4.4 力学单位制（导学案）--【优学堂】2024-2025学年高一上学期物理同步高效备课（人教版2019必修第一册）

4.4 力学单位制 1．知道基本单位、导出单位和单位制的概念。 2.知道国际单位制及七个基本量和基本单位。 3.掌握根据物理关系式确定物理量单位的方法，掌握运算过程中单位的规范使用方法。 【知识点一 基本单位】 1．物理学的 在确定了物理量之间的关系时，也确定了物理量的 之间的关系。 2．基本量：在物理学中，只要选定几个物理量的单位，就能够利用 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： 的单位叫作基本单位。 4．导出量：由 根据物理关系推导出来的其他物理量叫作导出量。 5．导出单位：由基本量根据 推导出来的相应单位叫作导出单位。 6．单位制： 和 一起就组成了一个单位制。 思考：一个物理量的单位若用两个或两个以上的基本单位的符号表示，这个物理量的单位一定是导出单位吗？ 提示：是。导出单位是由基本量根据物理关系推导出来的其他物理量的单位，所以通常都是由两个或两个以上的基本单位的符号表示。 【知识点二 国际单位制】 1．如果采用不同的物理量作为基本量，或者虽然采用相同的基本量，但采用的基本单位不同，导出单位自然随之不同，从而产生不同的 。 2．国际单位制：1960年第11届国际计量大会制订的一种 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。 【必记一 牛顿第二定律的理解】 1．物理公式的作用 (1)确定物理量之间的关系。 (2)确定物理量单位之间的关系。 2．单位制 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 误区警示：(1)上表中只是国际单位制中七个基本量和它们的基本单位。但这些基本量还有其他单位。比如基本量长度的单位除了基本单位“m”以外，还有“dm”“cm”“mm”等，但这些单位不是国际单位制单位。 (2)用一个字母表示的单位也可能是导出单位，比如“N”“J”等。 【思考】：形成不同的单位制是由哪些因素造成的？ 【提示】：(1)采用不同的物理量作为基本量； (2)虽然采用相同的基本量，但采用的基本单位不同。 【典型例题1】（23-24高一下·浙江杭州·期中）直接测量“国际单位制规定的三个力学基本物理量”，应选择下列哪一组仪器（　　） A．刻度尺、弹簧秤、打点计时器 B．刻度尺、天平、秒表 C．量筒、测力计、秒表 D．量筒、天平、打点计时器 【巩固检测1】（23-24高一下·浙江台州·期末）下列属于国际单位制中基本单位的是（　　） A．N B．C C．J D． 【巩固检测2】（23-24高一上·安徽安庆·期中）据报道，2023年10月30日20时37分，神舟十六号载人飞船与空间站组合体成功分离，踏上回家之旅。一般空间站的轨道高度是在左右，飞行速度约为，神舟十六号载人飞船全长约，总质量达到。下列说法正确的是（　　） A．长度、质量和速度物理量为标量 B．“总质量达到”中的“t”为国际单位制中的导出单位 C．在研究神舟十六号从发射到成功入轨的轨迹时，可以将神舟十六号视为质点 D．“长约”中的“m”为国际单位制中力学三个基本物理量之一 【必记二 单位制在计算中的应用】 单位制的应用 比较物理 量的大小 比较某个物理量不同值的大小时，必须先把它们的单位统一，再根据数值比较大小 简化计 算过程 在解计算题时，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国际单位即可 推导物理 量的单位 物理公式在确定各物理量间的数量关系时，同时也确定了各物理量间的单位关系，所以我们可以根据物理量之间的关系推导出物理量的单位 判断关系 式的对错 正确关系式等号左、右的单位应该相同，若等号左、右的单位不同，则该关系式一定是错误的 【典型例题2】（23-24高一上·全国·单元测试）在学习了力学单位制之后，小刚同学由G=mg，得g的单位N/kg，可是小强同学由自由落体v=gt得g的单位为m/s2。二人争执不下，都认为自己导出的单位正确。请你帮他们解决这个问题。 解题时，题目中的物理量必须统一单位制，一般是统一为国际单位制。 【巩固检测2】（23-24高一上·全国·课后作业）质量为10g的子弹，以300m/s的水平初速度射入一块竖直固定的木板，把木板打穿，子弹射出木板时的速度是200m/s。若木板厚度为10cm，求子弹对木板的平均作用力。 1．（23-24高一下·浙江·期中）以下哪个物理量是力学中的基本物理量（    ） A．质量 B．压力 C．体积 D．温度 2．（23-24高一上·山东德州·期末）下列仪器中不能直接测量出国际基本单位制中对应的三个力学基本物理量的是（　　） A． B． C． D． 3．（23-24高一上·福建福州·期末）2023年诺贝尔物理学奖授予“采用实验方法产生阿秒脉冲光的技术”，阿秒脉冲光是一种非常短的光脉冲。“阿秒”是一个单位，对应的物理量是（    ） A．速度 B．位移 C．时间 D．质量 4．