江苏省南京市金陵中学河西分校高中物理 《4.4力学单位制》学案 新人教版必修1

4．4力学单位制

【情景创设】

１．一个不重视物理单位的教训：美国国家航空航天局(NASA)在20世纪末曾发射过一个火星探测器,但它由于飞得离火星太近,结果因温度过高而起火,并脱离轨道坠入火星的大气层。航空航天局调查事故原因时发现:原来探测器的制造商洛克希勒·马丁公司计算加速度时的力使用了英制单位,而喷气推动实验室的工程师理所当然的认为他们提供的数据是以国际单位算出来的,并把这些数据直接输入了电脑。就是因为在单位制上的失误,结果犯了一个“极端愚蠢的错误”，价值1.25亿美元的火星探测器毁于一旦。

２．1960年以来，国际计量会议以米、千克、秒制为基础，制定了国际单位制。国际单位制（代号SI ）是一种通用的、统一的单位制。它通过七个基本单位和物理关系式，可以导出物理学、化学等自然科学中所有的物理量的单位。因而它可以使工农业生产、科学技术、国民经济、国际贸易、医学卫生以及日常生活各个方面的计量单位有一个统一标准。请了解这七个基本单位是哪些。

【例题推荐】

例1 在下面的物理量和单位中（ ）

密度 ②牛 ③米/秒 ④加速度 ⑤长度 ⑥质量 ⑦千克 ⑧时间

属于国际单位制中基本单位的是①⑤⑥⑧

属于国际单位制中基本单位的是⑦

属于国际单位的是②③⑦

属于国际单位的是④⑤⑥

要牢记物理量和物理量单位的名称、符号。了解基本单位和导出单位的概念。

例2 张华在阅读同步卫星的相关资料中发现一个式子：地球同步卫星到地心的距离r 可由

234πc b a r y x =求出，已知a 是地球的半经，b 是同步卫星绕地心运动一圈的时间，c 是地球表面处的加速度。由于印刷原因，造成x 、y 原有的具体数值不清，请你根据学过的知识帮张华推算出x 、y 的确切数值。

物理公式在决定物理量的关系的同时，也决定了这些物理量的单位之间的关系。此类问题，可以利用单位制知识分析。虽然我们还没有学习天体运动的相关知识，但一样可以得出正确答案！

例３ 一辆质量为1.0×103kg 的小汽车正在以10m ／s 的速度行驶．现在让它在12.5 m 的距离内匀减速地停下来，求所需的阻力．

本题所给出的物理量的单位都是国际单位制中的单位，所以可直接带入进行运算。若有物理量的单位不在同一单位制之中，必须先统一到同一单位。

【同步训练】

1．下列四组力学单位中，都是国际单位制中基本单位的是 ( )

A ．N 、kg 、m

B ．N 、m 、s

C ．kg 、m 、s

D ．kg 、N 、m

２． 关于力的单位，下列说法中正确的是（ ）

A. 力的单位是根据公式F=ma 和基本单位推导出来的

B. 在国际单位制中，力的单位用“牛（N ）”是为了使牛顿第二定律公式中的比例系数 k=1

C. 1N=105g·cm/s2

D. 在力学中，牛（N ）是一个最主要的基本单位

３． 质量m=200g 的物体，测得它的加速度a=20cm/s2，则关于它所受的合力的大小及单位，下列运算既正确又符合一般运算要求的是（ ）

A. F=200×20=4 000N

B. F=0.2×0.2=0.04N

C. F=0.2×0.2=0.04

D. F=0.2×0.2 N =0.04N

４． 声音在空气中的传播速度v 与空气的密度ρ、压强p 有关，下列关于空气中声速的表达式（k 是比例系数，无单位）中正确的是（ ）

A. ρkp v =

B. ρkp v =

C. p k v ρ=

D. ρkp v =

５．对于下列物理量或单位，按要求选择填空( )

A ．密度

B ．米／秒

C ．牛顿

D ．加速度

E ．质量

F ．秒

G ．米

H ．长度

I ．时间

J ．千克

K ．力

L ．位移

(1)属于物理量的是_____________，其中属于矢量的是____________，属于标量的是_____________．

(2)属于物理量的单位的是___________，其中属于国际单位制中基本单位的是____________ ，属于导出单位的是___________________．

6．物理公式在确定物理量间数量关系的同时，也确定了物理量间的单位关系。下面给出的式子中，l 是长度，v 是速度，m 是质量，g 是重力加速度，这些量都用国际单位制单位。试判断下列式子的单位，并指出这些单位所对应的物理量的名称： (1)

g l ，单位 ，物理量名称 ；(2) l v 2

，单位 ，物理量名称 ； (3)

l v m 2

，单位 ，物理量名称 。 ７．质量为1.5t 的汽车在前进中遇到的阻力是车重的0.05倍，汽车在水平地面上做匀加速直线运动时，5s 内速度由36km/h 增至54km/h 。求汽车发动机的牵引力的大小。（g 取10m/s2）

【问题反馈】

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