《4.4第4節(jié)力學(xué)單位制》導(dǎo)學(xué)案

1、第4節(jié)力學(xué)單位制導(dǎo)學(xué)案1知道單位制、基本單位和導(dǎo)出單位的概念.學(xué)習(xí)目標(biāo)單位-（fi點(diǎn)）2明確國際單位制中七個(gè)基本物理量和力學(xué)中三個(gè)基本物理量及其3.知道物理運(yùn)算過程中單位的規(guī)范使用和表示方法.核心素養(yǎng)形成脈絡(luò)基木單位導(dǎo)出單位 單位制,物理觀念卜1邏輯推理薩屈單位的推導(dǎo)過程科單位制科學(xué)態(tài)度 與責(zé)任簡化過程檢驗(yàn)結(jié)果基礎(chǔ)梳理，一、基本單位1. 物理公式功能：物理學(xué)的關(guān)系式在確定了物理量之間的數(shù)量關(guān)系的同時(shí)，也確定了物理量單位間的關(guān)系2. 基本量：被選定的能夠利用物理量之間的關(guān)系推導(dǎo)出其他物理量的一些3. 基本單位：基本量的單位4.導(dǎo)出單位：山基本ft根據(jù)物理去系推導(dǎo)出來的其他物理量的單位二、單位制和

2、國際單位制1. 單位制：基本單位和導(dǎo)出單位一起組成單位制2. 國際單位制：1960年第11屆國際計(jì)量大會(huì)制訂了一種國頁逾1的、包括一切計(jì)量領(lǐng)域的單位制3. 國際單位制中的基本單位物理量名稱物理量符號單位名稱單位符號氏度1m質(zhì)量m千克kg時(shí)間t砂s電流I安培A熱力學(xué)溫度T開爾文K物質(zhì)的量n摩爾mol發(fā)光強(qiáng)度L (卻坎德拉cd4.力學(xué)中三個(gè)基本物理量及單位(1) 三個(gè)基本物理量：長度、質(zhì)量和時(shí)間(2) 國際單位制中三個(gè)基本單位：些、干克和秒自我檢測,a思維辨析(1) 物理量的單位均可以互相導(dǎo)出-(2) 個(gè)物理量的單位若用兩個(gè)或兩個(gè)以上的基本單位的符號表示，這個(gè)物理量的單位一定是導(dǎo)出單位-(3) 在

3、力學(xué)的分析計(jì)算中，只能采用國際制單位，不能采用其他單位-(4) 力學(xué)單位制中，采用國際單位制的基本單位有千克、米、秒.(5) 單位制中導(dǎo)出單位可以用基本單位來表示-(cm、(6) 厘米cm、克g、小時(shí)h都屬于國際單位制單位.( V (6) X提示：(1) X (2) 7(3) X (4) 7(1) 給出以下物理量或單位：a米b.牛頓C.加速度d.米/秒'e-質(zhì)量f千克時(shí)間h.秒j長度-下列說法正確的是(A- a, b, d, f屬于基本單位B. dr ft h屬于基本單位C. a, e, g屬于基本量D- br gr j屬于基本量提示：選B屬于國際單位制中基本單位的是米、千克和秒，故a

4、、f和h屬 于基本單位，故A錯(cuò)誤，B正確；力學(xué)中的S本物理量有三個(gè)，它們分別是長 度、質(zhì)量和時(shí)間，屬于基本物理量的是e、g和j,故C、D錯(cuò)誤.(2) 質(zhì)量為10 g的子彈，以300 m/s的水平初速度射入一塊豎直固定的木板，把木板打穿，子彈射出的速度是200 m/s.若木板療度為10 cm.求子彈對木板的平均作用力小明同學(xué)的解法如下，你同意他的解法嗎?山運(yùn)動(dòng)學(xué)公式：/一詬=2"得:F % 200'300', c3z-2X10m/s=-25X10 m/r山牛頓第二定律:F=nia=lQX (-2. 5X10) X=-25X1O"N提示：不同意，原因是單位未統(tǒng)一

5、到同一單位制中，正確解法如下:x=10 cm=0. 1 m, m=10 g = 10 ' kg.r % 200'300', C5/ -2X0. 1m/s=-25X10 m/s尸=加=107><( 25><10') N=-25X10' X,負(fù)號表示力的方向與速度方向相反扌殺究1對單位制的理解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)單憑所給兩個(gè)速度的數(shù)值能否判斷老師健身跑步的速度與某人騎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?要點(diǎn)提示(1)山于

