4.4力学单位制 导学案-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、基本单位、导出量、导出单位的概念，力学三个基本量及其国际单位，以及单位制在简化计算和公式检验中的应用。课堂导入通过课前预习的基础填空与简单思考，梳理已学物理量及单位，搭建从已知到未知的学习支架，衔接前后知识脉络。 这份导学案的特色在于注重科学探究与科学思维培养，课堂探究设置小组合作活动，如推导导出单位、讨论单位不统一的实际问题，引导学生主动建构知识。通过单位制简化计算、检验公式合理性的实际应用，强化物理观念，当堂检测与课堂小结设计则助力高效学习，提升学生学科素养。

4.4力学单位制（导学案）解析版 姓名：___________高一（ ）班 一、学习目标 1.理解基本量、基本单位、导出量、导出单位的概念，能准确区分基本单位与导出单位。 2.知道力学中的三个基本量及其对应的国际单位，了解国际单位制的基本框架。 3.掌握单位制的实际作用，能利用单位制简化计算、检验物理公式的合理性。 二、课前预习 （一）基础填空 1.在物理学中，选定几个最基础的物理量作为_基本量_，它们的单位叫做_基本单位_；由基本量根据物理关系推导出来的其他物理量叫做_导出量_，对应的单位叫做_导出单位_。 2.力学范围内选定的三个基本量是_长度_、_质量_、_时间_；在国际单位制中，对应的基本单位分别是_米（m）_、_千克（kg）_、__秒（s）_。 3.力的单位牛顿是导出单位，根据公式_F=ma_推导可得，1N=__1kg·m/_。 （二）简单思考 1.厘米、克也是长度和质量的单位，它们属于国际单位制的基本单位吗？ 答：不属于。国际单位制中力学的基本单位是米、千克、秒，厘米、克是常用单位，但不是国际单位制的基本单位。 2.为什么物理计算中要统一使用国际单位制单位？ 答：统一单位可以避免计算混乱、简化计算过程，便于国际交流与合作，保障科研和工程计算的准确性。 三、课堂探究 探究一：基本单位与导出单位 活动1：梳理已知物理量与单位 回顾已学的力学物理量，写出对应的常用单位，小组内交流补充： 长度：_米（m）、厘米（cm）等_ 质量：_千克（kg）、克（g）等__ 时间：_秒（s）、分钟（min）等_ 速度：_米每秒（m/s）_ 加速度：_米每二次方秒（m/）_ 力：__牛顿（N）_ 活动2：分类探究——单位的层级 小组讨论下列问题，派代表发言： 1.以上物理量的单位中，哪些不能由其他单位推导出来？哪些可以由其他单位组合推导出来？ 答：不能推导的：米、千克、秒（长度、质量、时间的单位）；可以推导的：m/s、m/、N等。 2.什么是基本量？什么是基本单位？力学中选定的基本量有哪几个？ 答：基本量：被选定的、能够推导其他所有物理量的最基础的物理量。 基本单位：基本量对应的单位。 力学中选定长度、质量、时间三个物理量作为基本量。 活动3：推导导出单位 结合对应的物理公式，独立推导下列物理量的导出单位，完成后小组内核对： 1.速度：由公式v= ，推导单位：__m/s_ 2.加速度：由公式a= ，推导单位：_m/__ 3.力：由公式F=ma，推导单位：__kg·m/（即牛顿，N）_ 4.密度：由公式ρ=，推导单位：__kg/_ 点拨：所有导出单位都可以通过物理公式，由基本单位组合而成；基本量的选定不是唯一的，但国际上有统一的规定。 探究二：国际单位制（SI） 活动1：讨论统一单位制的必要性 思考情境：历史上不同国家、不同领域使用过不同的单位，比如我国曾用“斤”“里”，英美用“磅”“英尺”，工程上曾用“公斤力”等。 小组讨论：单位不统一会带来哪些实际问题？ 答：①国际科研交流不便；②生产贸易计量混乱；③工程计算容易出错，甚至引发严重事故。 活动2：认识国际单位制 自主阅读教材，梳理下列问题： 1.什么是国际单位制？简称是什么？ 答：国际计量大会制定的一套国际通用的、统一的单位体系，叫做国际单位制，简称SI。 2.国际单位制共有几个基本量？力学范围内的基本单位有哪几个？ 答：国际单位制有7个基本量；力学范围内的基本单位是米（m）、千克（kg）、秒（s）。 