4 第4章 第4节 力学单位制-【优学精讲】2025-2026学年高中物理必修第一册教用课件(人教版)

该高中物理课件聚焦力学单位制，系统梳理基本单位、导出单位及国际单位制核心内容，通过比较跑步与自行车速度的生活实例导入，衔接速度等前期知识，搭建从概念理解到应用的学习支架。 其亮点在于结合问题探究（如圆锥体积公式单位验证）和实例分析（如短道速滑中的单位应用），融合物理观念建构与科学思维训练，强化单位规范运算与公式正误判断，帮助学生形成严谨科学态度，教师可高效落实教学目标。

第4节　力学单位制 1 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物理量和力学中三个基本物理量及其单位。　3.知道物理运算过程中单位的规范使用和表示方法。 返回导航 课前知识梳理 1 课堂深度探究 2 内 容 索 引 随堂巩固落实 3 课前知识梳理 PART 01 第一部分 4 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__________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，就能够利用物理量之间的关系推导出其他____________的单位。这些被选定的物理量叫作基本量。 单位 物理量 返回导航 3．基本单位：____________的单位。 4．导出量：由基本量根据________________推导出来的其他物理量叫作导出量。 5．导出单位：由基本量根据物理关系推导出来的其他物理量的单位。 基本量 物理关系 返回导航 二、国际单位制 1．单位制：__________单位和__________单位一起就组成了一个单位制。 2．国际单位制：1960年第11届国际计量大会制订了一种______________的、包括一切计量领域的单位制，叫作国际单位制，简称SI。 基本 导出 国际通用 返回导航 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 ________ m 质量 m ________(公斤) ________ 时间 t ________ ________ 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 米 千克 kg 秒 s 返回导航 4.力学中三个基本物理量及单位 (1)三个基本物理量：__________、__________和__________。 (2)国际单位制中三个基本单位：________、__________和________。 长度 质量 时间 米 千克 秒 返回导航 判断下列说法是否正确。 (1)物理量的单位均可以互相导出。(　　) (2)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。(　　) (3)在力学的分析计算中，只能采用国际制单位，不能采用其他单位。(　　) (4)力学单位制中，采用国际单位制的基本单位有千克、米、秒。(　　) (5)单位制中导出单位可以用基本单位来表示。(　　) (6)厘米(cm)、克(g)、小时(h)都属于国际单位制单位。(　　) ×　 √ ×　 √ √ ×　 返回导航 课堂深度探究 PART 02 第二部分 11 知识点一　对单位制的理解 某老师健身跑步的速度可以达到5 m/s，某人骑自行车的速度为19 km/h。  (1)某同学单凭所给两个速度的数值能否判断老师健身跑步的速度与某人骑自行车的速度的大小关系？ [提示]　由于两个速度的单位不同，故不能直接比较它们的大小。 (2)你能比较以上两个速度的大小关系吗？以上两个速度哪个大？ [提示]　应先统一这两个速度的单位，再根据数值大小来比较它们的大小，由于5 m/s＝5×3.6 km/h＝18 km/h，故自行车的速度较大。 返回导航 关于国际单位制，下列选项不正确的是(　　) A.物理公式在确定物理量的数量关系的同时，也确定了物理量的单位关系 B.