4.4 力学单位制 学案-2026-2027学年高一上学期物理人教版必修第一册

该高中物理导学案聚焦力学单位制，核心知识点包括基本量（质量、长度、时间）及其基本单位（kg、m、s），导出单位的推导，以及国际单位制七个基本物理量及单位。课堂导入可联系已学物理量单位，通过“如何由基本量推导导出单位”的问题，搭建从具体到抽象的学习支架，衔接前后知识。 该导学案以表格化梳理知识，结合典例分析（如单位推导、公式检验）培养科学思维中的科学推理与论证能力。课堂达标题注重单位统一规范，帮助学生形成严谨的物理观念，提升解决实际问题的能力，适合教师引导学生自主学习与课堂评估。

第4节 力学单位制 学案 学习目标： 1.知道什么是单位制，知道力学中的三个基本量：质量、长度、时间以及它们的基本单位：千克、米、秒. 2.知道力学中除质量、长度、时间以外物理量的单位，都是根据物理量之间的关系从基本单位中推导出来的导出单位 3.知道国际单位制中七个基本物理量及其单位 4.能够根据物理量的定义式或者物理关系来推导其他物理量的单位. 知识梳理： 一、基本单位 基本单位和导出单位一起组成了一个单位制。 (1)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物理量的单位，这些被选定的物理量叫作基本量。 (2)基本单位：基本量的单位。力学中的基本量有三个，它们是质量、时间、长度，它们的单位千克、秒、米就是基本单位。 (3)导出量和导出单位：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。 二、国际单位制 国际单位制：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． 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 注：国际单位制单位与国际单位制词头k(103)、m(10－3)等可以组成国际单位制单位对应的倍数单位，如长度单位m与词头k、c、m可以组成一系列常用单位km、cm、mm。 疑、难点理解： 一、对单位制的理解 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。 两个区别 (1)物理量的名称与对应单位名称的区别； (2)物理量的符号与对应单位符号的区别。 典例1：(2026·安徽省合肥一中高三上月考)下列四组单位中，都是国际单位制中的基本单位的是(　　) A．N、kg、m B．N、m、s C．A、m、s D．kg、N、s 答案　C 典例2：(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 答案　ABC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这个单位制中的单位，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． 二、单位制的应用 1．简化计算过程中的单位表达 解题过程中，在统一已知量的单位后，代入数据计算时就不必写出各个量的单位，只在式子末尾写出待求量的单位即可。 2．推导物理量的单位 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，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，如在国际单位制中：①公式F＝kx中k的单位为N/m；②Ff＝μFN中的μ无单位；③F＝kma中的k无单位。 4．检验表达式的正误 (1)若某个表达式中各量的单位统一为国际单位，则计算结果的单位与待求量的国际单位一致时，则该表达式可能是正确的，注意对表达式中的“常数项”无法用单位制判断其正误。 (2)若计算结果的单位不对，则表达式一定错误。 典例3：一物体在2 N的外力作用下，产生10 cm/s2的加速度，求该物体的质量．下列几种不同的求法，其中单位运用正确、简洁而又规范的是(　　) A．m＝＝ kg＝0.2 kg B．m＝＝＝20 ＝20 kg C．m＝＝ kg＝20 kg D．m＝＝＝20 kg 答案　C解析　在应用公式进行数量运算的同时，也要把单位代入运算．带单位运算时，单位换算要准确．可以把题中已知量的单位都用国际单位表示，则计算结果的单位就是用国际单位表示的，这样在统一已知量的单位后，就不必一一写出各个量的单位，只在数字后面写出正确单位即可．选项A中a＝10 cm/s2没有变成国际单位，B项中解题过程正确，但不简洁，D项中数据后面没有单位，只有C项运算正确且简洁而又规范． 典例4：(2026·浙江省高三上一模)“热值”(Heating)是衡量燃料质量的一个重要指标，它表示化学推进器(如火箭)所用燃料单位质量释放的能量，其单位为焦每千克(J/kg)，则用国际单位制的基本单位表示为(　　) A．J/kg B．N·m/kg C．kg·m2/s2 D．m2/s2 答案　D解析　由W＝Fl和F＝ma可知， 能量的单位为J＝N·m＝kg·m·s－2·m＝kg·m2/s2，因此J/kg用国际单位制的基本单位表示为＝m2/s2，故选D。 课堂达标： 1．下列关于单位制的说法，正确的是(　　) A．在国际单位制中，力学的三个基本单位分别是长度单位m、时间单位s、力的单位N B．长度是基本量，其单位m、cm、mm都是国际单位制中的基本单位 C．公式F＝ma中，各量的单位可以任意选取 D．由F＝ma可得到力的单位1 N＝1 kg·m/s2 2．(多选)用国际单位制验证下列表达式，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) 3．在初中已经学过，如果一个物体在力F的作用下沿着力的方向移动一段距离s，则这个力对物体做的功是W＝Fs，我们还学过，功的单位是焦耳(J)，由功的公式和牛顿第二定律F＝ma可知，焦耳(J)与基本单位米(m)、千克(kg)、秒(s)之间的关系是(　　) A．1 J＝1 kg·m/s2 B．1 J＝1 kg·m/s C．1 J＝1 kg·m2/s2 D．1 J＝1 kg·m2/s 4．(多选)在探究匀变速直线运动的实验中，取计数时间间隔为0.1 s，测得相邻相等时间间隔的位移差的平均值Δx＝1.2 cm，若还测出小车的质量为500 g，则关于加速度、合外力大小及单位，既正确又符合一般运算要求的是(　　) 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 参考答案： 1.答案　D解析　在国际单位制中，三个力学基本量分别是长度、质量、时间，它们的单位分别为m、kg、s，故A错误；长度是基本量，其单位m是国际单位制中的基本单位，cm与mm不属于国际单位制中的基本单位，故B错误；公式F＝ma中，各物理量的单位都是采用国际单位制单位，故C错误；公式F＝ma中，各物理量的单位都采用国际单位制单位，可得到力的单位1 N＝1 kg·m/s2，故D正确． 2.答案　BD解析　x为位移，国际单位是m，a为加速度，国际单位是m/s2，t为时间，国际单位是s，所以at的国际单位是m/s，所以x＝at是错误的，A错误；a为加速度，国际单位是m/s2，μ为动摩擦因数，无单位，g为重力加速度，国际单位是m/s2，所以a＝μg可能正确，B正确；F为作用力，国际单位是N，且1 N＝1 kg·m/s2，m为质量，国际单位是kg，v为速度，国际单位是m/s，R为半径，国际单位是m，所以F＝m是错误的，C错误；v为速度，国际单位是m/s，g为重力加速度，国际单位是m/s2，R为半径，国际单位是m，的国际单位是m/s，所以v＝可能正确，D正确． 3.答案　C解析　根据W＝Fs可得，1 J＝1 N·m，根据F＝ma可得， 1 N＝1 kg·m/s2，故1 J＝1 kg·m2/s2，C正确． 4.答案　BD解析　选项A中Δx＝1.2 cm没转换成国际单位，C项中的小车质量 m＝500 g没转换成国际单位，所以A、C错误，B、D正确． 学科网（北京）股份有限公司 $