2022-2023學年人教版必修一 4.4 力學單位制 課件（27張）

1、第4節(jié) 力學單位制新知導入前邊我們已經(jīng)學過許多物理量，它們的公式各不相同，并且我們知道，有的是通過有關(guān)的公式找到它們之間的聯(lián)系的，那么各個物理量的單位之間有什么區(qū)別？它們又是如何構(gòu)成單位制的呢？本節(jié)課我們就來共同學習這個問題。新知講解一、基本單位1、基本單位在物理學中，只要選定幾個物理量的單位，就能夠利用物理量之間的關(guān)系推導出其他物理量的單位。這些被選定的物理量叫作基本量，它們相應的單位叫作基本單位。2、導出單位由基本量根據(jù)物理關(guān)系推導出來的其他物理量叫作導出量，推導出來的相應單位，叫作導出單位。新知講解（1）速度的單位速度是位移與時間的比值：如果位移x的單位用m，時間t的單位用s；我們既可用

2、公式得到v、x、t之間的數(shù)量關(guān)系，又能夠確定它們單位之間的關(guān)系，即可得到速度的單位是m/s。（2）加速度的單位加速度是速度變化量與時間的比值：新知講解（3）力的單位用公式Fma時，當質(zhì)量用kg做單位，加速度用m/s2做單位，求出的力的單位就是kgm/s2 ，也就是牛?？梢?，物理公式在確定物理量的數(shù)量的同時，也確定了物理量的單位關(guān)系。速度v的單位用m/s，時間t的單位用s即可得到加速度的單位是m/s2。新知講解3、力學中的基本單位和導出單位（1）基本單位：長度的單位米、分米、厘米等；時間的單位秒、分、時等；質(zhì)量的單位千克、克等。（2）力學單位制中的導出單位。導出單位例如：m/s、m/s2、N、K

3、g/m3等。4、單位制基本單位和導出單位一起就組成了一個單位制。新知講解針對練習：下列物理量單位中哪些屬于基本單位？噸（t）、米（m）、毫米（mm）、小時（h）、秒（s）、焦耳（J）、牛米（Nm）、微克（g）、千克（kg）、微秒（s）、克/厘米3（g/cm3）解析：首先要明確，在力學中長度、質(zhì)量、時間的單位都是基本單位，所以上述單位中噸（t）、米（m）、毫米（mm）、小時（h）、秒（s）、微克（g）、千克（kg）、微秒（s）等都是基本單位。新知講解二、國際單位制不同的地區(qū)使用不同的單位制，不方便交流。1960年第11屆國際計量大會制訂了國際單位制。1、國際單位制國際單位制是一種國際通用的、包括

4、一切計量領(lǐng)域的單位制，叫作國際單位制，簡稱SI。2、物理學中共有七個基本單位，力學中有三個基本單位。新知講解cdmol摩（爾）物質(zhì)的量坎（德拉）發(fā)光強度K開（爾文）熱力學溫度A安（培）電流s秒時間kg千克（公斤）質(zhì)量m米長度單位符號單位名稱物理量名稱國際單位制的基本單位新知講解【例題】光滑水平桌面上有一個靜止的物體，質(zhì)量是700g，在1.4N的水平恒力作用下開始運動。那么，5s末物體的速度是多少？5s內(nèi)它的位移是多少？oF分析：由于物體在豎直方向上所受的重力與桌面的支持力平衡，水平方向上的作用力為恒力，所以物體沿水平方向做初速度為0的勻加速直線運動。新知講解由牛頓第二定律求出物體的加速度，再根

5、據(jù)勻變速直線運動的速度與時間的關(guān)系式、位移與時間的關(guān)系式，就可以求出速度和位移。在國際單位制中運用牛頓第二定律Fma時，質(zhì)量的單位必須用千克（kg），所以需要對質(zhì)量的單位進行換算。解：以靜止的物體為研究對象。物體的質(zhì)量m700g0.7kg。根據(jù)牛頓第二定律，有新知講解 2 N/kg 2 m/s2初速度v00，根據(jù)勻加速直線運動的速度與時間關(guān)系式，有vat2m/s25 s10m/s根據(jù)勻變速直線運動的位移與時間關(guān)系式，有x at2 2m/s2 25s2 25m5s末物體的速度是10m/s，方向與恒力的方向相同；5s內(nèi)它的位移是25m，方向與運動方向相同。新知講解思考討論：已知量的單位和計算的結(jié)果

6、的單位有什么關(guān)系？已知量的單位都用國際單位制的基本單位表示時，計算的結(jié)果也是用國際單位制的基本單位表示的。因此：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)字后面寫出正確單位就可以了，避免一些不必要的失誤。新知講解如前的計算可寫成m/s2 2 m/s2vat2 5m/s 10 m/sx at2 2 25m 25m新知講解思考與討論：小剛在課余制作中需要計算圓錐的體積，他從一本書中查得圓錐體積的計算公式為V R3h。小紅說，從單位關(guān)系上看，這個公式肯定是錯誤的。她的根據(jù)是什么？參考答案：由單位制的知識可知，物理公式在確定了物理量數(shù)量關(guān)系的同時，也確定了物理量的單位關(guān)系。已知V單位m3

