2021人教版高中物理必修一《力学单位制》学案

2021人教版高中物理必修一《力学单位制》学案4.4力学单位制

[目标定位] 1.明白单位制、差不多单位和导出单位的概念.2.明确国际单位制中七个差不多物理量和力学中三个差不多物理量及其单位.3.明白物理运算过程中单位的规范使用和表示方法．

一、差不多单位和导出单位

1．差不多量：只要选定几个物理量的单位，就能够利用物理量之间的关系推导出其他物理量的单位，这些被选定的物理量叫做差不多量．

2．差不多单位：所选定的几个差不多量的单位叫做差不多单位．力学中选定长度、质量和时刻为差不多量，它们的单位米、千克、秒为差不多单位．3．导出单位：由差不多量依照物理关系推导出来的其他物理量的单位，例如速度、加速度的单位，叫做导出单位．

想一想：

一个物理量的单位若用两个或两个以上的差不多单位的符号表示，那个物理量的单位一定是导出单位吗？

答案是；导出单位是由差不多物理量的物理关系推导出来的单位，因此差不多上由两个或两个以上的差不多单位的符号表示．

二、单位制和国际单位制

1．单位制：差不多单位和导出单位一起组成了单位制．

2．国际单位制：1960年第11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，叫做国际单位制，简称SI.

想一想：

赛车竞赛中两辆摩托车的速度分别为v1＝160 km/h，v2＝50 m/s，甲同学说v1>v2，乙同学说v1

答案乙同学说得对．比较两车的速度大小前应先统一单位，v2＝50 m/s＝180 km/h>v1.

一、对单位制的明白得

单位制包括国际单位制和常用单位制，

1．国际单位制中选定长度(l)、质量(m)、时刻(t)、电流(I)、热力学温度(T)、发光强度(I)、物质的量(n)七个量为差不多物理量．

2．国际单位制包括力学单位制和其他单位制；力学单位制中包括差不多单位和导出单位

①差不多单位

长度l，单位：m；质量m，单位：kg；时刻t，单位：s.

②常用的导出单位

速度(v)，由公式v＝Δx

Δt导出，单位：m/s.

加速度(a)，由公式a＝Δv

Δt导出，单位：m/s

2.

力(F)，由公式F＝ma导出，单位：N(kg·m/s2)．

此外还有功、功率、压强等等．

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．时刻J．千克

(1)属于物理量的是________．

(2)在国际单位制中，作为差不多物理量的有________．

(3)在国际单位制中属于差不多单位的是________，属于导出单位的是________．

解析(1)题中所有各项中，属于物理量的是：密度、加速度、质量、长度、时刻，故此空填“A、D、E、H、I”．

(2)在国际单位制中，作为差不多物理量的有：质量、长度、时刻．故此空填“E、H、I”．

(3)在国际单位制中属于差不多单位的是秒和千克，属于导出单位的是米/秒，牛顿．故应填“F、J”；“B、C”．

答案(1)ADEHI(2)EHI(3) FJ BC

针对训练关于国际单位制下列叙述中正确的是()

A．在力学的国际单位制中，力的单位、质量的单位、位移的单位选定为差不多单位

B．牛顿、千克米每二次方秒都属于力的单位

C．在厘米、克、秒制中，重力加速度g的值等于9.8 cm/s2

D．中华人民共和国计量法规定：中华人民共和国采纳市制单位

解析力学的国际单位制中，时刻的单位、质量的单位、位移的单位选定为差不多单位，故A错误；单位制中的导出单位确实是依据差不多单位，由物理的规律公式推导而得到的．规定力的单位是牛顿，由牛顿第二定律得，F＝ma，1 N＝1 kgm/s2，故B正确；在物理问题的分析运算过程中，能够采纳不同的力学单位制，并非只能采纳国际制单位而不能采纳其他单位．但在同一运算式中必须采纳同一单位制．这是物理问题的求解过程中必须遵循的一个差不多原则，在厘米、克、秒制中，重力加速度g的值等于9.8 cm/s2，故C正确；我国采纳的也是

国际单位，故D 错误．故选B 、C

答案 BC

二、单位制在运算中的应用

1．单位制能够简化运算过程

运算时第一将各物理量的单位统一到国际单位制中，用国际单位制中的差不多单位和导出单位表示，如此就能够省去运算过程中单位的代入，只在数字后面写上相应待求量的单位即可，从而使运算简便．

2．单位制可检查物理量关系式的正误

依照物理量的单位，假如发觉某公式在单位上有问题，或者所求结果的单位与采纳的单位制中该量的单位不一致，那么该公式或运算结果确信是错误的．

3．比较某个物理量不同值的大小时，必须先把它们的单位统一到同一单位制中，再依照数值来比较．

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，速度变为180 km /h 需多长时刻？此过程中前进了多远距离？(g 取10 m /s 2)

解析 列车总质量m ＝103 t ＝106 kg ，

总重力G ＝mg ＝106×10 N ＝107 N ，

运动中所受阻力F ＝0.01G ＝0.01×107 N ＝1×105 N .

设列车匀加速运动的加速度为a.

由牛顿第二定律得F 牵－F ＝ma ，

则列车的加速度为a ＝F 牵－F m ＝3.5×105－1×105

106m /s 2＝0.25 m /s 2. 列车由静止加速到v ＝180 km /h ＝50 m /s 所用时刻为

t ＝v －v 0a ＝50－00.25 s ＝200 s .

此过程中列车的位移为x ＝v 2－v 202a ＝502－02×0.25

m ＝5×103 m ＝5 km . 答案 200 s 5 km

借题发挥 应用物理公式运算前应先将各物理量的单位在同一单位制中统一，一样统一到国际单位．假如已知各物理量差不多上国际单位制中单位，所求量也一定是国际单位制中单位，故在运算式中不必一一写出各物理量的单位，而