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”，系统讲解基本量、基本单位、导出单位及国际单位制。通过生活实例（大象与人的质量单位、g的单位差异）导入，联系初中g的单位知识，搭建从已有经验到新知识的学习支架。 其亮点在于融合历史案例（秦始皇统一度量衡）与科学案例（火星探测器单位失误），以物理观念为基础，通过科学思维推导导出单位、检验公式正误，培养科学态度与责任。采用实例分析和公式推导教学，小结系统梳理知识，助力学生提升概念辨析能力，教师教学更高效。

第四节 力学单位制 人教版（2019）必修一教学课件 第四章 运动和力的关系 1 目 录 导入与素养目标 新课讲解 课堂练习 课堂小结 导入与素养目标 ➤ 新课导入 计量一头大象的质量时常用吨（t）做单位，但在计量人的质量时却用千克（kg）做单位。自由落体加速度 g 的单位是米每二次方秒（m/s2），在初中学习时，g的单位曾用牛顿每千克（N/kg）。这些单位的使用有什么规则吗？ 素养目标 物理观念 区分基本量、基本单位、导出量、导出单位，知道单位制由基本单位和导出单位共同组成。 记住力学中国际单位制三个基本量：长度、质量、时间，对应基本单位米（m）、千克（kg）、秒（s）。 理解物理公式同时确定物理量的数量关系和单位关系，能区分国际单位与常用非国际单位。 科学思维 会利用物理关系式推导导出单位，能借助单位检验物理公式、计算结果是否存在错误。 掌握用国际单位制简化运算的方法，运算时统一单位，体会单位制的规范化思想。 辨析物理量和物理单位的不同，提升概念辨析、逻辑推证的思维能力。 素养目标 科学探究 通过实例分析，探究基本单位如何推导得到导出单位。 经历对物理公式进行单位检验的过程，学会利用单位辅助判断计算正误。 科学态度与责任 通过火星探测器单位失误的案例，认识统一单位制对科学研究、工程技术的重要意义。 养成物理解题统一使用国际单位的严谨习惯，体会规范、统一标准在科学交流中的价值。 新课讲解 ➤ 新课讲解 长度 x= 10 m 质量 m= 5 kg 时间 t= 20 s 数字部分↑ ↑单位部分 物理量——用于定量描述物理现象或物理对象，一般由数字和单位组成。 物理量 物理量符号 8 新课讲解 如果位移的单位用米(m)，时间的单位用秒(s) 得出的速度单位就是米每秒(m/s) 如果速度的单位用米每秒(m/s)，时间的单位用秒(s) 得出的加速度的单位就是米每二次方秒(m/s2) 物理学的关系式在确定了物理量之间的关系时，也确定了物理量的单位之间的关系。 9 新课讲解 一、基本单位 秦始皇统一了货币、文字和度量衡 春秋战国时期，由于诸侯割据，政权分散，度量衡也无法保持一致。秦始皇统一全国（公元前221）后,为 适应生产和政治的需要，即推行“一法度衡石丈尺，车 同轨，书同文字”的政策。颁发了统一度量衡诏书，制定了一 套严格的管理制度，这些措施有利于中央集权，保证了 度量衡的准确一致，为中国两千多年封建社会的度量衡 制奠定了基础。 10 新课讲解 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，它们相应的单位叫作基本单位。 质量 时间 长度 kg、g、mg 等 s、min、h、天、月、年 等 m、dm、cm、nm、μm、km、光年 等 基本量 物理量 单位 基本单位 11 新课讲解 二、导出单位 速度： 加速度： F＝ma 合外力： m/s、 cm/s km/h、 dm/s m/s2 cm/s2 1N=1kg·m/s2 由基本量根据物理学的关系式推导出的单位叫作导出单位。 导出单位 12 新课讲解 单位制：由基本单位和导出单位一起组成单位制 kg·m/s2 m/s2 、dm/s2 、 km/min2等 m/s、 km/h、 dm/min等 力 加速度 速度 kg、g、mg 等 质量 s、min、h、天、月、年 等 时间 m、dm 、cm、nm、光年 等 长度 物理量 单位 基本单位 导出单位 单 位 制 基本量 13 新课讲解 三、国际单位制 由基本单位和导出单位一起组成了单位制。选定基本物理量的不同单位作为基本单位，可以组成不同的单位制，如历史上力学中出现了厘米·克·秒制和米·千克·秒制两种不同的单位制 为了建立一种简单、科学、实用的计量单位制，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，叫作国际单位制，简称 SI 。 