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

该高中物理课件聚焦“力学单位制”核心知识点，涵盖基本单位、国际单位制及应用。通过健身跑步与自行车速度比较的生活实例导入，引发单位统一必要性的思考，进而梳理基本量与导出量、国际单位制基本单位，构建从具体到抽象的学习支架，衔接运动学公式应用。 其亮点在于以生活实例激活物理观念，通过单位推导（如例3加速度计算中单位统一）、公式检验（如例4用单位分析判断公式正误）培养科学思维。采用“知识梳理-例题解析-分层训练”结构，帮助学生建立单位制应用意识，教师可高效开展概念教学与能力训练。

第4节　力学单位制 第四章　运动和力的关系 目 录 CONTENTS 知识点 01 随堂对点自测 02 课后巩固训练 03 目录 2 知识点 1 知识点二　单位制的应用 知识点一　基本单位和国际单位制 目录 3 知识点一　基本单位和国际单位制 　　　如图所示,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)仅凭所给两个速度的数值能否判断健身 跑步的速度与骑自行车的速度的大小关系? (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　(1)由于两个速度的单位不同,故不能直接比较他们的大小。 (2)能,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,故骑自行车的速度较大。 目录 知识点 一、基本单位 1.物理关系式的功能: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.基本量与基本单位:在物理学中,只要选定几个物理量的______,就能够利用物理量之间的关系_____出其他物理量的单位。这些被选定的物理量叫作_______,如力学中有长度、质量、时间,它们相应的单位叫作__________。 3.导出量与导出单位:由基本量根据_________推导出来的其他物理量叫作_______,推导出来的相应单位叫作__________。 4.单位制:______单位和______单位一起组成了单位制。 单位 单位 推导 基本量 基本单位 物理关系 导出量 导出单位 基本 导出 目录 知识点 二、国际单位制 1.国际单位制:一种国际通用的、包括一切______领域的________。 2.国际单位制中的基本量和基本单位 (1)力学基本量:长度、______和时间。 (2)力学基本单位:米、______和秒。 计量 单位制 质量 千克 目录 知识点 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) kg 时间 t ____ 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 米 千克 秒 目录 知识点 ABC 例1 (多选)下列关于单位制及其应用的说法正确的是(　 　) A.基本单位和导出单位一起组成了单位制 B.选用的基本单位不同,构成的单位制也不同 C.在物理计算中,如果所有已知量都用同一单位制中的单位表示,只要正确应用公式,其结果的单位就一定是用这个单位制中的单位来表示的 D.一般来说,物理公式主要确定各物理量间的数量关系,并不一定能确定单位关系 解析　基本单位和导出单位一起组成了单位制,选项A正确;选用的基本单位不同,构成的单位制也不同,选项B正确;在物理计算中,如果所有已知量都用同一单位制中的单位表示,只要正确应用公式,其结果的单位一定是用这个单位制中的单位来表示的,选项C正确;物理公式可以确定各物理量间的数量关系,同时也可以确定单位关系,选项D错误。 目录 知识点 例2 现有以下物理量或单位,按照要求选择填空: A.密度　B.米/秒　C.牛顿　D.加速度　E.质量　F.秒　G.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,基本量有　　　　;  (3)在国际单位制中,基本单位有　　　　,属于导出单位的是　　　　。  解析　力学中的基本量分别是长度、质量、时间,其单位分别是米、千克、秒,对应的符号是m、kg、s。 (1)属于物理量的是A、D、E、H、I。 (2)基本量是E、H、I。 (3)作为基本单位的是F、G、J,属于导出单位的是B、C。 答案　(1)ADEHI　(2)EHI　(3)FGJ　BC 目录 知识点 单位制的组成 目录 知识点 知识点二　单位制的应用 1.简化计算过程的单位表达:在解题计算时,已知量的单位均采用国际单位制单位表示时,计算过程中不用写出各个量的单位,只要在数字计算式后面写出正确的单位即可。 2.推导物理量的单位:物理公式在确定各物理量的数量关系时,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。 目录 知识点 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,F=μFN中μ无单位,在国际单位制中F=kma中k无单位。 4.检验物理公式和结果 根据物理公式中各物理量的单位,可以推断该物理公式计算结果的单位,若该单位与该公式所求的物理量的单位相同,则说明公式可能是正确的;否则,公式肯定是错误的。 