高中物理 第四章《力学单位制》学案(无答案)新人教必修1

4.4力学单位制学案

【课标要求】

1．知道什么是单位制，什么是基本单位，什么是导出单位。

2．知道物理公式和物理量的关系。

3．知道力学中的三个基本单位。

4．明确单位制在物理计算中的应用。

【重点难点】

重点：什么是基本单位，什么是导出单位，力学中的三个基本单位。

难点：正确理解单位制在物理计算中的应用

【课前预习】

一、基本单位、导出单位和单位制

1．物理学的关系式确定了物理量之间关系的同时，也确定了物理量的___________间的关系。只要选定几个物理量的单位，就能够利用___________推导出其他物理量的单位。这些被选定的物理量叫做__________，它们的单位叫做_________。

2．由基本量根据物理关系推导出来的其他物理量的单位，叫做___________。

3．基本单位和导出单位一起组成了__________________。

4．在力学范围内，选定了___________、___________、_________是基本量，它们的单位__________、___________、_________就是基本单位。速度、加速度和力的单位，是由基本量根据物理关系推导出来的，是导出单位。

二、国际单位制

5．国际单位制是一种_____________的，包括一切计量领域的单位制。它既包括_________，如米、千克、秒，又包括由它们推导出的_________。

6．在国际单位中，热学基本量是____________、____________，基本单位是____________、____________.电学的基本量是____________，基本单位是____________.光学的基本量是____________、基本单位是____________.

三、单位制在物理计算中的应用

7．根据单位制的基本单位和导出单位，可以利用公式推导出其他物理量的单位，并确定该公式的比例常数. 如在国际单位制中，根据牛顿第二定律定义使质量为1 kg的物体产生1 m/s2加速度的力为1 N，即1 N=1 kg·m/s2，这时F=kma中，k=1所以F=ma.

8．根据物理量的单位发现错误.

在查阅资料或进行计算的过程中，如果发现某公式在单位上有问题，或所求结果的单位与采用的单位制中该量的单位不一致，那么该公式或计算结果肯定是错误的.

9．在物理计算中，如果问题中的已知量的单位都用同一单位制表示时，计算结果也一定是用同一单位制表示的.因此，用同一单位制进行计算时，可以不必一一写出各个量的单位，只要在数字后面写出正确的单位就可以了.

【探讨与生成】

【问题1】基本单位和导出单位

例1．现有下列物理量或单位，按下面的要求选择填空.（填序号字母）

A.密度

B.米/秒

C.牛顿

D.加速度

E.质量

F.秒

G.厘米

H.长度

I.时间

J.千克

（1）属于物理量的是____________.

（2）在国际单位制中，作为基本单位的物理量的有____________.

（3）在物理量的单位中不属于国际单位的是____________.

（4）在国际单位中属于基本单位的是____________，属于导出单位的是____________.

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【拓展与分享1】

下列各选项中，都属于国际单位制中的基本单位的是（ ）

A ．米、秒、千克 B.牛顿、秒、千克

C ．牛顿、米、秒 D.牛顿、米、千克

【小结】

物理学中有很多的物理量，这些物理学量之间存在一定的关系，这种关系我们用关系式把它们明确的同时，也确定了它们之间的单位关系。所以我们没有必要给每一个物理量定义一个单位，只要选定几个物理量的单位，然后通过它们之间的关系式确定另外的物理量的单位。

1．基本单位：被选定为基本物理量的单位叫基本单位。在力学中被选定为基本物理的是：长度、质量、时间，那么力学的基本单位就是米、千克、秒。

2．导出单位：由基本单位根据物理关系式推导出的其它物理量的单位叫导出单位。如速度的单位是“m/s ”。

3．单位制：由基本单位和导出单位一起组成的单位系统叫单位制。1960年第八届国际计量大会制定了一种国际通用的，包括一切计量领域的单位制，叫国际单位制，简称“SI ”。

【问题2】单位制在物理计算中的应用

例2．一列质量为103 t 的列车，机车牵引力为3.5×105 N ，运动中所受阻力为车重的0.01倍.列车由静止

开始做匀加速直线运动，到速度变为180 km/h ，需多少时间？此过程中前进了多少千米？（g 取10 m/s 2）

【拓展与分享2】一物体在2N 的外力作用下，产生10cm/s2的加速度，求该物体的质量。下面有几种不同的求法，其中单位运动正确、简洁而又规范的是（ ） A.102==a F m kg=0.2 kg B.222m/s

m/s kg 20m/s 0.1N 2?===a F m =20 kg C.1.02==a F m =20 kg D.1

.02==a F m kg=20 kg

【小结】

1.根据单位制的基本单位和导出单位，可以利用公式推导出其他物理量的单位，并确定该公式的比例常数。

如国际单位制中，根据牛顿第二定律定义使质量为1kg 的物体产生1m/s2加速度的力为1N ，即1N=1kg.m/s 2。

这时由F=kma 中，k=1，所以F=ma 。

2.根据物理量的单位发现错误：计算中如果某公式的单位有问题，则该公式是错误的。

计算中必须统一单位，采用同一单位制，这样可以简化书写。