高中人教版 (2019)4 力学单位制一等奖课件ppt

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自主预习·新知导学
一、基本单位1.基本量和基本单位在物理学中,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作基本量,它们相应的单位叫作基本单位。2.导出量和导出单位由基本量根据物理关系推导出来的其他物理量叫作导出量,推导出来的相应单位叫作导出单位。3.单位制:基本单位和导出单位一起就组成了一个单位制。
二、国际单位制1.国际单位制:是一种国际通用的、包括一切计量领域的单位制。2.国际单位制中的七个基本物理量和相应的基本单位见下表。
【思考讨论】 1.判断下列说法的正误。(1)一般来说,物理公式仅能确定各物理量之间的数量关系,不能确定它们之间的单位关系。(　　)(2)kg,m/s,N是基本单位。(　　)(3)kg,m,s是基本单位。(　　)(4)时间的单位——小时是国际单位制中的导出单位。(　　)提示:(1)×　(2)×　(3)√　(4)×
2.在学习了力学单位制后,李明同学由公式G=mg得g的单位是N/kg,而赵宏同学由自由落体公式v=gt得g的单位为m/s2,于是二人发生争执,都认为自己导出的单位正确,到底谁是谁非呢?
3.厘米(cm)、千米(km)、小时(h)、分钟(min)是基本物理量的单位,是国际单位制中的单位吗?提示:不是
合作探究·释疑解惑
知识点一 对单位制的理解
问题引领如图所示,某运动员的最快速度可以达到10 m/s,某人骑摩托车的速度为35 km/h。(1)仅凭所给两个速度的数值大小能否判断运动员的速度与摩托车的速度的大小关系?(2)你能比较以上两个速度的大小关系吗?以上两个速度哪个大?
提示:(1)不能(2)能。10 m/s=36 km/h>35 km/h,所以运动员的速度较大。
归纳提升1.单位制的意义单位是物理量的组成部分。对于物理量,如果有单位,一定要在数字后带上单位。同一个物理量,选用不同单位时其数值不同。统一单位,便于人们的相互交流,统一人们的认识。
1.一个物理量的单位如果用两个或两个以上的基本单位符号表示,这个物理量的单位一定是导出单位,如m/s、m/s2、kg/m3等。2.用一个符号表示的单位不一定是基本单位,如N、J、W都是导出单位。
典型例题【例题1】 关于力学单位制,下列说法正确的是(　　)A.N、m/s、m/s2是导出单位B.后人为了纪念牛顿,把N作为力学的基本单位C.在国际单位制中,时间的基本单位可以是s,也可以是hD.在不同的力学单位制中,牛顿第二定律的表达式都是F=ma
答案:A解析:N、m/s、m/s2都是导出单位,A正确;牛顿是力的单位,但牛顿是导出单位,不是基本单位,B错误;在国际单位制中,时间的基本单位是s,其他的单位不是国际单位制中的单位,C错误;只有在国际单位制中,牛顿第二定律的表达式F=kma中的k才是1,此时的表达式才能写成F=ma,D错误。
1.国际单位不一定是基本单位,基本单位只是组成国际单位制的一小部分,在国际单位制中,除七个基本单位以外的单位都是导出单位。2.物理量之间的关系可以通过相应的物理公式导出,但并不是所有物理量的单位都可以互相导出。
【变式训练1】 现有以下一些物理量和单位,按下面的要求选择填空。A.密度　B.米/秒　C.牛顿　D.加速度　E.质量　F.秒　G.厘米　H.长度　I.时间　J.千克(1)属于物理量的有　　　　　　　　。 (2)在国际单位制中,被选定的基本量有　　　。 (3)在国际单位制中的基本单位有　　　　,属于导出单位的有　　　　。(均选填字母) 
答案:(1)A、D、E、H、I　(2)E、H、I　(3)F、J　B、C解析:(1)此题给定的选项中,属于物理量的有密度、加速度、质量、长度、时间,故此空填“A、D、E、H、I”。(2)此题给定的选项中,在国际单位制中,被选定的基本量有质量、长度、时间,故此空填“E、H、I”。(3)此题给定的选项中,在国际单位制中是基本单位的有千克、秒,属于导出单位的有米/秒、牛顿,故第一个空填“F、J”,第二个空填“B、C”。
