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

第四章 4 力学单位制　导学案（教师版） 人教版高中物理必修第一册 · 第四章 运动和力的关系 · 4 力学单位制 【学习目标】 1. 知道基本单位、导出单位和单位制的概念。 2. 知道国际单位制及七个基本量和基本单位。 3. 掌握根据物理量关系式确定物理量单位的方法。 4. 掌握运算过程中单位的规范使用方法。 【学习重难点】 重点：单位制的理解与应用。 难点：利用单位制检查物理量关系式的正误。 【学习过程】 一、知识纲要导引 力学单位制 ├─ 基本量：被选定的基本物理量，力学中为长度、质量、时间，其单位为基本单位 ├─ 导出单位：由基本量根据物理关系推导出来的单位，如 m/s、m/s2、N（1 N＝1 kg·m/s2） ├─ 国际单位制（SI）：七个基本量——长度、质量、时间、电流、热力学温度、物质的量、发光强度 └─ 主要应用：简化计算、推导单位、判断比例系数单位、检查关系式正误 二、基础导学 （一）基本单位 1. 基本量：力学中选定长度、质量、时间三个物理量为基本量。 2. 基本单位：所选定的基本量的单位。力学中长度单位米（m）、质量单位千克（kg）、时间单位秒（s）。 3. 导出单位：由基本量根据物理关系推导出来的单位，如速度的单位 m/s、加速度的单位 m/s2、力的单位 N。 4. 单位制：基本单位和导出单位一起组成单位制。 （二）国际单位制 1. 1960 年第 11 届国际计量大会制订了国际通用的、包括一切计量领域的单位制，简称SI。 2. 国际单位制中选定长度、质量、时间、电流、热力学温度、物质的量、发光强度七个量为基本量。 3. 注意：厘米（cm）、千米（km）、小时（h）是基本量的单位，但不是国际单位制中的单位。 三、概念辨析 例1　判断下列说法的正误： （1）力学中的三个基本量是长度、质量、力。（×） （2）“牛顿”是国际单位制中的基本单位。（×） （3）由 F＝ma 可得力的单位 1 N＝1 kg·m/s2。（√） （4）厘米、千米、小时是基本量的单位，但不是国际单位制中的单位。（√） 四、典例示范与训练 例2（对单位制的理解·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，A 正确；选用的基本单位不同，构成的单位制也不同，B 正确；物理公式既确定数量关系，也确定单位关系，C 正确、D 错误。 例3（基本量的测量·单选） 测量“国际单位制中的三个力学基本物理量”可用哪一组仪器（　　） A．米尺、弹簧测力计、秒表　　B．米尺、弹簧测力计、量筒 C．量筒、天平、秒表　　D．米尺、天平、秒表 答案　D 解析　力学中的三个基本量是长度、质量、时间，分别用米尺、天平、秒表测量，故选 D。 训练1（单位运算的规范性·单选） 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　统一用国际单位：F＝2 N，a＝10 cm/s2＝0.1 m/s2，m＝＝20 kg。A 中 a 未换成国际单位，B 项过程正确但不简洁，D 项数据后没有单位，只有 C 项正确、简洁且规范。 训练2（对国际单位制的理解·多选） 关于国际单位制，下列说法正确的是（　　） A．国际单位制是世界各国统一使用的一种通用的单位制 B．各国均有不同的单位制，国际单位制是为了方便交流而采用的一种单位制 C．只要在物理运算中各物理量均采用国际单位制中的单位，则最后得出的结果的单位必然是国际单位制中的单位 D．国际单位制中的基本单位所对应的物理量是长度、能量、时间 答案　ABC 解析　国际单位制中规定了七个基本量，其中力学基本量是长度、质量、时间，D 错误；其余说法均正确，故选 ABC。 五、达标检测 1.（单选） 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 答案　D 解析　三个力学基本量是长度、质量、时间，基本单位分别为 m、kg、s，A 错误；cm、mm 不是国际单位制中的基本单位，B 错误；应用公式时各量通常采用国际单位制单位，C 错误；由“牛顿”的定义得 1 N＝1 kg·m/s2，D 正确。 2.（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 答案　BD 解析　A 中 Δx＝1.2 cm 没有转换成国际单位，C 中 m＝500 g 没有转换成国际单位，所以 A、C 错误；B、D 单位换算正确且规范，故选 BD。 3.（单选） 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 答案　C 解析　W＝Fs，1 J＝1 N·m；又 F＝ma，1 N＝1 kg·m/s2，故 1 J＝1 kg·m2/s2，故选 C。 4.（单选） 下列各组属于国际单位制的基本单位的是（　　） A．质量、长度、时间　　B．力、时间、位移 C．千克、米、秒　　D．牛顿、克、米 答案　C 解析　国际单位制中力学基本单位是千克、米、秒，故选 C。 5.（单选） 杠杆的平衡条件是“动力乘以动力臂等于阻力乘以阻力臂”，如果将“力乘以力臂”定义为“力矩”，则力矩的单位如果用国际单位制中的基本单位表示应该是（　　） A．