4.4 力学单位制 课件 -2025-2026学年高一上学期物理人教版必修第一册

第四节 力学单位制 第四章 运动和力的关系 docerID:327037375 学习目标 1.知道单位制、基本单位和导出单位的概念. 2.明确国际单位制中七个基本量和力学中三个基本量及其单位. 3.知道物理运算过程中单位的规范使用和表示方法. 2 docerID:327037375 新课导入 一次因单位失误而造成的事故 美国国家航天局（NASA）在20世纪末曾发射过一个火星探测器，但它由于飞得靠火星过近，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.马丁公司计算加速时的力使用了英制单位，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算出来的，并把这些数据直接输入电脑。 因为在单位制上的失误，结果犯了一个“极端愚蠢的错误”，价值1.25亿美元的火星探测器毁于一旦。 3 新课讲解 一、基本单位 1.在水浒传中，武松、林冲、鲁智深都是身长八尺的大汉.那么，你知道身长“八尺”是多少米吗？ 答案　查找资料知，古时的“一尺”相当于现在的0.23 m，“身长八尺”也就是相当于现在的1.84 m左右. 2.美国国家航空航天局(NASA)发射火星探测器，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. 新课讲解 春秋战国时期，由于诸侯割据，政权分散，度量衡也无法保持一致。秦始皇统一全国（公元前221）后,为 适应生产和政治的需要，即推行“一法度衡石丈尺，车同轨，书同文字”的政策。颁发了统一度量衡诏书，制定了一 套严格的管理制度，这些措施有利于中央集权，保证了 度量衡的准确一致，为中国两千多年封建社会的度量衡 制奠定了基础。 度量衡的统一 新课讲解 1.物理量——具有明确的定义和物理意义，可以用不同的方法测量，测量的结果用数值和相应的单位来表示 得出的速度单位就是米每秒(m/s) 得出的加速度的单位就是米每二次方秒(m/s2) 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。 如果位移的单位用米(m)，时间的单位用秒(s) 如果速度的单位用米每秒(m/s)，时间的单位用秒(s) 新课讲解 2.基本量、基本单位 在物理学中，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基本量，它们相应的单位叫基本单位。 3.导出量、导出单位 由基本量根据物理关系推导出来的其他物理量叫导出量，推导出来的相应单位叫导出单位。 4.单位制 基本单位和导出单位一起组成了一个单位制。 新课讲解 (1)基本单位 长度l，单位： ；质量m，单位： ；时间t，单位： . (2)常用的导出单位 速度(v)，由公式 导出，单位： . 加速度(a)，由公式a＝ 导出，单位： . 力(F)，由公式 导出，单位： . 此外还有功、功率、压强等. m/s m/s2 F＝ma N(或kg·m/s2) m kg s 新课讲解 二、国际单位制 由基本单位和导出单位一起组成了单位制。选定基本物理量的不同单位作为基本单位，可以组成不同的单位制，如历史上力学中出现了厘米·克·秒制和米·千克·秒制两种不同的单位制 为了建立一种简单、科学、实用的计量单位制，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 。 新课讲解 m m T 说明：厘米(cm)、千米(km)、小时(h)、分钟(min)是基本量的单位，但不是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 ____ 质量 ____ 千克(公斤) kg 时间 t 秒 ____ 电流 I 安［培］ ____ 热力学温度 ____ 开［尔文］ K s A 1.国际单位制中的七个基本量和相应的基本单位 新课讲解 长度 厘米 cm 毫米 mm 分米 dm 时间 小时 h 分钟 min 日等等 质量 克 g 吨 t 毫克 mg 除了SI单位制，还有厘米·克·秒单位制 2.