教科版高中物理必修第一冊(cè)第4章牛頓運(yùn)動(dòng)定律第4節(jié)力學(xué)單位制課件

第4節(jié)力學(xué)單位制第四章內(nèi)容索引010203自主預(yù)習(xí)·新知導(dǎo)學(xué)合作探究·釋疑解惑課堂小結(jié)04隨堂練習(xí)課標(biāo)定位1.知道國(guó)際單位制中的力學(xué)單位。2.了解單位制在物理學(xué)中的重要意義。素養(yǎng)闡釋1.通過(guò)對(duì)基本單位、導(dǎo)出單位、國(guó)際單位的理解,形成物理觀念。2.根據(jù)單位制解決實(shí)際問(wèn)題,形成科學(xué)思維。3.體會(huì)國(guó)際單位制對(duì)科學(xué)、生產(chǎn)、生活的影響,培養(yǎng)科學(xué)態(tài)度與責(zé)任。自主預(yù)習(xí)·新知導(dǎo)學(xué)一、單位1.概念:是指計(jì)量事物的標(biāo)準(zhǔn)量的名稱(chēng)。2.歷史:公元前221年,秦始皇統(tǒng)一文字、統(tǒng)一度量衡,度量衡本是指計(jì)量長(zhǎng)短、容積、輕重的工具,而這里包含了計(jì)量的單位。二、力學(xué)單位制1.基本單位:人們選定的基本物理量的單位,在力學(xué)中選定長(zhǎng)度、質(zhì)量和時(shí)間為基本物理量。2.導(dǎo)出單位:根據(jù)物理公式推導(dǎo)出來(lái)的其他物理量的單位。3.單位制:基本單位和導(dǎo)出單位一起組成單位制。4.國(guó)際單位制(SI):1960年,第11屆國(guó)際計(jì)量大會(huì)制定了一種國(guó)際通用的、包括一切計(jì)量領(lǐng)域的單位制。國(guó)際單位制中一共有七個(gè)基本單位,其符號(hào)分別是:m、kg、s、A、K、mol、cd。5.在力學(xué)中國(guó)際單位制規(guī)定的三個(gè)基本單位是什么?提示:長(zhǎng)度的單位米(m)、質(zhì)量的單位千克(kg)、時(shí)間的單位秒(s)。三、力學(xué)單位制的應(yīng)用在采用統(tǒng)一的單位制以后,等式兩邊的單位應(yīng)該是一致的,否則等式不成立?！舅伎加懻摗?/p>

1.判斷下列說(shuō)法的正誤。(1)物理量的單位均可以互相導(dǎo)出。(

)(2)一個(gè)物理量的單位若用兩個(gè)或兩個(gè)以上的基本單位的符號(hào)表示,這個(gè)物理量的單位一定是導(dǎo)出單位。(

)(3)在力學(xué)的分析計(jì)算中,只能采用國(guó)際單位制單位,不能采用其他單位。(

)(4)力學(xué)單位制中,國(guó)際單位制的基本單位有千克、米、秒。(

)(5)單位制中導(dǎo)出單位可以用基本單位來(lái)表示。(

)(6)厘米(cm)、克(g)、小時(shí)(h)都屬于國(guó)際單位制單位。(

)×√×√√×2.某老師健身跑步的速度可以達(dá)到5m/s,某人騎自行車(chē)的速度為19km/h。(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(chē)的速度的大小關(guān)系?(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?提示:(1)由于兩個(gè)速度的單位不同,故不能直接比較它們的大小。(2)應(yīng)先統(tǒng)一這兩個(gè)速度的單位,再根據(jù)數(shù)值大小來(lái)比較它們的大小,由于5

m/s=5×3.6

km/h=18

km/h,故某人騎自行車(chē)的速度較大。合作探究·釋疑解惑知識(shí)點(diǎn)一基本單位和國(guó)際單位制【問(wèn)題引領(lǐng)】

據(jù)《史記》記載,項(xiàng)羽身高八尺有余,漢書(shū)記載為八尺二寸,你知道項(xiàng)羽的身高為多少米嗎?提示:根據(jù)三國(guó)時(shí)期一尺約為24.2

cm,則項(xiàng)羽的身高為1.98

m左右?！練w納提升】

1.國(guó)際單位與基本單位國(guó)際單位不一定是基本單位?；締挝恢皇墙M成國(guó)際單位制的一小部分,在國(guó)際單位制中,除七個(gè)基本單位以外的單位都是導(dǎo)出單位。2.單位制的組成

