4.4 力学单位制 课件 -2026-2027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”核心内容，涵盖基本单位、导出单位及国际单位制中力学三个基本单位，通过“微思考·情境探究”（比较跑步与自行车速度单位）导入，衔接牛顿运动定律等后续知识，搭建学习支架。 其亮点在于以“基础落实-重难探究-随堂检测”分层设计，结合情境探究（科学探究）、单位制应用例题（科学思维）及误区辨析（物理观念），如用单位检验公式正误，助学生规范运算，教师可高效实施分层教学。

第四章 4.力学单位制 学习目标 1.知道单位制、基本单位和导出单位的概念。(物理观念) 2.知道国际单位制中力学的三个基本单位。(物理观念) 3.知道物理运算过程中单位的规范使用和表示方法。(物理观念) 基础落实 必备知识全过关 基础转化 夯实基础提能力 重难探究 能力素养全提升 目录索引 学以致用 随堂检测全达标 基础落实 必备知识全过关 一、基本单位 1.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 只要选定几个物理量的单位,就能够利用　　　　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。  3.基本单位:　　　　的单位。  4.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作导出量,推导出来的相应单位叫作导出单位。 单位 物理量 基本量 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　　　　通用的、 包括一切计量领域的单位制。  3.国际单位制中的力学单位 在力学范围内,国际单位制中的基本量为　　　　　、　　　　　、 　　　　。相应的基本单位为　　　　、　　　　、　　　　。  基本 导出 国际 长度 质量 时间 米 千克 秒 微思考·情境探究 情境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直接判断老师的速度与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,因此不能直接比较他们的大小。 (2)应先统一这两个速度的单位,再根据数值大小来比较他们的大小。由于5 m/s=5×3.6 km/h=18 km/h,因此自行车的速度较大。 基础转化 夯实基础提能力 基础转化点 基本单位和国际单位制 AI解读力学单位制是本章重要基础,核心是规范力学计算、统一物理量单位,衔接牛顿运动定律,是物理计算准确规范的前提,也是后续学习其他模块单位制的基础;其中基本单位是单位制的基石,力学中选定长度、质量、时间对应的米、千克、秒为基本单位,是推导导出单位的基础;国际单位制则以基本单位为基础,推导得出牛顿等导出单位,统一了全球物理计算标准,广泛应用于高中力学计算、科研和生产中。 1.下列力学单位中,属于基本单位的是(　　) A.力的单位牛顿(N) B.时间的单位秒(s) C.速度的单位米每秒(m/s) D.加速度的单位米每二次方秒(m/s2) B 解析 力的单位是牛顿,由牛顿第二定律F=ma,可得1 N=1 kg·m/s2,所以牛顿是导出单位,不是基本单位,故A错误;在力学范围内,国际单位制中的基本单位有:米、秒、千克,故B正确;由国际基本单位组成的都是国际单位,所以米每秒、米每二次方秒都是国际单位,也是导出单位,但不是基本单位,故C、D错误。 2.下列单位中,不属于国际单位制基本单位的是(　　) A.m B.kg C.N D.s C 解析 在国际单位制中力学的基本单位是米(m)、千克(kg)、秒(s),N是导出单位。故选C。 重难探究 能力素养全提升 命题角度一 对单位制的理解 1.单位制的意义 (1)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。 (2)同一个物理量,选用不同单位时其数值不同。 (3)统一单位,便于人们的相互交流,统一人们的认识。 2.单位制的组成 例题12023年的诺贝尔物理学奖授予“采用实验方法产生阿秒脉冲光的技术”,阿秒脉冲光是一种非常短的光脉冲,其持续时间在阿秒的量级,即10-18 s,则(　　) A.