内容正文:
=第四节 力学单位制
► 对应学生用书P111
【课程标准】 1.知道国际单位制中的力学单位。
2.了解单位制在物理学中的重要意义。
知识点一 | 基本单位和国际单位制
教材新知梳理
一、基本单位
1.物理公式功能: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: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。
3.基本单位:基本量的单位。
4.导出单位:由基本量根据物理关系推导出来的其他物理量的单位。
二、国际单位制
1.单位制:基本单位和导出单位一起组成单位制。
2.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。
3.国际单位制中的基本单位
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
摩[尔]
mol
发光强度
I,(IV)
坎[德拉]
cd
4.力学中三个基本物理量及单位
(1)三个基本物理量:长度、质量和时间。
(2)国际单位制中三个基本单位:米、千克和秒。
关键核心突破
[情境导思]
1.初中物理中已经学到过G=mg这个公式,g的单位为N/kg,在高中自由落体运动中,g的单位变成了m/s2,这两种说法矛盾吗?为什么?
提示:不矛盾,N是导出单位,1 N=1 kg·m/s2,所以1 N/kg==1 m/s2。
2.运动员的最快速度可以达到10 m/s,某人骑电动车的速度为35 km/h。以上两个速度哪个大?
提示: 10 m/s=36 km/h>35 km/h,所以运动员的速度较大。
[要点培优]
1.基本物理量与物理量:基本物理量属于物理量。基本物理量的特殊性在于根据基本物理量能够推导出其他物理量。
2.物理量与单位:物理量的单位是用来衡量物理量的标准,物理量的描述要同时用数字和单位来描述,否则没有任何物理意义。
3.基本单位与导出单位:基本单位是导出单位的基础,在选定了基本单位之后,由基本单位以相乘、相除等形式构成的单位称为导出单位。
4.单位制的组成
题组应用培优
[例1] (多选)关于国际单位制,下列说法正确的是( )
A.国际单位制是世界各国统一使用的一种通用的单位制
B.各国均有不同的单位制,国际单位制是为了交流方便而采用的一种单位制
C.国际单位制是一种基本的单位制,只要在物理运算中各物理量均采用国际单位制中的单位,则最后得出的结果必然是国际单位制中的单位
D.国际单位制中基本单位的物理量是长度、能量、时间
解析:选ABC。为了运算的简捷,交流方便,各国都要统一采用通用单位制,这就是国际单位制,故选项A、B正确;只要运算过程中各量均采用国际单位制中的单位,最终得到的结果也必然是国际单位制中的单位,这是国际单位制的又一重要作用,故选项C正确;国际单位制中规定基本单位的物理量中没有“能量”,选项D错误。
【误区警示】 理解单位制的两个常见误区
1.只用一个符号表示的单位不一定是基本单位。例如,牛顿(N)、焦耳(J)、瓦特(W)等都不是基本单位,而是导出单位。
2.是国际单位的不一定是基本单位。基本单位只是组成国际单位制的一小部分,在国际单位制中,除七个基本单位以外的单位都是导出单位。
[训练]1.(2023·江苏高中学业考试)下列实验器材可以用来测量基本物理量的是( )
解析:选A。天平可以测量质量,质量是基本物理量,选项A正确;摄氏温度计测量摄氏温度,摄氏温度(℃)不是基本物理量,选项B错误;弹簧测力计测量力,力不是基本物理量,选项C错误;电压表测量电压,电压不是基本物理量,选项D错误,故选A。
知识点二 | 单位制的理解及应用
关键核心突破
[情境导思]
在解一道计算结果由字母来表示的应用题时,某同学解得位移为s=,请用单位制的方法,检查这个结果是否正确。
提示:不正确。在位移为s=的算式中,等号的左边位移s的单位是m,等号右边的力F的单位是N,质量m的单位是kg,时间t的单位是s,由1 N=1 kg·m/s2可知,等号右边单位是1=1=1 m/s,由此可知算式等号左、右两边的单位不同,等式不成立,结果不正确。
[要点培优]
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:利用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