高中物理人教必修一《4 力學(xué)單位制》名師精品教案教學(xué)設(shè)計

1、4.力學(xué)單位制知識綱要導(dǎo)引核心素養(yǎng)目標(1)知道基本單位、導(dǎo)出單位和單位制，知道力學(xué)中的三個基本單位(2)會根據(jù)物理關(guān)系式確定物理量的單位，學(xué)會用單位制判斷一個表達式的正誤(3)能通過物理量的定義和推導(dǎo)過程掌握各物理量的國際單位(4)明確單位制在科學(xué)科研和生活中的作用.知識點一基本量、基本單位和導(dǎo)出單位1基本量：在物理學(xué)中，選定幾個物理量的單位，就能利用物理量之間的關(guān)系推導(dǎo)出其他物理的單位，這些被選定的物理量叫基本量區(qū)分物理量及其單位：如：質(zhì)量物理量；M(或m)符(代)號；kg 單位2基本單位和導(dǎo)出單位：兩種單位定義舉例基本單位被選定的基本量的單位在力學(xué)中被選定為基本量的是長度、質(zhì)量和時間，它

2、們的國際制單位是米、千克、秒導(dǎo)出單位由基本量根據(jù)物理關(guān)系推導(dǎo)出來的其他物理量的單位在力學(xué)中，由三個基本單位推導(dǎo)出的單位主要有速度、加速度、力、壓強、密度、功和功率、動能、勢能等知識點二單位制和國際單位制1單位制：基本單位和導(dǎo)出單位一起組成了單位制2國際單位制：國際通用的，包括一切計量領(lǐng)域的單位制3國際單位制中的七個基本物理量和相應(yīng)國際單位制中的基本單位如表：物理量名稱物理量符號單位名稱單位符號長度l米m質(zhì)量m千克(公斤)kg時間t秒s電流I安培A熱力學(xué)溫度T開爾文K發(fā)光強度Iv坎德拉cd物質(zhì)的量n摩爾mol4.在力學(xué)范圍內(nèi)，國際單位制中的基本量為：長度、質(zhì)量和時間相應(yīng)的基本單位為：米(m)、千

3、克(kg)和秒(s)(1)基本單位不一定是國際單位制單位，例如，km是基本單位而非國際單位制單位；(2)國際單位制單位也可以是導(dǎo)出單位而非基本單位，例如，“N”是國際單位制單位，但不是基本單位核心一力學(xué)單位制的理解1力學(xué)中的單位制2物理量與物理單位：物理量是為了描述物理現(xiàn)象或規(guī)律而引入的，為了比較物理量的大小，或?qū)Α傲俊边M行測量而建立了單位如為了描述運動的快慢而引入了速度這個物理量，規(guī)定其單位為m/s后就可以比較速度的大小了單位是物理量的組成部分，有單位的物理量要注明單位，但并不是所有的物理量都有單位，如上一章學(xué)過的動摩擦因數(shù)就沒有單位例1(多選)關(guān)于力學(xué)單位制，下列說法中正確的是()Akg、

4、m/s、N是導(dǎo)出單位Bkg、m、s是基本單位C在國際單位制中，質(zhì)量的單位是g，也可以是kgD在國際單位制中，牛頓第二定律的表達式是Fma【解析】A錯：m/s、N是導(dǎo)出單位，kg是基本單位B對：kg、m、s是基本單位C錯：在國際單位制中，質(zhì)量的單位是kg，不是g.D對：在國際單位制中，牛頓第二定律的表達式是Fma.【答案】BD單位制的統(tǒng)一，為人們的生產(chǎn)、生活提供了方便，如同推廣普通話，是為人們的溝通、交流提供明確的信息訓(xùn)練12019杭州高一檢測關(guān)于國際單位制，下列說法錯誤的是()A國際單位制是世界各國統(tǒng)一使用的一種通用的單位制B各國均有不同的單位制，國際單位制是為了交流方便而采用的一種單位制C國

5、際單位制是一種基本的單位制，只要在物理運算中各物理量均采用國際單位制中的單位，則最后得出的結(jié)果必然是國際單位制中的單位D國際單位制中的基本物理量是長度、能量、時間解析：可通過以下表格對各選項逐一分析選項過程分析結(jié)論A各國均有不同的單位制，國際單位制是為了方便交流而采用的一種單位制BC國際單位制是一種基本的單位制，只要在物理運算中各物理量均采用國際單位制中的單位，則最后得出的結(jié)果的單位必然是國際單位制中的單位D國際單位制中的基本單位對應(yīng)的物理量是長度、時間和質(zhì)量答案：D核心二物理量單位的推導(dǎo)例2(多選)下列各式中能表示功的單位的是()AJ BNm Ckgm2/s3 Dkgm2/s2【解析】A、B