目录 知识点 BD 例3 (多选)在研究匀变速直线运动的实验中,取相邻计数点间的时间间隔为0.1 s,测得相邻时间间隔内位移差的平均值Δx=1.2 cm,若还测出小车的质量为500 g,则下列关于加速度、合外力的大小及单位的计算中,既正确又符合运算要求的是(　　) A.a== m/s2=120 m/s2 B.a== m/s2=1.2 m/s2 C.F=ma=500×1.2 N=600 N D.F=ma=0.5×1.2 N=0.6 N 目录 知识点 解析　计算中各物理量的单位要用相同单位制,只有这样才能直接得到某物理量的单位。a=中,加速度和时间用的是国际单位,位移差也应该用国际单位m,故A错误,B正确;F=ma中,力和加速度用的是国际单位,质量也应该用国际单位kg,故C错误,D正确。 目录 知识点 B 例4 (2025·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.a= B.v=(t1+t2) C.x=(v0+v) D.x=(v-v0) 解析　A中加速度的单位是m/s2,通过表达式推出的单位是m/s,故A错误;B中速度的单位是m/s,通过表达式推出的单位是m/s,故B正确;C中位移单位是m,通过表达式推出的单位是s;故C错误;D中位移单位是m,通过表达式推出的单位是m2/s3,故D错误。 目录 知识点 BC 训练 (多选)初中已学过很多物理量以及所对应的单位,根据力学单位制,可以将导出单位化为基本单位,下列物理量与单位对应正确的是(　　) A.力——kg·m2/s2 B.压强——kg/(m·s2) C.热值——m2/s2 D.功——kg·m/s2 解析　由F=ma可知,1 N=1 kg·m/s2,A错误;由压强的定义式p=,可知1 Pa== =1 kg/(m·s2),即压强的单位为kg/(m·s2),B正确;由Q=qm,即q====m2/s2,C正确;由W=Fl可知1 J=1 N·m=1 kg·m/s2·m=1 kg·m2/s2,D错误。 目录 知识点 随堂对点自测 2 目录 C 1.(单位制的理解)(2025·陕西宝鸡期末)要测量国际单位制中力学的三个基本物理量,需要使用的测量仪器分别为(　　) A.量筒、天平、秒表 B.刻度尺、弹簧测力计、秒表 C.刻度尺、天平、秒表 D.刻度尺、弹簧测力计、光电门 解析　国际单位制中力学的三个基本物理量是长度、质量和时间,所以需要使用的测量仪器分别为刻度尺、天平、秒表,故C正确。 目录 随堂对点自测 01 02 03 C 2.(单位制的理解)在下面的物理量和单位中,叙述正确的是(　　) ①力　②牛　③米/秒　④速度　⑤长度　⑥质量　⑦千克　⑧时间　⑨克 A.属于国际单位制中基本单位的是①⑤⑥⑧ B.属于国际单位制中导出单位的是②③⑦ C.属于基本量的是⑤⑥⑧ D.属于国际单位的是④⑤⑥ 解析　属于国际单位制中基本单位的是千克,即⑦,A错误;属于国际单位制中导出单位的是②③,B错误;属于基本量的是⑤⑥⑧,C正确;属于国际单位的是②、③和⑦,D错误。 目录 随堂对点自测 01 02 03 B 3.(单位制的应用)物理公式在确定物理量间数量关系的同时,也确定了物理量间的单位关系,像F=ma,m的单位是kg,a的单位是m/s2,则力的单位1 N=1 kg·m/s2。雨滴在空气中下落,当速度比较大的时候,它受到的空气阻力与其速度v的二次方成正比,与其横截面积S成正比,即f=kSv2,则比例系数k的单位是(　　) A.kg/m4 B.kg/m3 C.kg/m2 D.kg/m 解析　由k=,可知k的单位为==kg/m3,B正确。 目录 随堂对点自测 01 02 03 课后巩固训练 3 目录 A 题组一　基本单位和国际单位制 1.下列属于力的单位是(　　) A.kg·m/s2 B.kg·m/s C.kg·m2/s D.kg·s/m2 解析　根据牛顿第二定律有F = ma,则力的单位为kg·m/s2,故A正确。 基础对点练 07 01 02 03 04 05 06 08 09 目录 10 课后巩固训练 AD 2.(多选)(2025·河北保定期末)关于力学单位制,下列说法正确的是(　　) A.基本单位和导出单位一起组成了一个单位制 B.加速度是物理学中基本单位所对应的物理量 C.kg、m/s、N都是导出单位 D.只有在国际单位制中,牛顿第二定律的表达式才是F=ma 解析　国际单位制由基本单位和导出单位组成,故A正确;三个力学基本物理量分别是长度、质量、时间,它们的单位分别为m、kg、s,加速度不是物理学中基本单位所对应的物理量,故B错误;kg是基本单位,m/s、N是导出单位,故C错误;牛顿第二定律表达式为F=kma,只有在国际单位制中,k才取1,表达式才能写成F=ma,故D正确。 07 01 02 03 04 05 06 08 09 目录 10 课后巩固训练 D 题组二　单位制的应用 3.有几名同学在一次运算中,得出了某物体位移x的大小与其质量m、速度v、作用力F和运动时间t的关系式分别如下,其中可能正确的是(　　) A.x= B.x= C.x=Ft D.x= 解析　把各物理量的单位都用国际单位表示,v的单位为m/s,a的单位为m/s2,F的单位为kg·m/s2,x的单位为m,t的单位为s,m的单位为kg,由此可解出A、B、C、D计算结果的单位分别为s、m2/s、kg·m/s、m,故A、B、C一定错误,D可能正确。 