活动3：易错辨析 判断下列说法是否正确，并说明理由： 1.“牛顿”是力学的基本单位。 答：错误。牛顿是导出单位，由kg、m、s三个基本单位推导而来。 2.“厘米”是长度单位，所以属于国际单位制的基本单位。 答：错误。长度的国际基本单位是米，厘米是常用单位，不属于国际单位制的基本单位。 探究三：单位制的实际应用 活动1：简化计算过程 例题：一辆质量为2.0t的汽车，受到的合外力为4000N，求汽车的加速度。 小组合作完成： ①先统一单位：m=__2000_kg ②代入公式计算：a=_ =m/=2m/_ ③思考：如果所有物理量都统一为国际单位制单位，计算过程中需要全程带单位吗？ 答：计算过程可以省略中间单位，最后直接写出对应物理量的国际单位即可，能大幅简化计算过程。 活动2：检验物理公式的合理性 问题：有同学推导得到公式x=t+a，不代入数值，你能快速判断这个公式是否正确吗？ 小组讨论，从单位角度分析： 左边位移x的单位：__m__ 右边第一项的单位：_m/s·s=m_ 右边第二项a的单位：_m/·=m·s_ 结论：_公式错误，因为等式两边单位不一致，第二项单位与位移单位不同，物理量不能直接相加。_ 总结：物理公式等式两边的单位必须一致，这是快速检验公式正误的重要方法。单位错误的公式一定错误，但单位正确的公式不一定完全正确。 活动3：规范解题习惯 讨论：在物理计算中，正确使用单位制的步骤是什么？常见的单位错误有哪些？ 师生共同总结： 使用步骤：①先将所有物理量的单位统一为国际单位制单位；②代入公式计算，过程可省略单位；③结果注明对应的国际单位。 常见错误：①单位不换算，直接用吨、千米等代入；②混淆基本单位与导出单位；③结果漏写单位或单位写错。 四、当堂检测 1.下列单位中，属于国际单位制导出单位的是（ C ） A．米 B．千克 C．牛顿 D．秒 2.下列物理量中没有单位的是（ D ） A．力 B．位移 C．加速度 D．动摩擦因数 3.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（　C　） A．v=k B．v= C．v= D．v= 4.我们知道，如果一个物体在力F的作用下沿力的方向移动了一段距离s，这个力即对物体做功W=Fs，其中功的单位是焦耳（J）是___导出单位__（选填：基本单位/导出单位）。 五、课堂小结 自主梳理本节课核心内容，完成填空： 1.一组概念：__基本量__、基本单位、__导出量_、导出单位 2.力学三个基本量：__长度_、_质量_、__时间__ 对应国际基本单位：__米（m）_、__千克（kg）_、__秒（s）__ 3.一个体系：_国际单位制__（简称SI） 4.三个作用：简化计算、__检验物理公式_、规范解题 学科网（北京）股份有限公司 $ 4.4力学单位制（导学案）原卷版 姓名：___________高一（ ）班 一、学习目标 1.理解基本量、基本单位、导出量、导出单位的概念，能准确区分基本单位与导出单位。 2.知道力学中的三个基本量及其对应的国际单位，了解国际单位制的基本框架。 3.掌握单位制的实际作用，能利用单位制简化计算、检验物理公式的合理性。 二、课前预习 （一）基础填空 1.在物理学中，选定几个最基础的物理量作为___________，它们的单位叫做__________；由基本量根据物理关系推导出来的其他物理量叫做__________，对应的单位叫做__________。 2.力学范围内选定的三个基本量是__________、__________、__________；在国际单位制中，对应的基本单位分别是__________、__________、__________。 3.力的单位牛顿是导出单位，根据公式________推导可得，1N=____________。 （二）简单思考 1.厘米、克也是长度和质量的单位，它们属于国际单位制的基本单位吗？ 2.为什么物理计算中要统一使用国际单位制单位？ 