7、；而物理量 R3h的運算單位為m4，顯然V R3h，該公式是錯誤的。圓錐的高度h和底面半徑 Rh新知講解拓展學習：基本單位的定義原子鐘1、秒的定義 銫-133原子基態(tài)的兩個超精細能級之間躍遷所對應的輻射的9192631 770個周期的持續(xù)時間為1s。現(xiàn)在測量時間的最精準儀器是原子鐘。新知講解4、千克的定義 國際千克原器的質(zhì)量為1 kg。國際千克原器是1889年第一屆國際計量。新知講解大會批準制造的，它是一個用鉑銥合金制成的圓柱體，高度和直徑均為39mm。原型保存在巴黎國際計量局。2018年11月16日，第26屆國際計量大會決定，千克由普朗克常量h及米和秒定義。即1kg h/6.62607015

8、10-34m2s-1。該決定將于2019年5月20日起生效。此次標準實施后，SI單位中的7個基本單位將全部建立在不變的自然常數(shù)基礎(chǔ)上，保證了SI單位的長期穩(wěn)定性和通用性。2、為測量國際單位制的三個力學基本量，有下列器材供選擇：A刻度尺 B測力計 C天平 D打點計時器 E秒表合理的選擇是（填相應的字母）。課堂練習1、單位制由和組成，物理公式在確定了物理量的數(shù)量關(guān)系的同時，也確定了關(guān)系。基本單位導出單位物理量的單位間的A、C、E課堂練習3、（2019蘇州學業(yè)考試）國際單位制中規(guī)定，力學量所對應的基本單位是（）A米、牛頓、秒B米、千克、秒C米、牛頓、千克D米/秒、米/秒、牛頓B課堂練習4、下列有關(guān)力

9、學單位制的說法中，錯誤的是（ ）A、在力學的分析計算中，只能采用國際單位，不能采用其他單位；B、力學單位制中，選為基本單位的物理量有長度、時間、質(zhì)量；C、力學單位制中，采用國際單位制的基本單位有：千克、米、秒；D、單位制中的導出單位可以用基本單位來表示。A課堂練習5、（2019春杭州期末）2018年11月16日，第26屆國際計量大會全票通過了關(guān)于“修訂國際單位制（SI）”的1號決議。根據(jù)決議，千克、安培、開爾文和摩爾等4個SI基本單位的定義將改由常數(shù)定義，于2019年5月20日起正式生效。下列關(guān)于國際單位制的描述不正確的是（）A米、千克和秒都是基本單位；B牛頓、焦耳、瓦特都是導出單位；C長度、

10、質(zhì)量、時間和速度都是基本量；D安培、開爾文和摩爾都是基本單位。C拓展提高1、現(xiàn)有下列物理量或單位，按下面的要求選擇填空（填序號字母）A密度 B米/秒 C牛頓 D加速度 E質(zhì)量 F秒 G厘米 H長度 I時間 J千克（1）屬于物理量的是_（2）在國際單位制中，作為基本物理量的有_ 。（3）在物理量的單位中不屬于基本單位的是。（4）在國際單位制中屬于基本單位的是，屬于導出單位的是。ADEHIEHIBCFJBC拓展提高2、（2019溫州學業(yè)考試）用國際單位制驗證下列表達式，可以斷定不正確的是（）Ax at2（x為位移、a為加速度、t為時間）Ba （a為加速度、為動摩擦因數(shù)、g為重力加速度）CF （F為

11、力、m為質(zhì)量、v為速度、r為半徑）Dv （v為速度、R為半徑、g為重力加速度、為動摩擦因數(shù)）C課堂總結(jié)1、在物理學中，只要選定幾個物理量的單位，就能夠利用物理量之間的關(guān)系推導出其他物理量的單位。這些被選定的物理量叫作基本量，它們相應的單位叫作基本單位。2、由基本量根據(jù)物理關(guān)系推導出來的其他物理量叫作導出量，推導出來的相應單位，叫作導出單位。3、基本單位和導出單位一起就組成了一個單位制。4、物理學中七個基本單位的物理量名稱為：長度、質(zhì)量、時間、電流、熱力學溫度、發(fā)光強度、物質(zhì)的量。板書設(shè)計一、基本單位和導出單位1、在物理學中，只要選定幾個物理量的單位，就能夠利用物理量之間的關(guān)系推導出其他物理量的單位。這些被選定的物理量叫作基本量，它們相應的單位叫作基本單位。2、由基本量根據(jù)物理關(guān)系推導出來的其他物理