内容正文:
第七节 力学单位
【核心素养目标】
物理观念
能够认识基本量、基本单位、导出单位、单位制和国际单位制。
科学思维
能够掌握物理量和物理量的国际单位。体会计算结果单位的重要性,养成书写规范的好习惯。
科学态度与责任
知道在日常生活和物理运算中单位规范使用的重要性。
知识点一 对单位制的理解
某同学的速度可以达到v1=10 m/s,某人骑助力车的速度v2=35 km/h。甲同学说v1>v2,乙同学说v1<v2,哪一位同学说得对,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,运动员的速度v1=10 m/s,助力车的速度v2=35 km/h= m/s= m/s<v1,所以运动员的速度大于助力车的速度。甲同学说得对。
1.单位制:由基本单位和导出单位所组成的一系列完整的单位体制。
(1)基本单位是可以任意选定的。
(2)导出单位是由定义方程式与比例系数确定的。
2.国际单位制中的力学单位
(1)基本单位:长度单位——米(m)、质量单位——千克(kg)和时间单位——秒(s)。
(2)常见的导出单位:速度的单位为米每秒(m/s),加速度的单位为米每二次方秒(m/s2),力的单位为牛,即千克米每二次方秒(1_N=1_kg·m/s2)。
学生用书↓第122页
1.(2022·黑龙江鹤岗高一联考)下列关于单位制的说法,正确的是( )
A.在国际单位制中,力学的三个基本单位分别是长度单位m、时间单位s、力的单位N
B.长度是基本量,其单位m、 cm、 mm都是国际单位制中的基本单位
C.公式F=ma中,各量的单位可以任意选取
D.由F=ma可得到力的单位1 N=1 kg·m/s2
D [在国际单位制中,三个力学基本量分别是长度、质量、时间,它们的单位分别为m、kg、s,故A错误;长度是基本量,其单位m是国际单位制中的基本单位,cm与mm不属于国际单位制中的基本单位,故B错误;公式F=ma中,各物理量的单位都是采用国际单位制中的单位,故C错误;公式F=ma中,各物理量的单位都采用国际单位制中的单位,可得到力的单位1 N=1 kg·m/s2,故D正确。]
2.关于国际单位制,下列选项不正确的是( )
A.7个基本单位全部用物理常量定义,保证了基本单位的稳定性
B.在力学范围内的基本单位有米(m)、千克(kg)、秒(s)
C.牛顿是导出单位,1 N=1 kg·m·s2
D.米每二次方秒(m/s2)、牛顿每千克(N/kg)都是重力加速度g的单位
C [7个基本单位全部用物理常量定义,保证了基本单位的稳定性,选项A正确;在力学范围内的基本单位有米(m)、千克(kg)、秒(s),选项B正确;牛顿是导出单位,1 N=1 kg·m/s2,选项C错误;根据a=可知,米每二次方秒(m/s2)、牛顿每千克(N/kg)都是重力加速度g的单位,选项D正确。本题选择不正确的,故选C。]
3.(2022·汕头潮南区高一期末)2020年11月24日,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2 200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。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
C [“年”是时间的一个常用单位,但不是国际单位制中的单位,也不是导出单位,A错误;“千克米每二次方秒”是由F=ma推导出来的,是国际单位制中的导出单位,为了纪念牛顿把它定义为“牛顿”,B错误;国际单位制中力学三个基本物理量是:长度、质量、时间,秒是时间的单位,即是国际单位制中力学三个基本单位之一,C正确;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,如动摩擦因数μ就没有单位,D错误。]
1.单位制的意义:单位是物理量的组成部分,对于物理量,如果有单位一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,便于人们的相互交流,统一人们的认识。
2.单位制的组成
(1)国际
单位制
(2)常用
单位制
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,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F=kx中k的单位为N/m,f=μ