第四章 第4节 力学单位制-2022-2023学年高一新教材物理必修第一册【步步高】学习笔记（人教版）津鲁琼云晋皖黑吉桂贵粤辽渝鄂冀湘甘赣豫新青藏宁蒙陕

第4节　力学单位制 学习目标要求 核心素养和关键能力 1.知道力学中的几个基本物理量：质量、时间、长度，以及它们的基本单位：千克、秒、米。 2.知道力学中其他物理量的单位都是可以用基本单位导出，并会推导。 3.知道单位制和国际单位制。能通过物理量的定义和推导过程掌握各物理量的国际单位制单位。 4.知道物理运算过程中单位的规范使用和表示方法。 1.科学思维 了解基本单位与导出单位的区别，并进行简单的推理。 2.关键能力 分析推理能力 一、基本单位 1.物理关系式的功能：物理学的关系式在确定了物理量之间的关系时，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：由基本量根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。 二、国际单位制 1.国际单位制：是一种国际通用的、包括一切计量领域的单位制。 2.力学基本量和基本单位 (1)基本量：长度、质量和时间。 (2)基本单位：米、千克和秒。 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(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，(ν) 摩[尔] mol 发光强度 I，(Iv) 坎[德拉] cd 【判一判】 (1)单位制中的导出单位可以用基本单位来表示。(√) (2)在力学中力是基本量，所以力的单位“牛顿”是基本单位。(×) (3)力的单位是牛顿，它是由F＝ma导出的，是导出单位。(√) (4)各物理量都采用国际单位制的单位，通过物理公式运算的结果的单位一定是国际单位制单位。(√) (5)物理公式不仅确定了物理量的数量关系，也确定了物理量的单位关系。(√) 探究1　单位制的理解 1.单位制的意义 (1)单位是物理量的组成部分，对于有单位的物理量，一定要在数字后带上单位。 (2)同一个物理量，选用不同单位时其数值不同。 (3)统一单位，便于人们的相互交流，统一人们的认识。 2.单位制的组成 【例1】 (2020·云南通海三中高二开学考)关于力学单位制，下列说法中正确的是(　　) A.kg、N、m/s都是导出单位 B.kg、m、N是基本单位 C.在国际单位制中，牛顿第二定律的表达式才是F＝ma D.在国际单位制中，质量的基本单位是kg，也可以是g 答案　C 解析　千克是质量的单位，是基本单位，故A错误；牛顿是由牛顿第二定律公式推导得出的单位，为导出单位，故B错误；牛顿第二定律表达式为F＝kma，只有在国际单位制中，k才取1，表达式才能写成F＝ma，故C正确；在国际单位制中，质量的单位只能用kg，故D错误。 【针对训练1】 (2020·陕西省黄陵县中学期中)下列各组仪器中，可以用来测量国际单位制规定的三个力学基本物理量的是(　　) A.米尺、弹簧测力计、停表 　　 B.米尺、天平、停表 C.米尺、测力计、打点计时器 　　 D.量筒、天平、停表 答案　B 解析　国际单位制规定的三个力学基本物理量是长度、质量和时间，测量这三个物理量的仪器分别为米尺、天平和停表。选项B正确。 探究2　单位制的应用 1.简化计算过程的单位表达：在解题计算时，已知量的单位均采用国际单位制单位表示时，计算过程中不用写出各个量的单位，只要在数字计算式后面写出正确的单位即可。 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，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，F＝μFN中μ无单位，在国际单位制中F＝kma中k无单位。 4.检验物理公式和结果 根据物理公式中各物理量的单位，可以推断该物理公式计算结果的单位，若该单位与该公式所求的物理量的单位相同，则说明公式可能是正确的；否则，公式肯定是错误的。 【例2】 质量m＝200 g的物体以加速度a＝20 cm/s2做匀加速直线运动，则关于它受到的合力的大小及单位，下列运算既简洁又符合一般运算要求的是(　　) A.F＝200×20＝4 000 N B.F＝0.2×0.2 N＝0.04 N C.F＝0.2×0.2＝0.04 N D.F＝0.2 kg×0.2 m/s2＝0.04 N 答案　B 解析　在物理计算中，如果各物理量的单位都统一到国际单位制中，则最后结果的单位也一定是国际单位制中