厘米(cm)、千米(km)、克(g)、噸(t)、小時(shí)(h)、分鐘(min)是基本量的單位,但不是國(guó)際單位制中的單位?！镜湫屠}】

【例題1】

(多選)下列關(guān)于單位制及其應(yīng)用的說(shuō)法正確的是(

)A.基本單位和導(dǎo)出單位一起組成了單位制B.選用的基本單位不同,構(gòu)成的單位制也不同C.在物理計(jì)算中,如果所有已知量都用同一單位制中的單位表示,只要正確應(yīng)用公式,其結(jié)果就一定是用這個(gè)單位制中的單位來(lái)表示的D.一般來(lái)說(shuō),物理公式主要確定各物理量間的數(shù)量關(guān)系,并不一定能確定單位關(guān)系答案:ABC解析:基本單位和導(dǎo)出單位一起組成了單位制,選項(xiàng)A正確;選用的基本單位不同,構(gòu)成的單位制也不同,選項(xiàng)B正確;在物理計(jì)算中,如果所有已知量都用同一單位制中的單位表示,只要正確應(yīng)用公式,其結(jié)果的單位一定是這個(gè)單位制中的單位,選項(xiàng)C正確;物理公式可以確定各物理量間的數(shù)量關(guān)系,同時(shí)也可以確定單位關(guān)系,選項(xiàng)D錯(cuò)誤?！咀兪接?xùn)練1】

現(xiàn)有下列物理量或單位,按下面的要求填空。(選填選項(xiàng)前的字母)A.密度B.米/秒C.牛頓D.加速度E.質(zhì)量F.秒G.厘米H.長(zhǎng)度I.時(shí)間J.千克(1)屬于物理量的是

。

(2)在國(guó)際單位制中,作為基本單位的物理量的是

。

(3)在物理量的單位中不屬于國(guó)際單位制中單位的是

。

(4)在國(guó)際單位制中屬于基本單位的是

,屬于導(dǎo)出單位的是

。

答案:(1)A、D、E、H、I

(2)E、H、I

(3)G

(4)F、J

B、C解析:(1)題中所有選項(xiàng)中,屬于物理量的是密度、加速度、質(zhì)量、長(zhǎng)度、時(shí)間。(2)在國(guó)際單位制中,作為基本單位的物理量有質(zhì)量、長(zhǎng)度、時(shí)間。(3)題中所給的單位中,不屬于國(guó)際單位制中單位的是厘米。(4)在國(guó)際單位制中屬于基本單位的是秒和千克,屬于導(dǎo)出單位的是米/秒和牛頓。知識(shí)點(diǎn)二單位制的應(yīng)用【問(wèn)題引領(lǐng)】

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

。

(1)圓錐的高h(yuǎn)、半徑r的國(guó)際單位各是什么?體積的國(guó)際單位又是什么?(2)將h、r的單位代入公式,計(jì)算出的體積V的單位是什么?這說(shuō)明該公式對(duì)還是錯(cuò)?提示:(1)米(m)、米(m)、立方米(m3)。(2)由

,可得V的單位是m4,與體積的國(guó)際單位m3相矛盾,說(shuō)明該公式是錯(cuò)的?！練w納提升】

單位制的應(yīng)用主要有以下幾個(gè)方面1.簡(jiǎn)化計(jì)算過(guò)程的單位表達(dá):在解題計(jì)算時(shí),已知量均采用國(guó)際單位制,計(jì)算過(guò)程中不用寫(xiě)出各個(gè)量的單位,只要在式子末尾寫(xiě)出所求量的單位即可。2.推導(dǎo)物理量的單位:物理公式確定了各物理量的數(shù)量關(guān)系的同時(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(wú)單位,如公式F=kx中k的單位為N/m,f=μN(yùn)中μ無(wú)單位,F=kma中k無(wú)單位。4.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(wèn)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?！镜湫屠}】