6、兩個(gè)速度的單位不同，故不能直接比較它們的大小(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，山于 5 m/s = 5X3. 6 kin/h=18 km/h,故自行車的速度較大【核心深化】1. 國際單位與基本單位國際單位不一定是基本單位-基本單位只是組成國際單位制的一小部分, 在國際單位制中，除七個(gè)基本單位以外的單位都是導(dǎo)出單位.2.單位制的組成力學(xué)單 位制其他單位制r長度：米(m) 基本單位1質(zhì)th千克(kg)時(shí)間J秒(3)速度：*/秒(曲9) 導(dǎo)出單位(例如H功也 瓦待(W).壓簡帕斯卞(內(nèi))當(dāng) 用 單 位 制力學(xué)聶制本單位(例如)長度 -質(zhì)址 時(shí)M:厘米(cm)、千米(km

7、):克(認(rèn)噸:小時(shí)(h)、分鐘(min)導(dǎo)出單位(例如)其他型位制速度2千米/小時(shí)(km/h) 魄*/秒仗m/Q 功率：千瓦(kW) 壓暹：F帕(kPa)mu現(xiàn)有下列物理量或單位，按下面的要求填空.(選填選項(xiàng)前的字母)A密度B.米/秒C.牛頓D.加速度E.質(zhì)量F.秒G.厘米H長度 L時(shí)間J.千克(1)屬于物理量的是(2)在國際單位制中，作為基本單位的物理量的是(3) 在物理量的單位中不屬于國際單位制中單位的是(4) 在國際單位制中屬于基本單位的是,屬于導(dǎo)出單位的是解析(1)題中所有選項(xiàng)中，屬于物理量的是：密度、加速度、質(zhì)量、長 度、時(shí)間，故此空填“A、D、E、H、I"-(2)在國際單

8、位制中，作為基本單位的物理量有：質(zhì)量.長度、時(shí)間-故此空填H、I" (3) 題中所給的單位中，不屬于國際單位制中單位的是厘米，故此空填(4) 在國際單位制中屬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、廠；"B、C” -答案(1)A、D、E、H、I (2)E、H、I (3)G F、J B、CW K蹤調(diào)絳2018年11月1316日，第26屆國際計(jì)量大會(huì)(CGPM)在巴黎召開，會(huì)議通過了關(guān)于“修訂國際單位制(SI)”的1號決議-該決議是SI自1960年創(chuàng)建以來最為重大的一次變革，是科學(xué)進(jìn)步的里程碑.根據(jù)決議，SIS本單位中有4個(gè)被重新定義-以下單位中哪個(gè)是本

9、次大會(huì)被重新定義的（B秒A. 千克C.米D. 牛頓解析：選A根據(jù)“修訂國際單位制（SD”的1號決議的定義，質(zhì)量的基本 單位仍為千克，但被重新定義-時(shí)間的單位與長度的單位沒有被重新定義-牛頓仍然是導(dǎo)出單位，故A正確，B、C、D錯(cuò)誤.數(shù)法表示-如長度1 ynb計(jì)為10勺m.（2） 個(gè)物理量的單位如果用兩個(gè)或兩個(gè)以上的基本單位符號表示，這個(gè)物理量的單位一定是導(dǎo)出單位，如m/s、in/s kg/n?等，用一個(gè)符號表示的單位不一定是基本單位，如X、J、W都是導(dǎo)出單位（3）千萬不要認(rèn)為單位制只有一種，國際單位制只是諸多單位制中的一種,選用不同的基本單位，則組成的單位制就不同，我們要學(xué)會(huì)靈活運(yùn)用知識 扌殺究

10、2單位制的應(yīng)用【核心深化】1. 根據(jù)單位制中的基本單位和導(dǎo)出單位，可以利用物理公式推導(dǎo)出其他物理量的單位，并確定該公式的比例常數(shù)-例如，在國際單位制中，根據(jù)牛頓第 二定律，使質(zhì)量為1 kg的物體產(chǎn)生1 m/扌加速度的力為1 N,即1 N=1 kg m/s 這時(shí)尸 中，R=l,所以 F=nja2. 根據(jù)物理量的單位可以發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤-在查閱資料或進(jìn)行計(jì)算的過程中，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il算結(jié)果tt定是錯(cuò)誤的3. 簡化計(jì)算過程的單位表達(dá)-在解題計(jì)算時(shí)，已知量均采用國際單位制中的單位，計(jì)算過程中不用寫出各個(gè)量的單位，只要在式子末尾