07 01 02 03 04 05 06 08 09 目录 10 课后巩固训练 A 4.(2025·安徽芜湖期末)C919飞机是中国首款按照国际通行适航标准自行研制、具有自主知识产权的大型客机。某同学查阅资料得知,飞机飞行过程中所受升力的计算公式为Y=ρCSv2,其中Y为升力,ρ为空气密度,C为升力系数,S为机翼的特征面积,v为飞机相对空气的速度。以下关于升力系数C的单位的说法正确的是(　　) A.无单位 B.N/m C.N/m2 D.kg/(m2·s2) 解析　通过题给的物理量关系可知C=,对应单位为==1,整理可以得出是一个数值,没有单位,故A正确。 07 01 02 03 04 05 06 08 09 目录 10 课后巩固训练 C 5.(2025·广东广州高一期末)声音在空气中的传播速度v与空气的密度ρ、压强p有关。下列速度的表达式(k为比例系数,无单位)中可能正确的是(　　) A.v=k B.v= C.v= D.v= 解析　国际单位制中,传播速度v的单位为m/s,密度ρ的单位为kg/m3,压强p的单位为kg/m·s2,所以k的单位是m2/s2,的单位是m/s,与v的单位相同,故C正确,A、B、D错误。 07 01 02 03 04 05 06 08 09 目录 10 课后巩固训练 BD 6.(多选)用国际单位制验证下列表达式,其中可能正确的是(　　) A.x=at(x为位移、a为加速度、t为时间) B.a=μg(a为加速度,μ为动摩擦因数、g为重力加速度) C.F=m(F为作用力、m为质量、v为速度、R为半径) D.v=(v为速度、R为半径、g为重力加速度) 解析　将等式两边各物理量的国际单位制单位代入后进行单位运算可知,选项B、D可能正确。 07 01 02 03 04 05 06 08 09 目录 10 课后巩固训练 D 7.初中我们学习过功和功率这两个物理量,功在其数值上等于力与沿力方向上位移的乘积,即W=Fl,在t时间内的平均功率P=。我们还学过功的单位为焦耳,功率的单位为瓦特,根据力学单位制,焦耳、瓦特可分别用国际单位制中基本单位表示为(　　) A.kg·m-1·s-2,kg·m-1·s-3 B.kg·m2·s-1,kg·m2·s-2 C.kg·m-2·s-2,kg·m-2·s-1 D.kg·m2·s-2,kg·m2·s-3 解析　由W=Fl可得1 J=1 N·m=1 kg·m2/s2,即焦耳用国际单位制基本单位表示为kg·m2·s-2;根据公式P=,可得1 W=1 kg·m2·s-3,即瓦特用国际单位制基本单位表示为kg·m2·s-3,D正确。 综合提升练 07 01 02 03 04 05 06 08 09 目录 10 课后巩固训练 BC 8.(多选)小刚同学从某本书中查得圆锥体积的计算公式为V=πR3h。小红看到后跟他说:“从单位关系上看,这个公式肯定是错误的,因为根据国际单位制知圆锥体的体积单位为m3,既然有了R3就不能再乘以高度h。”针对小红的判断依据,下列说法正确的是(　　) A.国际单位制中,长度的基本单位可以是m,也可以是km B.圆锥体的体积单位m3属于导出单位 C.力学单位制中,圆锥体的密度单位kg/m3属于导出单位 D.根据小红的判断依据,圆锥体的体积计算公式应是V=πR3 07 01 02 03 04 05 06 08 09 目录 10 课后巩固训练 解析　国际单位制中,长度的基本单位是m,km不是国际单位制中的基本单位,A错误;在选定了基本单位之后,按物理量之间的关系,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,B、C正确;圆锥体的体积公式应是V=πR2h,D错误。 07 01 02 03 04 05 06 08 09 目录 10 课后巩固训练 B 9.(2025·湖南岳阳期末)在解答一道已知量完全由字母表达结果的计算题时,一个同学解得某物体位移的表达式如下,请你用单位制的知识判断,下面哪个结果可能正确(　　) A.(t1+t2) B.(+) C.(t1+t2) D.(t1+t2) 07 01 02 03 04 05 06 08 09 目录 10 课后巩固训练 解析　(t1+t2)用单位制表示为 s=m/s,不是位移的单位,A错误;(+) 用单位制表示为 s2=m,是位移的单位,B正确;(t1+t2)用单位制表示为 s=kg·m2/s3,不是位移的单位,C错误;(t1+t2)用单位制表示为 s= ,不是位移的单位,D错误。 07 01 02 03 04 05 06 08 09 目录 10 课后巩固训练 C 10.(2025·浙江杭州期末)单位是测量过程中的重要组成部分,根据单位制,以下公式表述可能正确的是(　　) A.v=(p为压强) B.P=(P为功率) C.= D.V=πR3h 07 01 02 03 04 05 06 08 09 目录 10 课后巩固训练 解析　==s/m,v的单位m/s,故A错误;==W·m/s2,功率P的单位为W,故B错误;的单位都是m/s,故C正确;体积V的单位是m3,而πR3h的单位是m4,故D错误。 07 01 02 03 04 05 06 08 09 目录 10 课后巩固训练 $