14 新课讲解 物理学中的七个 基本物理量 对应的基本单位 国际单位制中 的基本单位 长度(l) 千米(km)、米(m)、厘米(cm)、毫米(mm)等 米(m) 质量(m) 吨(t)、千克(kg)、克(g)等 千克(kg) 时间(t) 年、天、小时(h)、分、秒(s) 秒(s) 电流(I) 安培(A)、毫安(mA)、微安(μA) 安培(A) 热力学温度(T) 开尔文(K) 开尔文(K) 物质的量(n， (v)) 摩尔(mol) 摩尔(mol) 发光强度(I，(Iv)) 坎德拉(cd) 坎德拉(cd) 15 新课讲解 除了SI单位制，还有厘米·克·秒单位制 2.非国际单位(不是国际单位中的导出单位) 导出物理量 符号 导出单位 单位符号 速度 米/秒 m/s 加速度 米/秒2 m/s2 力 牛顿 N（kg·m/s2） 功 焦耳 J（kg·m2/s2） 压强 帕斯卡 Pa［kg/（m·s2）］ 16 新课讲解 国际单位制的价值 国际单位制，不仅方便国际的交流，也是科学研究中计算和运用的一种规范，更给我们的计算带来很大的方便。 在计算中，问题中的已知量的单位都用国际单位制的基本单位表示时，计算的结果也一定是用国际单位制的基本单位表示的。这样，在计算过程中就不必写出各量后面的单位，只要在数字计算式后面写出正确的单位就可以了。 17 新课讲解 1. 物理学中，共有七个物理量的单位被选定为基本单位。 2. 在力学中，选定长度、质量和时间这三个物理量的单位为基本单位。 3. 力学中的国际单位制 基本单位： 长度单位：米（m） 质量单位：千克（kg） 时间单位：秒（s） 导出单位： 速度单位：米／秒（m／s） 加速度单位：米/秒2（m／s2） 力的单位：牛顿（N） 18 新课讲解 国际单位制，不仅方便国际间的交流，也是科学研究中计算和运用的一种规范，更给我们的计算带来很大的方便。 在计算中，问题中的已知量的单位都用国际单位制的基本单位表示时，计算的结果也一定是用国际单位制的基本单位表示的。这样，在计算过程中就不必写出各量后面的单位，只要在数字计算式后面写出正确的单位就可以了。 国际单位制的价值 19 新课讲解 三、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： 物理公式确定了各物理量的数量关系的同时，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。 20 新课讲解 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，Ff=μFN中μ无单位，F=kma中k无单位。 4.单位制可检查物理量关系式的正误： 根据物理量的单位，如果发现某公式在单位上有问题，或者所求结果的单位与采用的单位制中该量的单位不一致，那么该公式或计算结果肯定是错误的。 21 课堂练习 ➤ 课堂练习 1.新型冠状病毒在显微镜下的形状如图所示，他的大小在纳米的数量级下，根据我们高中所学内容，下列单位属于国际基本单位的是( ) A.长度 B.m C.nm D.m/s 课堂练习 1答案：B 解析：国际单位制规定了七个基本物理量，分别为长度(m)、质量(kg)、时间(s)、热力学温度(K)、电流(A)、发光强度(cd)、物质的量(mol),它们的国际单位是基本单位，而由物理量之间的关系式推导出来的单位叫做导出单位，A项的长度是基本物理量，B项的m是国际制基本单位，C项的nm是非国际制基本单位，D项的m/s是导出单位，故B正确，ACD错误。 故选B。 课堂练习 2.光子能量E=hv,式中v是光子的频率，h是普朗克常量，h用国际单位制中的基本单位表示应为( ) A.kg·m²·s⁻¹ B.kg·m²·s C.kg·m·s² D.kg·m²·s⁻³ 2答案：A 解析:由光子能量公式E=hV变形得 能量E的单位：根据功的定义W=Fs可知 频率v的单位1Hz=1s-1因此h的单位为 ，故选A。 课堂练习 3.国际单位制的使用和建立，不仅方便了国际交流，也逐渐成为科学研究中的一种规范。力的单位用国际单位制的基本单位表示为( ) A.kg·m·s⁻² B.N C.N·m·s² D.kg m²·s² 3. 答案：A 解析:力的单位是牛顿(N)。根据牛顿第二定律F=ma，其中质量m的单位是干克(kg），加速度a的单位是米每二次方秒（m/s2）。因此，力的单位可表示为kg·m·s⁻² 故选A。 课堂小结 ➤ 课堂小结 力学单位制 对单位制的理解 基本量：被选定的物理量 基本单位：被选定的基本量的单位 国际单位制(SI) 基本单位 导出量：由基本量根据物理关系推导出来的 导出单位：导出量的单位 力学：米(m)、千克(kg)、秒(s) 电学：安培(A) 热学：开尔文(K)、摩尔(mol) 光学：坎德拉(cd) 单位制的应用 推导物理量的单位、简化计算表达式 感谢观看 29 $