第四章 4 力学单位制-【导与练】2023-2024学年高中物理必修第一册同步全程学习全书word（新教材，人教版）

4　力学单位制 [定位·学习目标] 1.通过单位制的学习,知道基本量、基本单位、导出量和导出单位等概念,并形成物理观念。 2.通过国际单位制的学习,认识到统一单位制的重要性和必要性,掌握用单位制来研究物理问题的科学方法。 知识点一　基本单位 1.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。 2.基本单位 被选定的基本量的单位叫作基本单位。 3.导出量 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。 4.导出单位 推导出来的相应单位叫作导出单位。 5.单位制 基本单位和导出单位一起组成了单位制。 美国国家航空航天局在20世纪末曾发射过一个火星探测器,但它由于靠火星过近,结果因温度过高而起火,并脱离轨道坠入火星的大气层。航空航天局调查事故原因时发现:原来探测器的制造商洛克希德·马丁公司计算加速度时使用了英制单位,而喷气推动实验室的工程师理所当然地认为他们提供的数据是以国际单位制算出来的,并把这些数据直接输入电脑。从这次事故的原因上,你能得到什么启示? 答案:在国际上采用统一的单位制是非常重要的,也是非常必要的。 知识点二　国际单位制 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,叫作国际单位制。简称SI。 2.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,(ν) 摩[尔] mol 发光强度 I,(Iv) 坎[德拉] cd 3.力学中的三个基本物理量和三个基本单位 (1)三个基本量: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。 [判断正误,正确的打“√”,错误的打“×”] (1)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。(　×　) (2)各个物理量的单位可以相互导出。(　×　) (3)若某个单位符号中包含几个基本单位的符号,则该单位一定是导出单位。(　√　) (4)厘米(cm)、克(g)、小时(h)都属于国际单位制单位。(　×　) 要点一　对单位制的理解 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。 探究:这两种说法矛盾吗?为什么? 答案:不矛盾,N是导出单位,采用不同的公式推导出的符号表示不一样,但最终转换到基本单位是一样的,1 N=1 kg·m/s2,所以1 N/kg==1 m/s2。 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 [例1] 现有以下一些物理量和单位,按下面的要求选择填空。 A.密度　B.米/秒　C.牛顿　D.加速度　E.质量 F.秒　G.厘米　H.长度　I.时间　J.千克 (1)属于物理量的有　　　　。  (2)在国际单位制中,被选定的基本量有　。  (3)在国际单位制中的基本单位有　　　　,属于导出单位的有　　　　。  解析:(1)此题中给定的选项内,属于物理量的有密度、加速度、质量、长度、时间,故此空填“A、D、E、H、I”。 (2)此题中给定的选项内,在国际单位制中,被选定的基本量有质量、长度、时间,故此空填“E、H、I”。 (3)此题中给定的选项内,在国际单位制中是基本单位的有秒、千克,属于导出单位的有米/秒、牛顿,故第一个空填“F、J”,第二个空填“B、C”。 答案:(1)A、D、E、H、I　(2)E、H、I　(3)F、J　B、C 基本物理量的所有单位均为基本单位,但是基本单位并非都是国际单位制中的单位,国际单位制中的单位也不一定是基本单位。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。要从概念上理解基本单位与国际单位之间的联系与区别。 [即时训练1] 关于物理量和物理量的单位,下列说法正确的是(　C　) A.在力学范围内,规定长度、质量、力为三个基本量 B.后人为了纪念牛顿,把“牛顿”作为力学中的基本单位 C.1 N=1 kg·m·s-2 D.“秒”“克”都是基本量 解析:力学中的三个基本量为长度、质量、时间,A错误;“牛顿”是为了纪念牛顿而作为力的单位,但不是基本单位,B错误;根据“牛顿”的定义,1 N=1 kg·m·s-2,C正确;“秒”“克”都是单位,不是物理量,D错误。 要点二　单位制的应用 如图所示,圆锥的高是h,底面半径是r,某同学记的圆锥体积公式