【例題2】

質(zhì)量為10g的子彈,以300m/s的水平速度射入一塊豎直固定的木板,把木板打穿,子彈射出的速度是200m/s,若木板厚度為10cm,求子彈對(duì)木板的平均作用力。小明同學(xué)的解法如下,你同意他的解法嗎?解

設(shè)子彈的加速度為a,由題意可得將v=200

m/s,v0=300

m/s,x=10

cm代入上式得a=-2.5×103

m/s2由牛頓第二定律得F=ma將m=10

g,a=-2.5×103

m/s2代入上式得F=-2.5×104

N

負(fù)號(hào)表示方向與速度方向相反。答案:不同意,正確解法如下。設(shè)子彈的加速度為a,由題意可得

將v=200m/s,v0=300m/s,x=0.1m代入上式得a=-2.5×105m/s2由牛頓第二定律得F=ma將m=0.01kg,a=-2.5×105m/s2代入上式得F=-2.5×103N

負(fù)號(hào)表示方向與速度方向相反?！咀兪接?xùn)練2】

(多選)有幾名同學(xué)在一次運(yùn)算中,得出了某物體位移x的大小與其質(zhì)量m、速度v、作用力F和運(yùn)動(dòng)時(shí)間t的關(guān)系式分別如下,其中一定錯(cuò)誤的是(

)答案:ABC解析:把各物理量的單位都用基本單位表示,v的單位為m/s,a的單位為m/s2,F的單位為kg·m/s2,x的單位為m,由此可解出A、B、C、D計(jì)算結(jié)果的單位分別為s、m2/s、kg·m/s、m,故A、B、C一定錯(cuò)誤,D可能正確。課堂小結(jié)隨堂練習(xí)1.(對(duì)單位制的理解)下列有關(guān)力學(xué)單位制的說(shuō)法正確的是(

)A.在有關(guān)力學(xué)的分析計(jì)算中,只能采用國(guó)際單位制,不能采用其他單位制B.力學(xué)單位制中,選為基本單位的物理量有長(zhǎng)度、質(zhì)量和速度C.力學(xué)單位制中,國(guó)際單位制中的基本單位有kg、m和ND.單位制中的導(dǎo)出單位可以用基本單位來(lái)表示答案:D解析:在有關(guān)力學(xué)的分析和計(jì)算中,可以采用任何一種單位制,只要單位統(tǒng)一即可,但是為了方便,常常采用國(guó)際單位制,所以A錯(cuò)誤;在力學(xué)單位制中,選用長(zhǎng)度、質(zhì)量和時(shí)間三個(gè)物理量作為基本單位的物理量,在國(guó)際單位制中,相對(duì)應(yīng)的單位是米、千克和秒,所以B、C錯(cuò)誤;按照單位制的概念,導(dǎo)出單位都可以用基本單位來(lái)表達(dá),如1

N=1

kg·m/s2,所以D正確。2.(單位制的應(yīng)用)(多選)用國(guó)際單位制驗(yàn)證下列表達(dá)式,可能正確的是(

)A.x=at(x為位移、a為加速度、t為時(shí)間)B.a=μg(a為加速度、μ為動(dòng)摩擦因數(shù)、g為重力加速度)答案:BD解析:x為位移,國(guó)際單位是m,a為加速度,國(guó)際單位是m/s2,t為時(shí)間,國(guó)際單位是s,所以at的國(guó)際單位是m/s,所以x=at是錯(cuò)誤的,A錯(cuò)誤;a為加速度,國(guó)際單位是m/s2,μ為動(dòng)摩擦因數(shù),無(wú)單位,g為重力加速度,國(guó)際單位是m/s2,所以a=μg可能正確,B正確;F為作用力,國(guó)際單位是N,m為質(zhì)量,國(guó)際單位是kg,v為速度,國(guó)際單位是m/s,R為半徑長(zhǎng)度,國(guó)際單位是m,1

N=1

kg·m/s2,所以

是錯(cuò)誤的,C錯(cuò)誤;v為速度,國(guó)際單位是m/s,g為重力加速度,國(guó)際單位是m/s2,R為半徑長(zhǎng)度,國(guó)際單位是m,所以

可能正確,D正確。3.(單位制的應(yīng)用)(多選)在研究勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的實(shí)驗(yàn)中,取計(jì)數(shù)時(shí)間間隔為0.1s,測(cè)得