基本量与基本单位：只要选定几个物理量的单位，就能够利用物理量之间的关系推导出其他物理量的单位，这些被选定的物理量叫作基本量，它们相应的单位叫作基本单位。

3．导出量与导出单位：由基本量依据物理关系推导出来的其他物理量叫作导出量，推导出来的相应单位叫作导出单位。

4．单位制：基本单位和导出单位一起组成了单位制。

[初试小题]

1．推断正误。

(1)基本量可以随意选定。(×)

(2)质量是物理学中的基本物理量。(√)

(3)时间的单位s是基本物理量。(×)

(4)速度的单位m/s是导出单位。(√)

2．[多选]下列说法正确的是()

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．基本量的单位叫作基本单位

D．由基本量依据物理关系推导出来的其他物理量的单位叫作导出单位

解析：选ACD物理量通常是由数值和单位组成的(少数物理量例外，如动摩擦因数无单位)，所以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，选项A正确；力不是基本量，选项B错误；基本量的单位叫作基本单位，选项C正确；由基本量依据物理关系推导出来的其他物理量的单位叫作导出单位，选项D正确。

学问点二国际单位制

[情境导学]

20世纪末，美国曾放射过一个火星探测器，但是由于探测器制造商计算加速度时运用英制单位，而喷气推动工程师认为是国际单位制，最终导致探测器损坏，我们从中要吸取什么教训？

提示：计量过程中要实行统一的单位。

[学问梳理]

1．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，简称SI制。

2．在力学范围内，规定长度、质量、时间为基本量。

3．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

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，(ν)

摩[尔]

mol

发光强度

I，(Iv)

坎[德拉]

cd

[初试小题]

1．推断正误。

(1)质量、长度、时间是力学中的基本物理量。(√)

(2)时间是国际单位制中的基本单位。(×)

(3)kg·m/s是国际单位制中的导出单位。(√)

(4)时间的单位h是国际单位制中的导出单位。(×)

2．2018年11月16日第26届国际计量大会通过了“修订国际单位制(SI)”的决议，正式更新包括千克在内的4项基本单位的定义，新国际单位体系已于2019年5月20日世界计量日起先正式生效。下列不属于国际单位制中基本单位的是()

A．千克 B．米

C．安培 D．牛顿

解析：选D国际单位制中物理量的单位包括基本单位和导出单位。其中长度、质量、时间、热力学温度、电流、物质的量、发光强度共七个基本物理量的单位为基本单位，分别是米、千克、秒、开尔文、安培、摩尔、坎德拉。所以A、B、C都是基本单位，都不符合题意。牛顿是力的单位，属于导出单位，故D符合题意。

单位制的理解

[问题探究]

初中物理中已经学到过G＝mg这个公式，g的单位为N/kg，在中学自由落体运动中，g的单位变成了m/s2，这两种说法冲突吗？为什么？

提示：不冲突，N是导出单位，1N＝1kg·m/s2，所以1N/kg＝eq\f(1kg·m/s2,kg)＝1m/s2。

[要点归纳]

1．单位制的意义：单位是物理量的组成部分，对于物理量，假如有单位肯定要在数字后带上单位，同一个物理量，选用不同单位时其数值不同。统一单位，便于人们的相互沟通，统一人们的相识。

2．单位制的组成

[例题1]给出以下物理量或单位，请按要求填空。

A．米B．牛顿C．加速度D．米/秒2E．质量F．千克

G．时间H．秒J．位移