11、寫出所求量的單 位即可，這樣求得的物理量的單位也是國際單位制中的單位-sra 在解一文字計(jì)算題中（由字母表達(dá)結(jié)果的訃算題），一個(gè)同學(xué)解得XF丁（&+対，用單位制的方法檢查，這個(gè)結(jié)果（ 厶mA. 可能是正確的B. 定是錯(cuò)誤的C. 如果用國際單位制，結(jié)果可能正確D. 用國際單位制，結(jié)果錯(cuò)誤，如果用其他單位制，結(jié)果可能正確思路點(diǎn)撥可以將右邊的只 時(shí)間和質(zhì)量如的單位代入公式看得到的單F位是否和位移X的單位一致.解析山上=廳（氏+對式，左邊單位是長度單 位，而右邊單位推知是速度單位，所以結(jié)果一定是錯(cuò)誤的，單位制選用得不 同，只影響系數(shù)，故A、C、D錯(cuò)，B對.答案B蹤調(diào)緣 轎車的加速度大小是衡量轎

12、車加速性能的一項(xiàng)重要指標(biāo)-近來，一些高級轎車的設(shè)計(jì)師在關(guān)注轎車加速度的同時(shí)，提出了一個(gè)新的概念, 叫做“加速度的變化率"，用"加速度的變化率"這一新的概念來描述轎車加 速度隨時(shí)間變化的快慢，并認(rèn)為，轎車的加速度變化率越小，乘坐轎車的人感 覺越舒適-下面四個(gè)單位中，適合做加速度的變化率單位的是（A. m/sC. m/s'B. m/s'D, n?/s'解析：選C新物理量表示的是加速度變化的快慢，所以新物理量應(yīng)該等于 加速度的變化量與時(shí)間的比值，而加速度的單位是01/乳所以新物理量的單位 應(yīng)該是m/s',所以C正確 隨堂知能演練1. （多

13、選）關(guān)于單位制，下列說法中正確的有（A.在力學(xué)中，力是基本概念，所以力的單位“牛頓”是力學(xué)單位中的基本單位B.因?yàn)榱Φ膯挝皇桥ｎD，而1 X=1 kg > m/sS所以牛頓是導(dǎo)出單位C各物理量采用國際單位制中的單位，通過物理公式運(yùn)算的結(jié)果的單位一定為國際單位制中的單位D.物理公式不僅確定了物理量之間的數(shù)量關(guān)系，同時(shí)也確定了物理量間的單位關(guān)系解析：選BCD“力”雖然是力學(xué)中的一個(gè)基本概念，但它的單位“牛頓” 卻不是力學(xué)中的基本單位-力學(xué)中的基本單位是千克、米和秒，其他皆為導(dǎo)出單位-物理公式不僅確定了物理量之間的數(shù)量關(guān)系，同時(shí)也確定了物理量之間 的單位關(guān)系.已知量采用國際單位制中的單位，通過物

14、理公式運(yùn)算的結(jié)果的單 位一定為國際單位制中的單位，單位制在力學(xué)計(jì)算中的意義正在于此，選項(xiàng)B、C、D正確.2. 下列關(guān)于單位制及其應(yīng)用的說法中，不正確的是(A.基本單位和導(dǎo)出單位一起組成了單位制B.選用的基本單位不同，構(gòu)成的單位制也不同C. 在物理計(jì)算中，如果所有已知量都用同一單位制的單位表示，只要正確應(yīng)用物理公式，其結(jié)果就一定是用這個(gè)單位制中的單位來表示D. 一般來說，物理公式主要確定各物理量間的數(shù)量關(guān)系，并不一定同時(shí)確 定單位關(guān)系解析：選D.A、B選項(xiàng)為單位制的一般性描述，是正確描述；在物理計(jì)算 中，物理公式既確定了各物理量間的數(shù)量關(guān)系，乂同時(shí)確定了其單位關(guān)系，故 錯(cuò)誤說法為D項(xiàng)3. 201

