1、第 4 節力學單位制學習目標核心提煉1. 知道國際單位制及七個基本物理量。3 個概念基本單位、導出單位、單位2. 知道基本單位、導出單位和單位制，知道力學中的三個基本單位。3. 掌握根據物理關系式確定物理量的單位的方法，學會用單位制判斷一個表達式的正誤。制3 個基本單位力學中的kg、m、s2 種應用解題過程的正確書寫檢驗結果是否正確一、基本單位和導出單位閱讀教材第78 頁，知道基本量、基本單位及導出單位的概念。1. 物理關系式的功能：物理學的關系式確定了物理量之間的數量關系的同時，也確定了物理量的單位間的關系。2. 基本量與基本單位：只要選定幾個物理量的單位，就能夠利用物理量之間的關系推導出其

2、他物理量的單位，這些被選定的物理量叫做基本量，它們的單位叫做基本單位。3. 導出單位：由基本量根據物理關系推導出來的其他物理量的單位叫做導出單位。思維拓展二、國際單位制閱讀教材第79 頁，了解什么是國際單位制，知道國際單位制中的七個基本物理量和相應的基本單位。1. 單位制：基本單位和導出單位一起組成了單位制。2. 國際單位制：是一種國際通用的、包括一切計量領域的單位制。3. 國際單位制中的七個基本物理量和相應的基本單位物理量名稱物理量符號單位名稱單位符號長度l米m質量m千克kg時間t秒s電流i安 培a熱力學溫度t開 爾文 k 發 光 強 度 i ( i v )坎 德拉 cd 物 質 的 量 n

3、( )摩 爾mol思維拓展美國國家航空航天局 (nasa)在 20 世紀末曾發射過一個火星探測器，但它由于靠火星過近，結果因溫度過高而起火， 并脫離軌道墜入火星的大氣層。 航空航天局調查事故原因時發現：原來探測器的制造商洛克希德·馬丁公司計算加速度時使用了英制單位， 而噴氣推動實驗室的工程師理所當然地認為他們提供的數據是以國際單位制算出來的， 并把這些數據直接輸入電腦。從這次事故的原因上，你能得到什么啟示？答案 在國際上采用統一的單位制是非常重要的，也是非常必要的。預習完成后，請把你疑惑的問題記錄在下面的表格中問題 1問題 2問題 3對單位制的理解 要點歸納 1. 單位制的意義：單位

4、是物理量的組成部分，對于物理量，如果有單位一定要在數字后帶上單位， 同一個物理量， 選用不同單位時其數值不同。統一單位， 便于人們的相互交流， 統一人們的認識。2. 單位制的組成國際(1) 單位制力基本單位學單位制導出單位長度：米m質量：千克kg時間：秒s速度：米每秒m/s功率：瓦特w壓強：帕斯卡pa其他單位制常用(2) 單位制基本力單位學單位導出制單位長度：厘米cm、千米km質量：克g、噸t時間：小時h、分鐘min速度：千米每小時km/h、厘米每秒cm/s功率：千瓦kw壓強：千帕kpa其他單位制 精典示例 例 1現有下列物理量或單位，按下面的要求選擇填空：a力b 米 / 秒 c 牛頓d 加速

5、度e質量f 秒g 厘米h 長度i 時間j 千克k 米(1) 屬于物理量的是 ( 只填代號 ) ；(2) 在國際單位制中，其單位作為基本單位的物理量有 ；(3) 在國際單位制中屬于基本單位的是 ，屬于導出單位的是 。解析(1) 屬于物理量的是a、d、 e、h、i 。(2) 在國際單位制中，其單位作為基本單位的物理量有e、 h、i 。(3) 在國際單位制中屬于基本單位的是f、 j、k，屬于導出單位的是b、c。答案見解析(1) 基本物理量的所有單位均為基本單位，但是基本單位并非都是國際單位制中單位， 國際單位制中單位也不一定是基本單位。要從概念上理解基本單位與國際單位之間的聯系與區別。(2) 只用一

6、個符號表示的單位不一定就是基本單位，例如牛頓(n) 、焦耳 (j) 、瓦特 (w)等都不是基本單位，它們是導出單位。(3) 兩個或更多的符號表示的單位也可能是基本單位，例如千克(kg) 就是基本單位。 針對訓練1下列有關力學單位制的說法中正確的是() a在有關力學的分析計算中，只能采用國際單位制，不能采用其他單位制 b力學單位制中，選為基本單位的物理量有長度、質量和速度 c力學單位制中，采用國際單位制的基本單位有千克、米和牛 d單位制中的導出單位可以用基本單位來表達解析在有關力學的分析和計算中，可以采用任何一種單位制，只要單位統一即可，但2是為了方便，常常采用國際單位制，所以a 錯誤；在力學單

7、位制中，選用長度、質量和時間三個物理量作為基本單位的物理量，相對應的單位是米、千克和秒，所以b、c 錯誤；按照單位制的概念，導出單位都可以用基本單位來表達，如1 n 1 kg ·m/s答案d，所以 d 正確。單位制的應用 要點歸納 1. 簡化計算過程的單位表達：在解題計算時，已知量均采用國際單位制，計算過程中不用寫出各個量的單位，只要在式子末尾寫出所求量的單位即可。2. 推導物理量的單位：物理公式在確定各物理量的數量關系時，同時也確定了各物理量的單位關系，所以我們可以根據物理公式中物理量間的關系推導出物理量的單位。3. 判斷比例系數的單位：根據公式中物理量的單位關系，可判斷公式中比例