知识点二 单位制的应用
问题引领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,但它由于飞得靠火星过近,结果因温度过高而起火,并脱离轨道坠入火星的大气层。
调查原因时发现:原来探测器的制造商计算加速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地认为他们提供的数据是以国际单位算出来的,把这些数据直接输入了电脑。你看,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。
(1)因单位失误而造成的事故怎样才能避免?提示:需要制定国际上统一的单位标准,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,叫作国际单位制,简称SI。(2)力学基本单位有哪些?提示:国际单位制中力学基本单位有长度单位米(m),质量单位千克(kg),时间单位秒(s)。
归纳提升1.简化计算过程的单位表达:在解题计算时,已知量均采用国际单位制,计算过程中不用写出各个量的单位,只要在式子末尾写出所求量的单位即可。2.推导物理量的单位:物理公式在确定各物理量的关系时,同时也确定了各物理量的单位关系,所以我们可以根据物理公式中物理量间的关系推导出物理量的单位。
3.判断比例系数的单位:根据公式中物理量的单位,可判断公式中比例系数有无单位,如公式F=kx中k的单位为N/m,Ff=μFN中μ无单位,F=kma中k无单位。4.比较物理量的大小: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,再根据数值来比较。
典型例题【例题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 。列车由静止开始做匀加速直线运动,速度变为180 km/h需多长时间?此过程中列车前进了多少?(g取10 m/s2)答案:200 s　5 km
列车由静止加速到v=180 km/h=50 m/s所用时间为
根据物理量的单位有时可以发现错误。在查阅资料或进行计算的过程中,若所求结果的单位与采用的单位制中该量的单位不一致,那么该公式或计算结果应该是错误的。
【变式训练2】 雨滴在空气中下落,当速度比较大的时候,它受到的空气阻力与其速度的二次方成正比,与其横截面积成正比,即Ff=kSv2,则比例系数k的单位是(　　)A.kg/m4B.kg/m3C.kg/m2D.kg/m
答案:B解析:将Ff=kSv2变形得k= ,采用国际单位制,式中Ff的单位为N,即kg·m/s2,S的单位为m2,速度的二次方的单位可写为(m/s)2。将单位代入得比例系数k的单位是kg/m3,B正确。此题考查单位制的应用,意在培养科学思维。
1.(单位制的理解)下列关于单位制及其应用的说法,不正确的是(　　)A.基本单位和导出单位一起组成了单位制B.选用的基本单位不同,构成的单位制也不同C.在物理计算中,如果所有已知量都用同一单位制的单位表示,只要正确应用物理公式,其结果就一定是用这个单位制中的单位来表示D.一般来说,物理公式主要确定各物理量间的数量关系,并不一定同时确定单位关系
答案:D解析:A、B选项为单位制的一般性描述,是正确描述;在物理计算中,物理公式既确定了各物理量间的数量关系,又同时确定了其单位关系,故错误说法为D。
2.(多选)(基本单位)下列单位属于国际单位制的基本单位的是(　　)A.牛(N)B.米(m)C.小时(h)D.千克(kg)答案:BD解析:力学单位制的基本物理量有三个,它们分别是长度、质量、时间,它们在国际单位制中的单位分别为m、kg、s,所以B、D正确。
答案:A解析:在力学单位制中,长度、时间、质量的单位为基本单位,而m/s、N都是导出单位,所以B、C错误。
4.(单位制的应用)物理公式在确定物理量的同时,也确定了物理量的单位关系。下面给出的关系式中,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。试判断下列表达式的单位,并指出这些单位所对应的物理量的名称。