6、對：根據(jù)功的定義式WFl可知，它的單位由力的單位和位移的單位組成，在國際單位制中，功的單位是J，力和位移的單位分別是N和m，故1 J1 Nm.D對：又由Fma，可知1 N1 kgm/s2，所以1 Nm1 kgm2/s2.【答案】ABD推導(dǎo)物理量的單位時，充分利用表示該物理量的相關(guān)公式進行推導(dǎo)分析訓(xùn)練2有研究發(fā)現(xiàn)，轎車的加速度的變化情況將影響乘客的舒適度若引入一個新的物理量加速度的變化率來表示加速度變化的快慢，則該物理量的單位是()Am/s Bm/s2 Cm/s3 Dm2/s解析：由題意可知，加速度的變化率為eq f(a,t)，而加速度的變化量a的單位是m/s2，時間的變化量t的單位是s，則加速

7、度的變化率的單位是m/s3.答案：C核心三單位制的應(yīng)用1單位制可以檢驗物理公式或計算結(jié)果根據(jù)物理量的單位，如果發(fā)現(xiàn)某公式在單位上有問題，或者所求結(jié)果的單位與采用的單位制中該量的單位不一致，那么該公式或計算結(jié)果肯定是錯誤的2單位制在計算中的應(yīng)用技巧(1)題目中的物理量必須統(tǒng)一到同一單位制中，一般選用國際單位(2)當(dāng)各物理量采用國際單位，且運用物理公式進行計算時，公式中各物理量不必一一都寫上單位，只需在最后的數(shù)值上寫出正確的單位即可例3在解一道文字計算題時(由字母表達結(jié)果的計算題)，一個同學(xué)解得位移xeq f(F,2m)(t1t2)，用單位制的方法檢查，這個結(jié)果()A可能是正確的B一定是錯誤的C如

8、果用國際單位制，結(jié)果可能正確D用國際單位制，結(jié)果錯誤，如果用其他單位制，結(jié)果可能正確【解析】公式右邊的單位為eq f(N,kg)seq f(f(kgm,s2),kg)sm/s，而位移的單位為m，所以公式肯定是錯誤的【答案】B例4一物體在2 N的外力作用下，產(chǎn)生10 cm/s2的加速度，求該物體的質(zhì)量下面有幾種不同的求法，其中單位運用正確、簡潔而又規(guī)范的是()Ameq f(F,a)eq f(2,10) kg0.2 kgBmeq f(F,a)eq f(2 N,0.1 m/s2)20 eq f(kgm/s2,m/s2)20 kgCmeq f(F,a)eq f(2,0.1)20 kg Dmeq f(F

9、,a)eq f(2,0.1) kg20 kg【解析】在進行數(shù)量運算的同時，也要把單位帶進運算帶單位運算時，每一個數(shù)據(jù)均要帶上單位，且單位換算要準確也可以把題中的已知量的單位都用國際單位制中的單位表示，計算的結(jié)果就用國際單位制單位表示，這樣在統(tǒng)一已知量的單位后，就不必一一寫出各個量的單位，只在數(shù)字后面寫出正確的單位即可在備選的四個選項中，選項A、C錯誤，選項B的解題過程正確，但不簡潔，只有選項D的運算正確、簡潔而又規(guī)范【答案】D高中學(xué)習(xí)階段，要求計算時一律用國際單位制，故一定要掌握好國際單位制中物理量的單位(名稱和符號)訓(xùn)練3一列質(zhì)量為1.2103 t的火車，開動5 min速度達到108 km/

10、h.若運動阻力為車重的0.005，g取10 m/s2.求：(1)火車的加速度大?。?2)機車的牽引力大小解析：火車質(zhì)量m1.2103 t1.2106 kg，火車啟動時間t5 min300 s，火車達到的速度v108 km/h30 m/s，火車受到的阻力F51031.210610 N6104 N.(1)由vv0at得aeq f(vv0,t)eq f(300,300) m/s20.1 m/s2.(2)由牛頓第二定律得FFma，所以FFma(61041.21060.1) N1.8105 N.答案：(1)0.1 m/s2(2)1.8105 N1下列器材中，哪個不是測量力學(xué)基本物理量的工具()答案：B2

11、在國際單位制中，屬于基本量及基本單位的是()A質(zhì)量千克B能量焦耳C電阻歐姆 D電荷量庫侖解析：國際單位制規(guī)定了七個基本物理量，分別為長度、質(zhì)量、時間、熱力學(xué)溫度、電流、發(fā)光強度、物質(zhì)的量，對應(yīng)的單位分別為米(m)、千克(kg)、秒(s)、開(K)、安(A)、坎(cd)、摩(mol)，故選項A正確答案：A3測量國際單位制中規(guī)定的三個力學(xué)基本量分別可用的儀器是 ()A米尺、彈簧測力計、秒表 B量筒、天平、秒表C米尺、彈簧測力計、打點計時器D米尺、天平、秒表解析：因力學(xué)中的三個基本量分別是長度、質(zhì)量、時間，而實驗室中測量這三個基本量的儀器分別是米尺、天平、秒表，打點計時器亦可測時間，故選D；彈簧測力計、量筒分別可測力、體積等導(dǎo)出物理量，故選項A、B、C均錯誤答案：D4芳芳同學(xué)解題時，得到某物理量A的表達式為Aeq f(42,T2)L，其中L為長度，T為時間，則可知物理量A的單位為()AmBm/sCm/s2 Dm3/s2答案：C5(多選