N·m　　B．N·s　　C．kg·m/s　　D．kg·m2/s2 答案　D 解析　力矩等于力与力臂的乘积，其单位为 N·m＝kg·m2/s2，故选 D。 答案汇总 一、知识纲要导引：长度、质量、时间；七个；检查关系式正误 二、基础导学：（一）长度、质量、时间；米（m）；千克（kg）；秒（s）；基本单位；导出单位　（二）SI 三、概念辨析：1　×　×　√　√ 四、典例训练：例2 ABC；例3 D；训练1 C；训练2 ABC 五、达标检测：1 D；2 BD；3 C；4 C；5 D 学习小结 1. 单位制由基本单位和导出单位组成；国际单位制简称 SI，力学基本单位是 m、kg、s。 2. 单位制的应用：简化计算、推导单位、判断比例系数单位、检查关系式正误。 3. 计算时统一采用国际单位制，只在结果后写出所求量的单位。 第四章 4 力学单位制　导学案（学生版） 人教版高中物理必修第一册 · 第四章 运动和力的关系 · 4 力学单位制 班级：________　姓名：________　学号：________ 【学习目标】 1. 知道基本单位、导出单位和单位制的概念。 2. 知道国际单位制及七个基本量和基本单位。 3. 掌握根据物理量关系式确定物理量单位的方法。 4. 掌握运算过程中单位的规范使用方法。 【学习重难点】 重点：单位制的理解与应用。 难点：利用单位制检查物理量关系式的正误。 【学习过程】 一、知识纲要导引 力学单位制 ├─ 基本量：被选定的基本物理量，力学中为________、________、________，其单位为基本单位 ├─ 导出单位：由基本量根据物理关系推导出来的单位，如 m/s、m/s2、N（1 N＝1 kg·m/s2） ├─ 国际单位制（SI）：________个基本量——长度、质量、时间、电流、热力学温度、物质的量、发光强度 └─ 主要应用：简化计算、推导单位、判断比例系数单位、________ 二、基础导学 （一）基本单位 1. 基本量：力学中选定________、________、________三个物理量为基本量。 2. 基本单位：所选定的基本量的单位。力学中长度单位________、质量单位________、时间单位________。 3. 导出单位：由基本量根据物理关系推导出来的单位，如速度的单位 m/s、加速度的单位 m/s2、力的单位 N。 4. 单位制：________和________一起组成单位制。 （二）国际单位制 1. 1960 年第 11 届国际计量大会制订了国际通用的、包括一切计量领域的单位制，简称________。 2. 国际单位制中选定长度、质量、时间、电流、热力学温度、物质的量、发光强度七个量为基本量。 3. 注意：厘米（cm）、千米（km）、小时（h）是基本量的单位，但不是国际单位制中的单位。 三、概念辨析 例1　判断下列说法的正误： （1）力学中的三个基本量是长度、质量、力。（　　） （2）“牛顿”是国际单位制中的基本单位。（　　） （3）由 F＝ma 可得力的单位 1 N＝1 kg·m/s2。（　　） （4）厘米、千米、小时是基本量的单位，但不是国际单位制中的单位。（　　） 四、典例示范与训练 例2（对单位制的理解·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 例3（基本量的测量·单选） 测量“国际单位制中的三个力学基本物理量”可用哪一组仪器（　　） A．米尺、弹簧测力计、秒表　　B．米尺、弹簧测力计、量筒 C．量筒、天平、秒表　　D．米尺、天平、秒表 训练1（单位运算的规范性·单选） 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 训练2（对国际单位制的理解·多选） 关于国际单位制，下列说法正确的是（　　） A．国际单位制是世界各国统一使用的一种通用的单位制 B．各国均有不同的单位制，国际单位制是为了方便交流而采用的一种单位制 C．只要在物理运算中各物理量均采用国际单位制中的单位，则最后得出的结果的单位必然是国际单位制中的单位 D．国际单位制中的基本单位所对应的物理量是长度、能量、时间 五、达标检测 1.（单选）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）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 3.（单选）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.（单选）下列各组属于国际单位制的基本单位的是（　　） A．质量、长度、时间　　B．力、时间、位移 C．千克、米、秒　　D．牛顿、克、米 5.（单选）杠杆的平衡条件是“动力乘以动力臂等于阻力乘以阻力臂”，如果将“力乘以力臂”定义为“力矩”，则力矩的单位如果用国际单位制中的基本单位表示应该是（　　） A．N·m　　B．N·s　　C．kg·m/s　　D．kg·m2/s2 学习小结 1. 单位制由基本单位和导出单位组成；国际单位制简称 SI，力学基本单位是 m、kg、s。 2. 单位制的应用：简化计算、推导单位、判断比例系数单位、检查关系式正误。 3. 计算时统一采用国际单位制，只在结果后写出所求量的单位。 学科网（北京）股份有限公司 $