新教材2023年秋高中物理第4章運(yùn)動(dòng)和力的關(guān)系第4節(jié)力學(xué)單位制學(xué)生用書無答案新人教版必修第一冊

第4節(jié)力學(xué)單位制學(xué)習(xí)任務(wù)1．了解什么是單位制。2．知道國際單位制中七個(gè)基本物理量及其單位。3．能夠根據(jù)物理量的定義式或者物理關(guān)系來推導(dǎo)其他物理量的單位。4．能在運(yùn)算過程中規(guī)范使用物理單位，會(huì)利用單位制判斷一個(gè)物理量表達(dá)式的正誤。單位制的理解1．物理公式功能：物理學(xué)的關(guān)系式在確定了物理量之間的數(shù)量關(guān)系的同時(shí)，也確定了物理量的____之間的關(guān)系。2．基本量：被選定的能夠利用物理量之間的關(guān)系推導(dǎo)出其他____________，這些被選定的物理量叫作基本量。3．基本單位：______的單位。4．導(dǎo)出單位：由基本量根據(jù)________推導(dǎo)出來的其他物理量相應(yīng)的單位。5．單位制(1)單位制：____單位和____單位一起組成單位制。(2)國際單位制：1960年第11屆國際計(jì)量大會(huì)制訂了一種________的、包括一切計(jì)量領(lǐng)域的單位制。(3)國際單位制中的七個(gè)基本量和相應(yīng)的基本單位物理量名稱物理量符號單位名稱單位符號長度l__m質(zhì)量m____(公斤)kg時(shí)間t__s電流I安[培]A熱力學(xué)溫度T開[爾文]K物質(zhì)的量n摩[爾]mol發(fā)光強(qiáng)度I坎[德拉]cd6．力學(xué)中三個(gè)基本物理量及單位(1)三個(gè)基本物理量：____、____和____。(2)國際單位制中三個(gè)基本單位：__、____和__。如圖所示某老師健身跑步的速度可以達(dá)到5m/s，某人騎自行車的速度為19km/h。問題1某同學(xué)單憑所給兩個(gè)速度的數(shù)值能否判斷老師健身跑步的速度與某人騎自行車的速度的大小關(guān)系？問題2你能比較以上兩個(gè)速度的大小關(guān)系嗎？以上兩個(gè)速度哪個(gè)大？1．單位制的意義單位是物理量的組成部分，對于物理量，如果有單位一定要在數(shù)字后帶上單位，同一個(gè)物理量，選用不同單位時(shí)其數(shù)值不同。統(tǒng)一單位，便于人們的相互交流，統(tǒng)一人們的認(rèn)識。2．單位制的組成(1)國際單(2)常用單【例1】(多選)國際單位制(SI)定義了7個(gè)基本單位，其他單位均可根據(jù)物理關(guān)系導(dǎo)出。1967年用銫-133原子基態(tài)的兩個(gè)超精細(xì)能級間躍遷輻射的頻率Δν＝9192631770Hz定義秒(s)；1983年用真空中的光速c＝299792458m·s-1定義米(m)。2018年第26屆國際計(jì)量大會(huì)決定，7個(gè)基本單位全部用基本物理常量來定義。關(guān)于國際單位制，下列選項(xiàng)正確的是()A．7個(gè)基本單位全部用物理常量定義，保證了基本單位的穩(wěn)定性B．在力學(xué)范圍內(nèi)的基本單位有米(m)、千克(kg)、秒(s)C．牛頓是導(dǎo)出單位，1N＝1kg·m·s2D．米每二次方秒(m/s2)、牛頓每千克(N/kg)都是重力加速度g的單位[聽課記錄][跟進(jìn)訓(xùn)練]1．下列關(guān)于單位制的說法正確的是()A．在國際單位制中，米、千克、秒三個(gè)物理量被選作力學(xué)的基本物理量B．力的單位牛頓是國際單位制中的一個(gè)導(dǎo)出單位C．在國際單位制中，力學(xué)的三個(gè)基本單位分別是長度、質(zhì)量、時(shí)間D．只有國際單位制是由基本單位和導(dǎo)出單位組成單位制的應(yīng)用如圖所示，圓錐的高是h，底面半徑是r，某同學(xué)記的圓錐體積公式是V＝13πr3h問題1圓錐的高h(yuǎn)、半徑r的國際單位各是什么？體積的國際單位又是什么？問題2將h、r的單位代入公式V＝13πr3h，計(jì)算出的體積V1．