（23-24高二下·浙江·期中）据报道，我国人造太阳高11米、直径8米、重达400吨，成功实现500万摄氏度持续放电101.2秒的成果，打破了世界纪录。在这则新闻中涉及了长度、质量、温度和时间及其单位，下列说法正确的是（    ） A．吨、摄氏度和米都是导出单位 B．力学基本物理量是长度、质量、温度 C．根据牛顿第二定律表达式可知： D．新闻中的101.2秒，秒是国际单位制中的基本单位 5．（23-24高一上·浙江杭州·期末）下列关于单位制的说法中正确的是（　　） A．在国际单位制中，米、千克、秒三个物理量被选作力学的基本量 B．力的单位“牛顿”是国际单位制中的一个基本单位 C．只有国际单位制由基本单位和导出单位组成 D．表面张力大小，其中L为长度，为表面张力系数，则物理量的单位用国际单位制中的基本单位表示为 6．（23-24高一上·辽宁葫芦岛·期末）正、反顶夸克之间的强相互作用势能可写为，式中r是正、反顶夸克之间的距离，是强相互作用耦合常数（无单位），势能的国际单位为焦耳，K是与单位制有关的常数，则在国际单位制中常数K的单位是（    ） A．J·m B．J/m C．m/J D．N·m 7．（23-24高一下·河北衡水·开学考试）下列表达式中F表示力，m表示质量，t表示时间，所有物理量用国际单位制表示时，计算结果的单位为米的是（    ） A． B． C． D．Ft 8．（23-24高一上·河北邯郸·期末）物理学中有些问题的结论不一定必须通过计算才能验证，有时只需要通过对单位的分析就可以判断。下列关于运动学相关物理量的表达式可能正确的是（    ） A． B． C． D． 【知识点一 基本单位】 1.关系式、单位 2．物理量之间的关系 3．基本量 4．基本量 5．物理关系 6．基本单位、导出单位 【知识点二 国际单位制】 1．单位制 2．国际 【必记一 牛顿第二定律的理解】 【典型例题1】【答案】B 【详解】国际单位制规定的三个力学基本物理量为长度、质量和时间，所以直接测量的仪器为刻度尺、天平和秒表。 故选B。 【巩固检测1】【答案】D 【详解】N（牛顿）C（库仑）和J（焦耳）都是导出单位，而kg（千克）是国际单位制中的基本单位。 故选D。 【巩固检测2】【答案】C 【详解】A．长度和质量物理量为标量，速度既有大小也有方向，为矢量，A错误； B．“t”是质量的一个常用单位制，但不是国际单位制中质量的单位，B错误； C．在研究神舟十六号从发射到成功入轨的轨迹时，由于神舟十六号的形状和大小与整个轨迹相比，可忽略不计，故可以视为质点，C正确； D．国际单位制中力学三个基本物理量为长度、质量和时间，而“m”是长度的单位，D错误。 故选C。 【必记二 单位制在计算中的应用】 【典型例题2】【答案】见解析 【详解】根据单位运算有 可知，单位N/kg与m/s2是等价的，但是加速度g的国际基本单位是m/s2。 【巩固检测2】【答案】2.5×103 N，方向与运动相反 【详解】取子弹运动方向为正方向，根据 F=ma=10-2×（-2.5×105）N=-2.5×103N 负号表示作用力的方向与运动相反。 1．【答案】A 【详解】力学中的基本物理量分别是长度、时间和质量。 故选A。 2．【答案】B 【详解】A．刻度尺可直接测量出物体的长度，长度是国际基本单位制中对应的三个力学基本物理量，故A不符合题意； B．弹簧测力计可直接测量出力的大小，力不是国际基本单位制中对应的三个力学基本物理量，故B符合题意； C．天平可直接测量出物体的质量，质量是国际基本单位制中对应的三个力学基本物理量，故C不符合题意； D．秒表可直接测量出时间，时间是国际基本单位制中对应的三个力学基本物理量，故D不符合题意。 故选B。 3．【答案】C 【详解】“阿秒”是一个单位，对应的物理量是时间。 故选C。 4．【答案】D 【详解】A．吨是导出单位，摄氏度和米是基本单位，故A错误； B．力学基本物理量是长度、质量、时间，故B错误； C．根据牛顿第二定律表达式 可知 故C错误； D．新闻中的101.2秒，秒是国际单位制中的基本单位，故D正确。 故选D。 5．【答案】D 【详解】A．在国际单位制中，米、千克、秒三个物理量被选作力学的基本单位，不是基本物理量，故A错误； B．力的单位“牛顿”是国际单位制中的一个导出单位，故B错误； C．所有单位制都是由基本单位和导出单位组成，故C错误； D．根据 物理量的单位用国际单位制中的基本单位表示为 故D正确。 故选D。 6【答案】A 【详解】根据 可得 可知在国际单位制中常数K的单位是J·m。 故选A。 7．【答案】C 【详解】根据牛顿第二定律可得 根据运动学公式可得 联立可得 可知计算结果的单位为米的是。 故选C。 8．【答案】B 【详解】A．加速度的单位是m/s2，表达式的单位是m/s，故A错误； B．速度的单位是m/s，表达式的单位是m/s；故B正确； C．位移单位是m，表达式的单位是s；故C错误； D．位移单位是m，表达式的单位是m2/s3，故D错误。 故选B。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！1 学科网（北京）股份有限公司 $$