4.4力学单位制 课件 -2024-2025学年高一上学期物理人教版（2019）必修第一册

力学单位制 物理观念 (1)了解什么是单位制，知道力学中的三个基本量：质量、长度、时间以及它们的基本单位：千克、米、秒。 (2)知道力学中除质量、长度、时间以外物理量的单位都是根据物理量之间的关系从基本单位中推导出来的导出单位。 (3)知道国际单位制中七个基本物理量及其单位。 科学思维 (1)能够根据物理量的定义式或者物理关系来推导其他物理量的单位。 (2)能在运算过程中规范使用物理单位。 (3)会利用单位制判断一个物理量表达式的可能正误等有关问题。 科学态度与责任 (1)了解单位制在物理学中的重要意义。 (2)认识统一单位的重要性和必要性，了解单位制能促进世界科技、文化的交流。 核心素养 小马过河 浅 深 为什么同一条河松鼠和老牛描述的深浅不一样呢？ “河水很深吗？” “水很浅，刚没过小腿，能蹚过去。” “小马！别过河！河水很深，会淹死你的，我的小伙伴就是在这条河里淹死的！” 用手测量一下课桌的长度有几拃？ 活动：量一量 “我们一起量一下课桌有几拃吧” “同样的课桌，为什么测量结果不一样？” 测量标准不一样 历史中的单位 历史中的单位 秦始皇统一六国——统一度量衡 历史中的单位 度——计量长短用的器具 量——测定计算容积的器皿 衡——测量物体轻重的工具 度量衡（dù liàng héng ），是指人们在日常生活中，用于计量物体长短、容积、轻重的统称。 思考：为什么要用统一的测量工具测量事物？ 物理量和物理量的单位 讨论：在刚刚的历史中度、量、衡三种器具所测量的是那些物理量？ 对应的单位有哪些？ 度——长度：m、km、cm、mm 量——体积：m3、cm3 衡——质量：kg、g、t 力：N （1N=1kg . m/s2） 时间：s、h、min 速度：m/s、km/h、cm/s 加速度：m/s2、cm/s2 除了这三个物理量和单位外，在必修一中还有哪些常见的物理量和单位呢？ 物理量和物理量的单位 合作探究：仔细观察，这些单位有什么特点或者联系？ 长度：m、km、cm、mm 质量：kg、g、t 体积：m3、cm3 力：N （1N=1kg . m/s2） 时间：s、h、min 速度：m/s、km/h、cm/s 加速度：m/s2、cm/s2 思考：如何用第一组的单位去推导第二组的单位？ 如果位移用米（m）做单位，时间用秒（s）做单位，质量用（kg）做单位 加速度的单位就是m/s2 力的单位就是kg.m/s2 速度的单位就是m/s 物理量和物理量的单位 由此可见，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。 基本量及基本单位 物理学中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。 长度： m、km、cm、mm 质量： kg、g、t 时间： s、h、min 基本量 基本单位 基本量及基本单位 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。 体积： m3、cm3 力： N （1N=1kg . m/s2） 速度： m/s、km/h、cm/s 加速度： m/s2、cm/s2 导出量 导出单位 长度： m、km、cm、mm 质量： kg、g、t 时间： s、h、min 基本量 基本单位 体积： m3、cm3 力： N （1N=1kg . m/s2） 速度： m/s、km/h、cm/s 加速度： m/s2、cm/s2 导出量 导出单位 单位制 基本量及基本单位 2.29米 7英尺6英寸 这两组数字为什么不同？ 国际单位制（SI） 1875年以前，全世界没有统一的单位，如长度的单位： 法国人：米 英国人：英尺 中国人：尺 ...... 