三、课堂探究 探究一：基本单位与导出单位 活动1：梳理已知物理量与单位 回顾已学的力学物理量，写出对应的常用单位，小组内交流补充： 长度：________________________________________ 质量：________________________________________ 时间：________________________________________ 速度：________________________________________ 加速度：________________________________________ 力：____________________ 活动2：分类探究——单位的层级 小组讨论下列问题，派代表发言： 1.以上物理量的单位中，哪些不能由其他单位推导出来？哪些可以由其他单位组合推导出来？ 2.什么是基本量？什么是基本单位？力学中选定的基本量有哪几个？ 活动3：推导导出单位 结合对应的物理公式，独立推导下列物理量的导出单位，完成后小组内核对： 1.速度：由公式v= ，推导单位：__________ 2.加速度：由公式a= ，推导单位：__________ 3.力：由公式F=ma，推导单位：______________________________ 4.密度：由公式ρ=，推导单位：__________ 点拨：所有导出单位都可以通过物理公式，由基本单位组合而成；基本量的选定不是唯一的，但国际上有统一的规定。 探究二：国际单位制（SI） 活动1：讨论统一单位制的必要性 思考情境：历史上不同国家、不同领域使用过不同的单位，比如我国曾用“斤”“里”，英美用“磅”“英尺”，工程上曾用“公斤力”等。 小组讨论：单位不统一会带来哪些实际问题？ 活动2：认识国际单位制 自主阅读教材，梳理下列问题： 1.什么是国际单位制？简称是什么？ 2.国际单位制共有几个基本量？力学范围内的基本单位有哪几个？ 活动3：易错辨析 判断下列说法是否正确，并说明理由： 1.“牛顿”是力学的基本单位。 2.“厘米”是长度单位，所以属于国际单位制的基本单位。 探究三：单位制的实际应用 活动1：简化计算过程 例题：一辆质量为2.0t的汽车，受到的合外力为4000N，求汽车的加速度。 小组合作完成： ①先统一单位：m=__________kg ②代入公式计算：a=______________________________ ③思考：如果所有物理量都统一为国际单位制单位，计算过程中需要全程带单位吗？ 活动2：检验物理公式的合理性 问题：有同学推导得到公式x=t+a，不代入数值，你能快速判断这个公式是否正确吗？ 小组讨论，从单位角度分析： 左边位移x的单位：__________ 右边第一项的单位：__________ 右边第二项a的单位：__________ 结论：____________________________________________________________ 总结：物理公式等式两边的单位必须一致，这是快速检验公式正误的重要方法。单位错误的公式一定错误，但单位正确的公式不一定完全正确。 活动3：规范解题习惯 讨论：在物理计算中，正确使用单位制的步骤是什么？常见的单位错误有哪些？ 师生共同总结： 四、当堂检测 1.下列单位中，属于国际单位制导出单位的是（ ） A．米 B．千克 C．牛顿 D．秒 2.下列物理量中没有单位的是（ ） A．力 B．位移 C．加速度 D．动摩擦因数 3.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= 4.我们知道，如果一个物体在力F的作用下沿力的方向移动了一段距离s，这个力即对物体做功W=Fs，其中功的单位是焦耳（J）是_____________（选填：基本单位/导出单位）。 五、课堂小结 自主梳理本节课核心内容，完成填空： 1.一组概念：__________、基本单位、__________、导出单位 2.力学三个基本量：__________、__________、__________ 对应国际基本单位：__________、__________、___________ 3.一个体系：_____________（简称SI） 4.三个作用：简化计算、_____________、规范解题 学科网（北京）股份有限公司 $