201X_202x學(xué)年高中物理第四章4力學(xué)單位制新人教版必修1

1、4力學(xué)單位制,1,2,新知預(yù)習(xí),自主檢測(cè),一、基本量、基本單位和導(dǎo)出單位 1.物理學(xué)的關(guān)系式確定了物理量之間的數(shù)量關(guān)系,同時(shí)它還確定了物理量的單位間的關(guān)系。 2.基本量 只要選定幾個(gè)物理量的單位,就能夠利用物理量之間的關(guān)系推導(dǎo)出其他物理量的單位;這些被選定的物理量叫作基本量。 3.基本單位:被選定的基本物理量的單位。力學(xué)中長(zhǎng)度、質(zhì)量、時(shí)間是基本量,它們的單位米、千克、秒是力學(xué)中的基本單位。 4.導(dǎo)出單位:由基本量單位根據(jù)物理關(guān)系推導(dǎo)出來的其他物理量的單位,3,新知預(yù)習(xí),自主檢測(cè),二、單位制和國(guó)際單位制 1.單位制:基本單位和導(dǎo)出單位一起組成單位制。 2.國(guó)際單位制:1960年第11屆國(guó)際計(jì)量大

2、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。 3.國(guó)際單位制中的力學(xué)單位 (1)基本單位:在力學(xué)范圍內(nèi),國(guó)際單位制中的基本量為長(zhǎng)度、質(zhì)量、時(shí)間。相應(yīng)的基本單位為米、千克、秒。 (2)常用的導(dǎo)出單位 速度(v),由公式v= 導(dǎo)出,單位:m/s。 加速度(a),由公式a= 導(dǎo)出,單位:m/s2。 力(F),由公式F=ma導(dǎo)出,單位:N(或kgm/s2)。 此外還有功、功率、壓強(qiáng)等,4,新知預(yù)習(xí),自主檢測(cè),1.正誤辨析 (1)一般來說物理公式僅能確定各物理量之間的數(shù)量關(guān)系,不能確定它們之間的單位關(guān)系。() 解析一般來說物理公式既能確定各物理量之間的數(shù)量關(guān)系,也能確定它們之間的單位關(guān)系。 答案

3、(2)時(shí)間是國(guó)際單位制中的基本單位。() 解析時(shí)間是物理量而不是單位,時(shí)間是基本物理量。 答案 (3)若某個(gè)單位符號(hào)中包含幾個(gè)基本單位的符號(hào),則該單位一定是導(dǎo)出單位。() 解析若某個(gè)單位符號(hào)中包含幾個(gè)基本單位的符號(hào),則該單位一定是導(dǎo)出單位,如 m/s、 m/s2等;但導(dǎo)出單位符號(hào)中不一定包含幾個(gè)基本單位的符號(hào),如、W等。 答案,5,新知預(yù)習(xí),自主檢測(cè),4)時(shí)間的單位小時(shí)是國(guó)際單位制中的導(dǎo)出單位。 () 解析時(shí)間是基本物理量,它的單位是基本單位,小時(shí)不是國(guó)際單位制中的時(shí)間單位。 答案 (5)加速度的單位1 m/s2=1 N/kg。() 解析1 N/kg=1 kgm/(s2kg)=1 m/s2。

4、答案,6,新知預(yù)習(xí),自主檢測(cè),2.下列單位:m,N,s,J,m/s,m/s2,kg中,屬于國(guó)際單位制中的基本單位的是() A.B.都是 C. D.只有不是 解析在題目給出的七個(gè)單位中只有是國(guó)際單位制中的基本單位,其他的均為導(dǎo)出單位。 答案C,7,探究一,探究二,隨堂檢測(cè),對(duì)單位制的理解 情景導(dǎo)引 某老師健身跑步的速度可以達(dá)到5 m/s,某人騎自行車的速度為19 km/h。 (1)某同學(xué)僅憑所給兩個(gè)速度的數(shù)值能否判斷老師的速度與自行車的速度的大小關(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,8,探究一,探究二,隨堂檢測(cè),要點(diǎn)提示(1)由于兩個(gè)速度的單位不同,故不能直接比較它

5、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)值大小來比較它們的大小。由于5 m/s=53.6 km/h=18 km/h,故自行車的速度較大,知識(shí)歸納 1.單位制的意義 (1)單位是物理量的組成部分,對(duì)于物理量,如果有單位一定要在數(shù)字后帶上單位。 (2)同一個(gè)物理量,選用不同單位時(shí)其數(shù)值不同。 (3)統(tǒng)一單位,便于人們的相互交流,統(tǒng)一人們的認(rèn)識(shí),9,探究一,探究二,隨堂檢測(cè),2.單位制的組成,10,探究一,探究二,隨堂檢測(cè),畫龍點(diǎn)睛基本單位就是根據(jù)一定規(guī)則規(guī)定的單位,由基本單位根據(jù)物理公式推導(dǎo)出來的單位就是導(dǎo)出單位,11,探究一,探究二,隨堂檢測(cè),典例剖析 例1現(xiàn)有下列物理量或單位,按下