15、8年H月16 0.第26屆國際計(jì)量大會(huì)通過“修訂國際單位制”決議，正式更新包括國際標(biāo)準(zhǔn)質(zhì)量單位“干克”在內(nèi)的4項(xiàng)基本單位定義-下列A天平器材中，哪個(gè)不是測量力學(xué)基本物理量的工具(B電繼打點(diǎn)計(jì)肘器0 5 1C 15 20 25 M)D刻度尺解析：選C基本物理量指單位為國際基本單位的物理量，有長度，質(zhì)量, 時(shí)間等七個(gè)-天平測量質(zhì)量，單位是也，是測量力學(xué)基本物理量的工具；打點(diǎn) 計(jì)時(shí)器測量時(shí)間，是測量力學(xué)基本物理量的工具；彈簧測力計(jì)測力，單位是N,不是測量力學(xué)基本物理量的工具：刻度尺測量的是長度，是測量力學(xué)基本物理量的工具F4. 物體所受壓力的大小與受力面積之比叫做壓強(qiáng)，其定義式為p=單位是帕斯卡(P

16、a),是一個(gè)導(dǎo)出單位-在國際單位制中，力學(xué)的基本單位有：千 克(kg).米(m)、秒(S),用上述單位表示壓強(qiáng)的單位應(yīng)為(A- kg m sC- kg m' sD.4 m SF解析：選B.壓強(qiáng)定義式為p=-,它的單位是帕斯卡(Pa),根據(jù)牛頓第二定律知，1 N=1 kg-m/s',而面積S的單位是m',所以1 Pd=l 単，選項(xiàng)B正確5. 質(zhì)量為1.5 t的汽車在前進(jìn)中受到的阻力是車巫的亦，汽車在水平地面上做勻加速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，5 S內(nèi)速度山36 km/h增至54 km/h.求汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的牽引力的大小-取10 m/s')解析：計(jì)算時(shí)把各物理量的單位統(tǒng)一到國際單位制

17、中因 V %+ st9 F'尸=故 F=/i!a+Fm= +0. 05mg,r已知 =36 km/h=10 m/s, r=54 kin/h=15 m/s.t=o s* m= 1.0 t 1. o X 10 kg.代入以上數(shù)據(jù)，計(jì)算得尸 =loX10 X.(15-10) X+0. 05X1.5X10X10 N=2. 25X10' X.答案：2. 25X10, X一、單項(xiàng)選擇題1.2018年H月16 0.第26屆國際計(jì)量大會(huì)通過“修訂國際單位制”決議，正式更新包括國際標(biāo)準(zhǔn)質(zhì)量單位“干克”在內(nèi)的4項(xiàng)基本單位定義-國際單位制中規(guī)定，力學(xué)量所對應(yīng)的基本單位是(A.米、牛頓、秒B.米、牛頓

18、、克C.米、千克、秒D.米/秒、米、牛頓解析：選C.國際單位制中規(guī)定，力學(xué)量所對應(yīng)的基本單位是米、千克、秒，牛頓、米/秒是導(dǎo)出單位，故A、B、D錯(cuò)誤，C正確.2. 關(guān)于物理量和物理量的單位，下列說法中正確的是（A.在力學(xué)范W內(nèi)，國際單位制規(guī)定長度、質(zhì)量、力為三個(gè)基本物理量B.后人為了紀(jì)念牛頓，把“牛頓”作為力學(xué)中的基本單位C- 1 N=1 kg m SD. “秒”“克”“攝氏度”都屬于國際單位制的基本單位解析：選C.力學(xué)中的三個(gè)基本物理量為長度、質(zhì)量、時(shí)間，A錯(cuò)誤；“牛 頓”是為了紀(jì)念牛頓而作為力的單位，但不是基本單位，B錯(cuò)誤；根據(jù)“牛 頓”的定義，1 N=1 kg m s- C正確；“克&q

19、uot;“攝氏度”不是基本單位，D錯(cuò)誤3. 導(dǎo)出單位是山基本單位組合而成的，則下列說法中正確的是（A.加速度的單位是m/乳是山01、S兩個(gè)基本單位組合而成的B.加速度的單位是m/s',A y山公式8=云可知它是山m/s和S兩個(gè)基本單位組合而成的C.加速度的單位是m/s',F山公式召=-可知，它是山N、kg兩個(gè)基本單位組m合而成的D.以上說法都是正確的解析：選A.在力學(xué)中長度、時(shí)間和質(zhì)量的單位為基本單位，而m/s、N都是導(dǎo)出單位，所以B、C、D錯(cuò)誤4.2018年12月11日第26屆國際計(jì)量大會(huì)已決定不再把千克、安培、開爾文和摩爾作為基本單位，新定義后7個(gè)國際單位制中基本單位有3個(gè)