1875年法国政府邀请20个国家政府代表来商讨，成立了国际计量局，并签署了《米制公约》，“米”被确定为国际标准长度单位，一直沿用至今。《米制公约》为建立全球协调一致的测量体系奠定了基础，为科学发现与创新、工业制造、国际贸易，乃至生活质量提升和全球环境保护提供了支撑。 国际单位制（SI） 1960年第11届国际计量大会制定了一种国际通用的、包括一切计量领域的单位制，叫作国际单位制，简称SI。 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,(v) 摩[尔] mol 发光强度 I,（IV） 坎[德拉] cd 力学 7 个 基本 单位 对应 导出 单位 国 际 单 位 制 长度： m、km、cm、mm 质量： kg、g、t 时间： s、h、min 基本量 基本单位 体积： m3、cm3 力： N （1N=1kg . m/s2） 速度： m/s、km/h、cm/s 加速度： m/s2、cm/s2 导出量 导出单位 单位制 基本量及基本单位 这些单位中哪些属于国际单位制中的单位？ 国际单位制的应用 【例一】光滑水平桌面上有一个静止的物体，质量是700g，在1.4N的水平恒力作用下开始运动。那么，5s末的物体速度是多少？5s内它的位移是多少？ F 解：以静止的物体为研究对象。物体的质量m=700g=0.7kg 根据牛顿第二定律，有 初速度v0=0，根据匀加速直线运动的速度与时间的关系式，有v=at=2m/s2×5s=10m/s 根据匀变速直线运动的位移与时间的关系式，有 5s末物体速度是10m/s，方向与恒力方向相同；5s内它的位移是25m，方向与运动方向相同 当题目中已知量的单位都用国际单位制表示时，计算结果的单位有什么特点？ 国际单位制的应用 v=at=2m/s2×5s=10m/s v=at=2×5m/s=10m/s 简化计算过程 国际单位制的应用 如果底面半径R的单位用米，高h的单位也用米 体积V的单位是m4 检验物理关系式的正误 国际单位制的应用 【例三】对 μ 和 k 进行比较： 为什么 μ 叫动摩擦因“数”，k 叫作劲度系“数”，它们有没有单位？为什么？ 动摩擦因“数”μ无单位，劲度系“数”k 的单位为kg/s2，实际上可以这样理解，“系数”是带单位的，“因数（因子）”是没有单位的。 判断比例系数的单位 国际单位制的应用 【例四】我国的古典文学《三国演义》中张飞身高“八尺”，中国现任篮球协会主席姚明身高2.29米，你能直接比较二者的身高吗？为什么？ 比较物理量的大小 比较某个物理量不同值的大小时，一般先把它们的单位统一，再根据数值比较大小。 钱缩水了！高级数学题： 求证：1元=1分 证明：因为1元=100分 =10分×10分 =1角 ×1角 =0.1元×0.1元 =0.01元 =1分 证明完毕。 钱去哪了？ 国际单位制的应用 对脸懵逼 问题出在哪了？ 很多老百姓都哭了… 因为，毫无破绽，稀里糊涂地钱就毛了…… 即学即用 解：因为1元=100分 =10分×10分 =1角 ×1角 =0.1元×0.1元 =0.01元 =1分 证明完毕。 钱到底缩水了没有？ 问题到底出在哪个地方？ 给出正确的计算推理过程 合作探究 国际单位制的应用 原来是单位的问题 10分×10分 =100分2 ≠100分 课堂小结 长度： m、km、cm、mm 质量： kg、g、t 时间： s、 h、min 基本量 基本单位 体积： m3、cm3 力： N （1N=1kg . m/s2） 速度： m/s、km/h、cm/s 加速度： m/s2、cm/s2 导出量 导出单位 单位制 国际单位制(SI) 七个基本量及对应单位 长度（m）、质量（kg）、时间（s）、电流（A）、热力学温度（K）、发光强度（cd）、物质的量（mol） 国际单位制的应用 ①简化计算过程 ②判断比例系数的单位 ③比较物理量的大小 ④检验物理关系式的正误 愿以吾辈之青春，护卫盛世之中华 路漫漫其修远兮，吾将上下而求索 $$