8、系數有無單位，如公式f kx 中 k 的單位為n/m，f fn 中 無單位， f kma中 k 無單位。4. 比較物理量的大小：比較某個物理量不同值的大小時，必須先把它們的單位統一，再根據數值來比較。 精典示例 3 例 2一輛質量為4×10kg 的汽車在水平地面上勻速行駛。某個時刻關閉發動機， 經過 20 s 滑行 40 m 而停止下來，求汽車所受阻力為多大？思路點撥汽車做勻 減速運動由運動學公式求出加速度由牛頓第二定律求出阻力 f解析選汽車為研究對象，則根據速度公式和位移公式可得0 v0 at12根據位移公式，得x v0t 2at2x2x由以上兩式解得a t 2 ， v0 t22這

9、時，只要正確確定已知量單位( 要統一 ) ，可以不把各量單位代入，則a2×40202m/s 0.2 m/sv02×40 m/s 4 m/s20根據牛頓第二定律知汽車所受阻力大小×f ma4×10 3n 800 n 。答案800 n(1) 在利用物理公式進行計算時，為了在代入數據時不使表達式過于繁雜，我們要把各個量換算到同一單位制中，這樣計算時就不必一一寫出各量的單位，只要在所求結果后寫上對應的單位即可。(2) 習慣上把各量的單位統一成國際單位，只要正確地應用公式，計算結果必定是用國際單位來表示的。2 針對訓練2據報載，我國自行設計生產運行速度可達v 15

10、0 m/s 的磁懸浮飛機。假設“飛機”的總質量m 5 t ，沿水平直軌道以a 1 m/s 的加速度從靜止做勻加速起動至最大速度，忽略一切阻力的影響。求：(1) “飛機”所需的動力f；(2) “飛機”起動至最大速度所需的時間t 。解析(1) 由牛頓第二定律得：“飛機”所需的動力f ma 5 000 n 。v(2) 從起動至最大速度所需時間t a 150 s 。答案(1)5 000 n(2)150 sf 例 3在解一文字計算題中( 由字母表達結果的計算題) ，一個同學解得位移x 2( t 1mt 2) ，其中 f、m、t 分別表示力、質量和時間。用單位制的方法檢查，這個結果() a可能是正確的b一

11、定是錯誤的 c如果用國際單位制，結果可能正確d用國際單位制，結果錯誤，如果用其他單位制，結果可能正確思路探究(1) 位移的國際單位是 。(2) 力、質量和時間的國際單位分別是 。(3) 所給方程右邊推導出的單位是什么量的單位？解析位移 x 的國際單位是米，由f2 ( t 1 t 2) 得n· skg·m/s 2· s m/s。所給等式左mkgkg邊單位是長度單位，而右邊單位是速度單位，所以結果一定是錯誤的。選用的單位制不同，只影響系數，故b 正確， a、c、d 錯誤。答案b根據物理量的單位可以發現錯誤。在查閱資料或進行計算的過程中，若所求結果的單位與采用的單位制中

12、該量的單位不一致，那么該公式或計算結果應該是錯誤的。 針對訓練3已知物理量 的單位為“ m”、物理量v 的單位為“ m/s”、物理量f 的 1單位為“s”，則由這三個物理量組成的關系式正確的是()a v fb v fc f vd vf解析f 的單位是ms 1m·s，與 v 的單位“ m/s”不相同， 選項 a 錯；f的單位是m·s 1，與 v 的單位“ m/s”相同，選項b 正確； v 的單位是m·s1·m m2·s1，與 f 的單位 11 1 2“s ”不相同， 選項 c 錯誤； vf 的單位是m·s ·s m·

13、s，與 的單位“ m”不相同，選項 d 錯誤。答案b1關于物理量和物理量的單位，下列說法中正確的是() a在力學范圍內，國際單位制規定長度、質量、力為三個基本量b后人為了紀念牛頓，把“牛頓”作為力學中的基本單位c. 1 n1 kg ·m·s 2d. “秒”、“克”、“攝氏度”都屬于國際單位制中的單位解析力學中的三個基本量為長度、質量、時間，a 錯誤；“牛頓”是為了紀念牛頓而2作為力的單位，但不是基本單位，b 錯誤；根據“牛頓”的定義，1 n1 kg ·m·s 確；“克”、“攝氏度”不是國際單位，d 錯誤。2答案c 2雨滴在空氣中下落，當速度比較大的時候，

14、它受到的空氣阻力與其速度的二次方成正比，與其橫截面積成正比，即ff ksv ，則比例系數k 的單位是 ()43a kg/mb kg/m2c kg/md kg/m，c 正解析將 ff ksvff22變形得 k sv2，采用國際單位制，式中ff 的單位為 n，即 kg·m/s ，3s 的單位為m2，速度的二次方的單位可寫為(m/s) 2。將這些單位代入上式得kg，即比例系數mk 的單位是kg/m 3， b 正確。答案b3. 聲音在空氣中的傳播速度v 與空氣的密度、壓強p 有關。下列速度的表達式( k為比例系數，無單位) 中正確的是()pkpa vkb vkc vpd vkp2,23kp解析國際單位制中p 的單位是n/m1 n1 kg·m/s， 的單位是kg/m ，代入22kg·m/smm可得m2·kg/m 3答案bs2 s，即為速度v 的單位，故b 正確。24. 質量 m 200 g 的物體以加速度a20 cm/s做勻加速直線運動，則關于它受到的合外力的大小及單位，下列運算既簡潔又符合一般運算要求的是()a f200×20 4 000 nb. f× n nc. f× nd f0.2 kg ×0.2 m/s2 n解析在物理計算中， 如果各物理量的單位都統一到國際單位制中，則最后結果