20、沒變化,除光強(qiáng)單位坎徳拉外，另外兩個(gè)是（A.米、秒B.秒、庫C.米、牛D.牛、庫解析：選A新定義后7個(gè)國際單位制中基本單位有3個(gè)沒變化，除光強(qiáng)單位坎徳拉外，另外兩個(gè)是米和秒，故A正確，B、C、D錯(cuò)誤.5.聲音在空氣中的傳播速度A與空氣的密度Q、壓強(qiáng)P有關(guān)-下列速度的表達(dá)式（&為比例系數(shù)，無單位）中正確的是（A.B. r=kp解析：選B山各物理量的單位之間的關(guān)系確定公式是否正確壓強(qiáng)p可山 公式得，則其單位為kg；ys= kgm/(ms)l密度Q可曲公式P=速度的單位，A錯(cuò)誤.而警的單位為m/s, B可能正確.乂屁石的單位為得，則Q的單位為kg/in III于題中A無單位，則磴的單位為mV

21、sS顯然不是C. v=<xatD.s/m,也不是速度的單位，C錯(cuò)誤.、岡的單位為kg/(rn：s),不是速度的單 位，D錯(cuò)誤.6. 雨滴在空氣中下落，當(dāng)速度比較大的時(shí)候，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，即則比例系數(shù)&的單位是B. kg/mD. kg/mA kg/n?C- kg/n?解析：選B將R=kS&變形得£=寺，采用國際單位制，武中人的單位為N,即kg m/sS S的單位為n?,速度的二次方的單位可寫成為(m/s)將這些單位代入上式得比例系數(shù)£的單位是kg/in B正確.7. 2018年11月16日第26屆國際計(jì)量大會(huì)通

22、過“修訂國際單位制”決議，正式更新包括國際標(biāo)準(zhǔn)質(zhì)量單位“千克”在內(nèi)的4項(xiàng)基本單位定義，新國 際單位體系采用物理常數(shù)車新定義質(zhì)量單位“千克”、電流單位“安培”、溫 度單位“開爾文”和物質(zhì)的量單位“摩爾”.以尸表示力，y表示速度，a表示 加速度，X表示位移，£表示時(shí)間，如表示質(zhì)量，借助單位制可知下列表達(dá)式可B. t=能正確的是(FtA- A：=m同，故A錯(cuò)誤；r單位為S,中單位為故B正確單位為m/s.kg解析：選B.龍單位為m,盤單位為kgys-s=m/s,故等號左右單位不7的單位C- x=Fty/xwt的單位為pm m/s' s=7ni'/s,故C錯(cuò)誤；a的單位為m/s

23、',為書 ，故D錯(cuò)誤.二.多項(xiàng)選擇題8. 在研究勻變速直線運(yùn)動(dòng)的實(shí)驗(yàn)中，取計(jì)數(shù)時(shí)間間隔為0.1 S,測得相鄰相等時(shí)間間隔的位移差的平均值A(chǔ)x=L2 cm,若還測出小車的質(zhì)量為500 g,則關(guān)于加速度、合外力大小及單位，既正確乂符合一般運(yùn)算要求的是（A. £=寧=捋 m/s'=120 m/s=B.扌=1.2 m/s，C. 盧=加=500Xl2 N=600 ND. 尸=加=0oXl2 N=0. 6 N解析：選BD在應(yīng)用公式進(jìn)行數(shù)量運(yùn)算的同時(shí)，也要把單位帶進(jìn)運(yùn)算.帶 單位運(yùn)算時(shí)，單位換算要準(zhǔn)確.可以把題中已知量的單位都用國際單位表示, 計(jì)算結(jié)果的單位就是用國際單位表示的.這樣在統(tǒng)一已知量的單位后，就不必寫出各個(gè)量的單位，只在數(shù)字后面寫出正確單位即可.選項(xiàng)A中Ax=l2cm沒換成國際單位，C項(xiàng)中的小車質(zhì)量加=500 g沒換成國際單位，所以A、C錯(cuò)誤，B、D正確.9. 有兒個(gè)同學(xué)在一次運(yùn)算中，得出了某物體位移的大小同其質(zhì)量皿 速 度卩、作用力尸和運(yùn)動(dòng)時(shí)間上的關(guān)系式分別如下，其中一