單位制可以簡化計(jì)算過程計(jì)算時(shí)首先將各物理量的單位統(tǒng)一到國際單位制中，這樣就可以省去計(jì)算過程中單位的代入，只在數(shù)字后面寫上相應(yīng)待求量的單位即可，從而使計(jì)算簡便。2．推導(dǎo)物理量的單位物理公式在確定各物理量的數(shù)量關(guān)系時(shí)，同時(shí)也確定了各物理量的單位關(guān)系，所以我們可以根據(jù)物理公式中物理量間的關(guān)系推導(dǎo)出物理量的單位。3．判斷比例系數(shù)的單位根據(jù)公式中物理量的單位關(guān)系，可判斷公式中比例系數(shù)有無單位，如公式F＝kx中k的單位為N/m，F(xiàn)＝μFN中μ無單位。4．單位制可檢查物理量關(guān)系式的正誤根據(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(jì)算結(jié)果肯定是錯(cuò)誤的?！镜淅?】研究發(fā)現(xiàn)，聲音在氣體中的傳播速度僅取決于氣體的壓強(qiáng)、密度及某些常數(shù)(沒有單位)，某人根據(jù)單位制的知識推導(dǎo)出了計(jì)算氣體中聲速的公式，并計(jì)算出聲音在壓強(qiáng)為1.00×105Pa、密度為1.29kg/m3和壓強(qiáng)為1.29×105Pa、密度為1.44kg/m3的兩種氣體中的聲速之比，正確的是()A．100∶144 B．40∶43C．1.29∶1.2 D．1.44∶1[思路點(diǎn)撥]此題沒有現(xiàn)成的物理公式可用，我們只能猜想聲速公式的形式。由題意可知此公式只包含聲速v、壓強(qiáng)p及密度ρ三個(gè)物理量，聲速v應(yīng)該等于壓強(qiáng)p和密度ρ的某種運(yùn)算再與常數(shù)k的乘積，解題的關(guān)鍵是推導(dǎo)出其表達(dá)式。[聽課記錄]利用單位檢驗(yàn)正誤的方法(1)物理公式在確定了物理量數(shù)量關(guān)系的同時(shí)，也確定了物理量的單位關(guān)系。(2)在進(jìn)行物理運(yùn)算時(shí)，最終結(jié)果往往是一個(gè)表達(dá)式，若很難判斷其正誤，可將全部物理量的國際單位制單位代入式中，對單位進(jìn)行運(yùn)算，若得到的單位不是所求物理量的國際單位制單位，結(jié)果就一定是錯(cuò)誤的。[跟進(jìn)訓(xùn)練]2．物理公式在確定物理量間數(shù)量關(guān)系的同時(shí)，也確定了物理量間的單位關(guān)系，像F＝ma，m的單位是kg，a的單位是m/s2，則力的單位1N＝1kg·m/s2。雨滴在空氣中下落，當(dāng)速度比較大的時(shí)候，它受到的空氣阻力與其速度v的二次方成正比，與其橫截面積S成正比，即Ff＝kSv2，則比例系數(shù)k的單位是()A．kg/m4B．kg/m3C．kg/m2D．kg/m3．用國際單位制驗(yàn)證下列表達(dá)式，可能正確的是()A．x＝12at(x為位移、a為加速度、t為時(shí)間B．a(chǎn)＝μg(a為加速度、μ為動(dòng)摩擦因數(shù)、g為重力加速度)C．F＝mvR(F為作用力、m為質(zhì)量、v為速度、R為半徑D．v＝gR(v為速度、R為半徑、g為重力加速度)1．(2022·江蘇高二學(xué)業(yè)考試)下列實(shí)驗(yàn)器材可以用來測量基本物理量的是()ABCD2．(2022·浙江6月選考)下列屬于力的單位是()A．kg·m/s2 B．kg·m/sC．kg·m2s D．kg·s/m23．(2022·浙江高一階段檢測)超級電容器是一種高效、實(shí)用、環(huán)保的能量存儲(chǔ)裝置，在新能源汽車等領(lǐng)域已得到廣泛應(yīng)用，如圖所示是一單體超級電容器，它的電容值是3000F。若用國際單位制基本單位的符號來表示“F”，下列正確的是()A．C/V B．A2·s2/JC．A2·s4/(kg·m2) D．A2·s2/(N·m)4．一物體在2N的外力作用下，產(chǎn)生10cm/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(yùn)用正確、