阿秒是导出单位 B.阿秒是国际单位制的基本单位 C.阿秒对应的物理量是国际单位制的基本量 D.阿秒对应的物理量是矢量 C 解析 由题意可知,阿秒是10-18 s,即阿秒是时间的一个单位,根据单位制的基本内容可知,时间是国际单位制中的基本物理量;但阿秒不是国际单位制中的单位,故C正确,A、B、D错误。 命题角度二 单位制在物理计算中的应用 1.简化计算过程的单位 利用物理公式计算时,已知量均采用国际单位制,就不必写出各量后面的单位,计算过程中,只在数字计算式后面写上待求量的单位即可。 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,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。 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。 4.检查物理量关系式的正误 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。 例题2在解一道文字计算题(由字母表达结果)时,甲同学解得x=(t1+t2),乙同学解得m=,其中x表示位移,F表示力,m表示质量,t1、t2表示时间,用单位制的方法检查,这个结果(　　) A.甲、乙可能是正确的 B.甲、乙一定是错误的 C.甲一定错误,乙可能正确 D.甲可能正确,乙一定错误 B 解析 根据公式x=(t1+t2),由于力的单位是N,时间单位是s,质量单位是kg,故等式右边的单位是,即,等式左边的单位是m,等式左右单位不同,故等式不成立;根据公式m=,由于力的单位是N,时间单位是s,位移单位是m,故等式右边的单位是,即,等式左边的单位是kg,等式左右单位不同,故等式不成立。故选B。 例题3(2026山东东营高一月考)质量m=200 g的运动物体,测得它运动的加速度a=20 cm/s2,则关于它所受的合力的大小及单位,下列运算正确的是 (　　) A.F=200×20=4 000 N B.F=0.2×20=4 N C.F=0.2×0.2=0.04 D.F=0.2 kg×0.2 m/s2=0.04 N D 解析 未进行单位换算(质量用“g”,加速度用“ cm/s2”),直接相乘,单位错误,故A错误;质量m=200 g=0.2 kg正确,但加速度a=20 cm/s2=0.2 m/s2未换算,导致数值错误,故B错误;单位换算正确,但结果未标注单位“N”,表达式不规范,故C错误;单位换算正确,计算过程规范,结果单位明确为“N”,符合国际单位制要求,故D正确。 学以致用 随堂检测全达标 1 2 3 1.(对国际单位制的理解)下列仪器测得的物理量单位中,属于国际单位制中的基本单位的是(　　) B 1 2 3 解析 弹簧测力计测得力的单位为N,不属于国际单位制中的基本单位,故A错误;打点计时器测得时间单位为s,属于国际单位制中的基本单位,故B正确;电压表测得电压单位为V,不属于国际单位制中的基本单位,故C错误;量筒测得体积单位为mL,不属于国际单位制中的基本单位,故D错误。 1 2 3 2.(单位制在物理计算中的应用)在初中我们已经学过,如果一个物体在力F的作用下沿着力的方向移动了一段距离s,这个力对物体做的功W=Fs。我们还学过,功的单位是焦耳(J)。下列选项正确反映了功的单位(J)与基本单位米(m)、千克(kg)、秒(s)之间的关系的是(　　) A.1 J=1 kg·m2·s-2 B.1 J=1 kg2·m·s-1 C.1 J=1 kg·m·s D.1 J=1 kg·m2·s A 解析 根据W=Fs可得1 J=1 N·m,根据牛顿第二定律F=ma可知,力的单位为kg·m/s2;所以有1 J=1 kg·m2/s2,故A正确,B、C、D错误。 1 2 3 3.(单位制在物理计算中的应用)在弹性限度内,弹力F的大小与弹簧的伸长量x成正比,即F=kx,其中k的值与弹簧材料、原长L、横截面积S等因素有关。理论与实验都表明k=,其中Y是由材料决定的常数,材料力学中称之为杨氏模量。在国际单位制中,杨氏模量Y的单位为(　　) A.N·m-2 B.N·m-1 C.m D.N·m2 A 解析 根据k=,可得Y=,k的单位是N/m,S的单位是m2,L的单位是m,代入上式可得Y的单位是N/m2=N·m-2,A正确。 本 课 结 束 $