6、面的要求選擇填空。(填序號(hào)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,作為基本物理量的有。 (3)在物理量的單位中不屬于國(guó)際單位的是。 (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,12,探究一,探究二,隨堂檢測(cè),解析(1)題中所有各項(xiàng)中,屬于物理量的是密度、加速度、質(zhì)量、長(zhǎng)度、時(shí)間,故此空填“A、D、E、H、I”。 (2)在國(guó)際單位制中,作為基本物理量的有質(zhì)量、長(zhǎng)度、時(shí)間。故此空填“E、H、I”。 (3)題中所給的單位中,不屬于國(guó)際單位的是厘米,故此空填“G”。 (4)在國(guó)際單位制中屬

7、于基本單位的是秒和千克,屬于導(dǎo)出單位的是米/秒、牛頓。故應(yīng)填“F、J”;“B、C”。 答案(1)ADEHI(2)EHI(3)G(4)FJBC,13,探究一,探究二,隨堂檢測(cè),單位制在物理計(jì)算中的應(yīng)用 情景導(dǎo)引 如右圖所示,在光滑的水平面上有一質(zhì)量為m0、傾角為的光滑斜面體,斜面上有一質(zhì)量為m的物塊沿斜面下滑。有一位同學(xué)求出的合力結(jié)果是 ,另一位同學(xué)說,你求出的結(jié)果一定是錯(cuò)的。他這樣說的根據(jù)是什么,要點(diǎn)提示cos 和sin 都是沒有單位的量,分子的單位是kg3m/s2,分母的單位是kg,故這個(gè)結(jié)果的單位是kg2m/s2=kgN,它不是力的單位,所以這個(gè)結(jié)果一定是錯(cuò)誤的,14,探究一,探究二,隨堂

8、檢測(cè),知識(shí)歸納 1.單位制可以簡(jiǎn)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(guó)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。 2.推導(dǎo)物理量的單位 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=FN中無單位。 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,15,探究一,探究二,隨堂檢測(cè),典例剖析 例2質(zhì)量為1.5

9、 t的汽車在前進(jìn)中受到的阻力是車重的 ,汽車在水平地面上做勻加速直線運(yùn)動(dòng)時(shí),5 s內(nèi)速度由36 km/h增至54 km/h。求汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的牽引力的大小。(g取10 m/s2,答案2.25103 N,16,探究一,探究二,隨堂檢測(cè),規(guī)律方法物理公式與數(shù)學(xué)公式的區(qū)別 1.數(shù)學(xué)公式只表示數(shù)量大小間的關(guān)系,很少涉及各量間的單位。 2.物理公式不僅表示各量的數(shù)量關(guān)系,而且還包含單位關(guān)系。例如,由牛頓第二定律F=ma就可知1 N=1 kgm/s2。 3.物理公式都可以抽象成一個(gè)數(shù)學(xué)函數(shù),但是要注意各物理量之間的因果關(guān)系不能改變。例如,牛頓第二定律的數(shù)學(xué)表達(dá)式F=ma中的F、m、a三個(gè)量之間的因果關(guān)系是由物

10、體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)、變化過程本身決定的,牛頓第二定律的數(shù)學(xué)表達(dá)式,無論以哪種形式出現(xiàn)(a= ,F=ma,m= ),F、m都是原因,a都是結(jié)果,17,探究一,探究二,隨堂檢測(cè),1.測(cè)量國(guó)際單位制規(guī)定的三個(gè)力學(xué)基本物理量,分別可用的儀器是下列哪一組() A.密度計(jì)、測(cè)力計(jì)、打點(diǎn)計(jì)時(shí)器 B.刻度尺、彈簧測(cè)力計(jì)、停表 C.停表、天平、量筒 D.刻度尺、天平、停表 解析力學(xué)中的三個(gè)基本物理量為長(zhǎng)度、質(zhì)量和時(shí)間,則相應(yīng)的測(cè)量工具為刻度尺、天平和停表。 答案D,18,探究一,探究二,隨堂檢測(cè),2.(多選)下列哪些物理量的單位是導(dǎo)出單位() A.力的單位NB.壓強(qiáng)的單位Pa C.長(zhǎng)度的單位mD.加速度的單位m/s2 解析力學(xué)單位中除了三個(gè)基本物理量長(zhǎng)度、質(zhì)量、時(shí)間的單位外,其余的單位均為導(dǎo)出單位。 答案ABD,19,探究一,探究二,隨堂檢測(cè),3.下列有關(guān)力學(xué)單位制的說法不正確的是() A.在力學(xué)的分析計(jì)算中,只能采用國(guó)際單位,不能采用其他單位 B.力學(xué)單位制中,選為基本單位的物理量有長(zhǎng)度、時(shí)間、質(zhì)量 C.力學(xué)單位制中,采用國(guó)際單位制的基本單位有千克、米、秒 D.單位制中的導(dǎo)出單位可以用基本單位來表示 解析在物理計(jì)算中,一般規(guī)定統(tǒng)一使用國(guó)際單位,但在有些計(jì)算中,只要方程兩邊的單位統(tǒng)一,不必采用國(guó)