牛顿是导出单位，1 N＝1 kg·m·s C.在力学范围内的基本单位有米(m)、千克(kg)、秒(s) D.米每二次方秒(m/s2)是重力加速度g的单位 √ 返回导航 [解析]　物理公式不仅确定了物理量之间的关系，同时也确定了物理量间的单位关系，故A正确；根据牛顿第二定律F＝ma，可导出力的单位牛顿，1 N＝1 kg·m/s2，故B错误；七个基本单位，分别是米(m)、千克(kg)、秒(s)、安培(A)、开尔文(K)、摩尔(mol)和坎德拉(cd)，在力学范围内的基本单位有米(m)、千克(kg)、秒(s)，故C正确；根据1 N＝1 kg·m/s2，可得重力加速度 g 的单位为米每二次方秒(m/s2)，故D正确。 返回导航 关于单位制及其应用，下列说法正确的是(　　) A.kg、m/s、N都是导出单位 B.克、秒、牛顿均为国际单位制中的基本单位 C.1 N是使质量为1 kg的物体产生1 m/s2加速度的力的大小 D.力学单位制中，选为基本单位的物理量有长度、质量和速度 √ [解析]　kg为质量的基本单位，A错误；克不是国际单位制中的单位，牛顿为导出单位，B错误；根据F＝ma可得，1 N 是使质量为1 kg的物体产生1 m/s2加速度的力的大小，C正确；力学的三个基本物理量为长度、质量、时间，D错误。 返回导航 公元前4世纪末，我国的《墨经》中提到“力，形之所以奋也”，意为力是使有形之物突进或加速运动的原因。力的单位用国际单位制的基本单位符号来表示，正确的是(　　) A.kg·m·s－1 B．kg·m·s－2 C.Pa·m2 D．J·m－1 [解析]　根据牛顿第二定律的表达式F＝ma可知力的单位为kg·m·s－2，A错误，B正确；压强单位为Pa，功的单位为J，但压强和功的单位都不是基本单位，C、D错误。 √ 返回导航 知识点二　单位制的应用 [提示]　米(m)　米(m)　立方米(m3) 返回导航 返回导航 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。 返回导航 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。 返回导航 √ 返回导航 √ 返回导航 √ 返回导航 返回导航 √ 返回导航 返回导航 √ 返回导航 返回导航 随堂巩固落实 PART 03 第三部分 29 1．(对单位制的理解)(2025·福建福州市期中)在力学中的对应国际制基本单位的物理量有(　　) A．时间、米、千克 B．安培、米、秒 C.米、千克、秒 D．长度、时间、质量 解析：在力学中的国际制基本单位是米、秒、千克，对应的物理量是长度、时间、质量。 √ 返回导航 2．(对单位制的理解)(2025·江苏扬州市期中)下列物理量，不属于国际制单位中的基本单位的是(　　) A.m　　　 B．s C．kg　　　 D．N 解析：国际单位制中力学中的基本单位是m、kg、s，N不是国际单位制中的基本单位，是导出单位。 √ 返回导航 3．(对单位制的理解)(多选)(2025·湖南长沙市期中)2025年第九届亚洲冬季运动会将在哈尔滨举行，短道速滑是我国传统优势项目，有关短道速滑的相关表述正确的是(　　) A.赛道一圈总长度为111.12 m，长度是国际单位制中的基本物理量 B.短道速滑男子500 m的世界纪录为39.505 s，秒是国际单位制中的基本单位 C.短道速滑运动员最快滑行速度可以达到近14 m/s，米每秒是国际单位制中的导出单位 D.短道速滑运动员蹬地的爆发力能够达到4 000 N，力是国际单位制中的基本物理量 √ √ √ 返回导航 返回导航 √ 返回导航 √ √ √ 解析：把各物理量的单位都用基本单位表示，x的单位是m，v的单位为m/s，a的单位为m/s2，F的单位为kg·m/s2，m的单位为kg。由此可解出A、B、C、D的单位分别为s、m2/s、kg·m/s、m，故A、B、C一定错误，D可能正确。 返回导航 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是V＝πr3h。　 (1)圆锥的高h、半径r的国际单位各是什么？体积的国际单位又是什么？ (2)将h、r的单位代入公式V＝πr3h，计算出的体积V的单位是什么？这说明该公式对还是错？ [提示]　由V＝πr3h，可得V的单位是m4，与体积的国际单位m3相矛盾，说明该公式是错的。 角度1　分析物理量的单位 　(2025·黑龙江哈尔滨市期中)如图所示，汽车向前行驶时，会受到来自空气的阻力，阻力大小Fd＝ρv2SCd，其中ρ是空气的密度，v是汽车的行驶速度，S是迎风面积，Cd为风阻系数，Cd越小，汽车越节能。关于风阻系数Cd，下列说法正确的是(　　) A.Cd的单位是kg·m/s2 B.Cd的单位是m/s C.Cd的单位是m/s2 D.Cd没有单位 [解析]　根据阻力公式可知Cd＝＝＝2，所以Cd没有单位，D正确。 　(2025·福建福州市期中)汽车在加速时使乘客产生不适感，这种不适感不仅来自加速度，也与加加速度有关。加速度对时间的变化率在物理学被称为“加加速度”，通常用符号“j”表示，下列使用国际单位制中基本单位正确表示“j”的单位是(　　) A. B． C. D． [解析]　根据题意可知j＝，故加加速度的单位为。 角度2　解题中的规范应用 　物体在10 N的外力作用下，产生2 m/s2的加速度，求该物体的质量；对这道题，以下计算单位运用得正确、简洁而又规范的是(　　) A.m＝＝＝5 kg B.m＝＝＝5 kg C.m＝＝ kg＝5 kg D.m＝＝ kg＝5 [解析]　在运用公式计算时，各物理量的单位要采用同一单位制中的单位，且运算过程中只代已知量的数值，数值后面直接写同一单位制中待求量的单位即可，这种运算属于正确且简洁的运算。故题中运算过程有m＝＝ kg＝5 kg。 角度3　判断表达式是否正确 　已知力F的单位是N，质量m的单位是kg，位移x的单位为m，时间t的单位为s，加速度a的单位为m/s2，请根据你对力学单位制的理解，判断下列表达式中有可能正确的是(　　) A.Fx＝mv B.ma·x＝mv－mv C.＝mv2 D.mat＝ [解析]　Fx的单位为kg·m2/s2，mv的单位为kg·m/s，故A错误；max的单位为kg·m2/s2，mv－mv的单位为kg·m2/s2，故B正确；的单位为kg·m/s3，mv2的单位为kg·m2/s2，故C错误；mat的单位为kg·m/s，Fx的单位为kg·m2/s2，故D错误。 　利用旋涡现象可以测定液体的流速。如图所示(为截面图)，液体的振动周期T与流速v、旋涡发生体的宽度D有关。结合物理量的单位分析，下列关系式可能正确的是(其中k是一个没有单位的常量)(　　) A.v＝k B．v＝k C.v＝kDT D．v＝k [解析]　液体的振动周期T与流速v、旋涡发生体的宽度D有关，速度v的单位为m/s，振动周期T的单位为s，宽度D的单位为m，而k是一个没有单位的常量，则根据单位之间的关系可得v＝k。 解析：赛道一圈总长度为111.12 m，长度是国际单位制中的基本物理量，故A正确；短道速滑男子500 m的世界纪录为39.505 s，秒是国际单位制中的基本单位，故B正确；短道速滑运动员最快滑行速度可以达到近14 m/s，根据v＝可知，米每秒是国际单位制中的导出单位，故C正确；短道速滑运动员蹬地的爆发力能够达到4 000 N，根据F＝ma可知，力是国际单位制中的导出物理量，故D错误。 4．(单位制的应用)杨氏模量是描述固体材料抵抗形变能力的物理量。若E表示杨氏模量，弹性体原长为l0，形变量为Δl，横截面积为S，所受压力为F，则有＝E。在国际单位制中，E的单位为(　　) A.kg2·m2·s－3 B．kg·m－2·s－1 C.kg2·m－3·s－4 D．kg·m－1·s－2 解析：根据题意＝E可知E＝，则杨氏模量E的单位应为＝＝kg·m－1·s－2。 5．(单位制的应用)(多选)有几个同学在一次运算中，得出了某物体位移x的大小同其质量m、速度v、作用力F和运动时间t的关系式分别如下，其中一定错误的是(　　) A.x＝ B．x＝ C.x＝Ft D．x＝ $