4.4力学单位制 课件-2026-2027学年高一上学期物理教科版必修第一册

该高中物理课件围绕力学单位制展开，系统讲解基本量与基本单位、导出量与导出单位的概念，明确国际单位制中力学基本单位，通过圆锥体积公式正误辨析的情境导入，衔接物理公式与单位关系，搭建从概念理解到应用的学习支架。 其亮点在于结合“判一判”正误辨析、探究活动及例题训练，融合科学思维（科学推理、质疑创新）与物理观念，如用单位推导检验公式正确性，培养学生规范运算能力，教师可借助互动设计提升课堂效率，助力学生形成系统的单位制认知。

4.4　力学单位制 学习目标要求 核心素养和关键能力 1.知道力学中的几个基本物理量：质量、时间、长度，以及它们的基本单位：千克、秒、米。 2.知道力学中其他物理量的单位都是可以用基本单位导出，并会推导。 3.知道单位制和国际单位制。能通过物理量的定义和推导过程掌握各物理量的国际单位制单位。 4.知道物理运算过程中单位的规范使用和表示方法。 1.科学思维 了解基本单位与导出单位的区别，并进行简单的推理。 2.关键能力 分析推理能力。 力学单位制 1.单位：计量事物的________的名称。米是计量______的单位，千克是计量______的单位，升是计量______的单位。 2.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。 3.基本量与基本单位：只要选定几个物理量的______，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________，它们相应的单位叫作__________。 标准量 长度 质量 容积 单位 单位 基本量 基本单位 4.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__________。 5.单位制：______单位与______单位一起组成单位制。 6.国际单位制：是一种国际通用的、包括一切______领域的________。 7.国际单位制中的力学基本单位：长度l，单位：____；质量m，单位：______；时间t，单位：____。 物理关系 导出量 导出单位 基本 导出 单位制 m kg s 计量 [判一判] (1)物理量的单位均可以互相导出。( ) (2)物理公式表示了物理量间的数量关系和单位关系。( ) (3)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。( ) × √ √ 1.单位制的意义：单位是物理量的组成部分，对于物理量，如果有单位一定要在数字后带上单位，同一个物理量，选用不同单位时其数值不同。统一单位，便于人们的相互交流，统一人们的认识。 探究 对单位制的理解 2.单位制的组成 3.国际单位制 (1)不同的单位制在换算中容易出差错，对国际科学技术交流及商业往来极不方便，因此有必要在国际上实行统一的单位标准。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。 (2)国际单位制中的七个基本量和相应的基本单位 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 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单位。 [例1] 现有以下一些物理量和单位，按下面的要求选择填空。 A.密度　B.米/秒 　C.牛顿　D.加速度　E.质量　F.秒 G.厘米　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，被选定的基本量有__________。 (3)在国际单位制中的基本单位有__________，属于导出单位的有__________。(均选填字母的代号) 解析　(1)此题中给定的选项内，属于物理量的有密度、加速度、质量、长度、时间，故此空填“A、D、E、H、I”。 (2)此题中给定的选项内，在国际单位制中，被选定的基本量有质量、长度、时间，故此空填“E、H、I”。 (3)此题中给定的选项内，在国际单位制中是基本单位的有千克、秒，属于导出单位的有米/秒、牛顿，故第一个空填“F、J”，第二个空填“B、C”。 答案　(1)ADEHI　(2)EHI　(3)FJ BC A.在有关力学的分析计算中，只能采用国际单位制，不能采用其他单位制 B.力学单位制中，选为基本单位的物理量有长度、质量和速度 C.力学单位制中，采用国际单位制的基本单位有千克、米和牛 D.单位制中的导出单位可以用基本单位来表达 [针对训练1] 下列有关力学单位制的说法中正确的是(　　) 解析　在有关力学的分析和计算中，可以采用任何一种单位制，只要单位统一即可，但是为了方便，常常采用国际单位制，所以A错误；在力学单位制中，选用长度、质量和时间三个物理量作为基本单位的物理量，相对应的国际单位是米、千克和秒，所以B、C错误；按照单位制的概念，导出单位都可以用基本单位来表达，如1 N＝1kg·m/s2，所以D正确。 答案　D ■情境导入　 探究 单位制的应用 ■归纳拓展 单位制的应用主要有以下几个方面： 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。 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＝μN中μ无单位，F＝kma中k无单位。 4.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，再根据数值来比较。 5.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。 [例2] 质量m＝200 g的物体以加速度a＝20 cm/s2做匀加速直线运动，则关于它受到的合外力的大小及单位，下列运算既简洁又符合一般运算要求的是(　　) A.F＝200×20＝4 000 N B.F＝0.2×0.2 N＝0.04 N C.F＝0.2×0.2＝0.04 N D.F＝0.2 kg×0.2 m/s2＝0.04 N 解析　在物理计算中，如果各物理量的单位都统一到国际单位制中，则最后结果的单位也一定是国际单位制中的单位。在国际单位制中m＝0.2 kg，a＝0.2 m/s2，力F的单位为N。根据牛顿第二定律F＝ma＝0.2×0.2 N＝0.04 N。 答案　B [针对训练2] 一辆质量为4×103 kg的汽车在水平地面上匀速行驶。某个时刻关闭发动机，经过20 s滑行40 m而停止下来，求汽车所受阻力为多大？ 解析　选汽车为研究对象，设汽车减速运动的加速度大小为a，则根据速度公式和位移公式可得0＝v0－at 根据牛顿第二定律知汽车所受阻力大小f＝ma＝4×103×0.2 N＝800 N。 答案　800 N (1)eq \a\vs4\al(国际,单位制　) eq \b\lc\{(\a\vs4\al\co1(力学单位制\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(基本单位\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(长度：米（m）,质量：千克（kg）,时间：秒（s）)),导出单位\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(速度：米每秒（m/s）,功率：瓦特（W）,压强：帕斯卡（Pa）)))),其他单位制)) (2)eq \a\vs4\al(常用,单位制) eq \b\lc\{(\a\vs4\al\co1(\a\vs4\al(力学单,位制)\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(\a\vs4\al(基本,单位)\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(长度：厘米（cm）、千米（km）,质量：克（g）、吨（t）,时间：小时（h）、分钟（min）)),\a\vs4\al(导出,单位)\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(速度：千米每小时（km/h）、, 厘米每秒（cm/s）,功率：千瓦（kW）,压强：千帕（kPa）)))),其他单位制)) 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＝eq \f(1,3)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＝eq \f(1,3)πr3h，计算出的体积V的单位是什么？这说明该公式对还是错？ 答案　(1)米(m)、米(m)、立方米(m3). (2)由V＝eq \f(1,3)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。 这时，只要正确确定已知量单位(要统一)，可以不把各量单位代入，则 $