非国际单位(不是国际单位中的导出单位) 新课讲解 国际单位制，不仅方便国际的交流，也是科学研究中计算和运用的一种规范，更给我们的计算带来很大的方便。 在计算中，问题中的已知量的单位都用国际单位制的基本单位表示时，计算的结果也一定是用国际单位制的基本单位表示的。这样，在计算过程中就不必写出各量后面的单位，只要在数字计算式后面写出正确的单位就可以了。 国际单位制的价值 新课讲解 三、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： 物理公式确定了各物理量的数量关系的同时，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。 新课讲解 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，Ff=μFN中μ无单位，F=kma中k无单位。 4.单位制可检查物理量关系式的正误： 根据物理量的单位，如果发现某公式在单位上有问题，或者所求结果的单位与采用的单位制中该量的单位不一致，那么该公式或计算结果肯定是错误的。 新课讲解 例1. （多选）在下面的物理量和单位中（ ） ①密度 ②牛 ③米/秒 ④加速度 ⑤长度 ⑥质量 ⑦千克 ⑧时间 A. 属于国际单位制中基本单位的是①⑤⑥⑧ B.属于国际单位制中基本单位的是⑦ C.属于国际单位的是②③⑦ D.属于国际单位的是④⑤⑥ 答案解析： 区分不同的单位 BC 新课讲解 例2.在力学范围内，国际单位制规定了三个基本量，它们的单位分别是（ ） A.N、m/s、m/s2 B.W、s、J C.m、kg、s D.N、kg、m 答案解析： 力学三个基本单位 C 新课讲解 例3. 现有下列物理量或单位，按下面的要求填空： A.质量； B.N； C.m/s2 ； D.密度； E.m/s； F.kg； G.cm； H.s； I.长度 J.时间. (1) 属于物理量的是 ？ (2) 在国际单位制中作为基本单位的物理量有 ？ (3)在国际单位制中属于基本单位的有 ？属于导出单位的有？ 答案解析： （1）A、D、I、J （2） A、I、J （3）F、H；B、C、E 课堂练习 1.在力学范围内，国际单位制规定了三个物理量作为基本量，测量这三个基本量可用的仪器分别是( ) A.刻度尺、天平、秒表 B.量筒、天平、秒表 C.刻度尺、测力计、秒表 D.刻度尺、测力计、打点计时器 18 课堂练习 2.关于国际单位制，下列说法正确的是() A.在国际单位制中，力是基本物理量 B.单位“m / s ”是国际单位制中的基本单位 C.单位“kg ”是国际单位制中的导出单 D.物理学中有的物理量没有单位 19 课堂练习 20 课堂练习 3.最新的质量单位“千克"用普朗克常量h定义。根据能量子的定义和国际单位制中的力学基本单位，h的单位可表示为( ) A.kg · m2/ s B.kg·m / s C.kg·m / s2 D.kg·m2/ s2 21 课堂练习 4.下列属于国际单位制中导出单位符号的是( ) A.N B.K C.m D.s 22 课堂练习 5.电势单位“伏特”用国际单位制中的基本单位表示正确的是( ) A.N·m·C-1 B.J·A-1·s-1 C.kg·m2·A-1·s-3 D.A·Ω 23 课堂练习 6.橡皮筋也像弹簧一样，在弹性限度内，弹力F的大小与伸长量x成正比，即F = kx,k的值与橡皮筋的长度L、横截面积S有关，理论与实践都表明 ，其中Y是一个由材料决定的常数，材料学上称之为杨氏模量。在国际单位制中，杨氏模量Y的单位是( ) A.m B.kg / s2 C.kg·m/ s2 D.kg / m·s2 24 课堂练习 25 力学单位制 对单位制的理解 基本量：被选定的物理量 基本单位：被选定的基本量的单位 国际单位制(SI) 基本单位 导出量：由基本量根据物理关系推导出来的 导出单位：导出量的单位 力学：米(m)、千克(Kg)、秒(s) 电学：安培(A) 热学：开尔文(K)、摩尔(mol) 光学：坎德拉(cd) 单位制的应用 推导物理量的单位、简化计算表达式 26 感谢观看 v＝ $