物理人教版 (2019)4 力学单位制备课ppt课件

这是一份物理人教版 (2019)4 力学单位制备课ppt课件，共40页。

关键能力·情境探究达成
知识点一　单位制的理解
知识点二　单位制的应用
1．物理公式功能：物理学的关系式在确定了物理量之间的数量关系的同时，也确定了物理量的____之间的关系。2．基本量：被选定的能够利用物理量之间的关系推导出其他____________，这些被选定的物理量叫作基本量。3．基本单位：______的单位。4．导出单位：由基本量根据________推导出来的其他物理量相应的单位。
5．单位制(1)单位制：____单位和____单位一起组成单位制。(2)国际单位制：1960年第11届国际计量大会制订了一种________的、包括一切计量领域的单位制。
(3)国际单位制中的七个基本量和相应的基本单位
6．力学中三个基本物理量及单位(1)三个基本物理量：____、____和____。(2)国际单位制中三个基本单位：__、____和__。
如图所示某老师健身跑步的速度可以达到5 m/s，某人骑自行车的速度为19 km/h。
问题1　某同学单凭所给两个速度的数值能否判断老师健身跑步的速度与某人骑自行车的速度的大小关系？提示：由于两个速度的单位不同，故不能直接比较它们的大小。问题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：应先统一这两个速度的单位，再根据数值大小来比较它们的大小，由于5 m/s＝5×3.6 km/h＝18 km/h，故自行车的速度较大。
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。
【例1】　(多选)国际单位制(SI)定义了7个基本单位，其他单位均可根据物理关系导出。1967年用铯-133原子基态的两个超精细能级间跃迁辐射的频率Δν＝9 192 631 770 Hz定义秒(s)；1983年用真空中的光速c＝299 792 458 m·s-1定义米(m)。2018年第26届国际计量大会决定，7个基本单位全部用基本物理常量来定义。关于国际单位制，下列选项正确的是(　　)A．7个基本单位全部用物理常量定义，保证了基本单位的稳定性B．在力学范围内的基本单位有米(m)、千克(kg)、秒(s)C．牛顿是导出单位，1 N＝1 kg·m·s2D．米每二次方秒(m/s2)、牛顿每千克(N/kg)都是重力加速度g的单位
[跟进训练]1．下列关于单位制的说法正确的是(　　)A．在国际单位制中，米、千克、秒三个物理量被选作力学的基本物理量B．力的单位牛顿是国际单位制中的一个导出单位C．在国际单位制中，力学的三个基本单位分别是长度、质量、时间D．只有国际单位制是由基本单位和导出单位组成
B　[国际单位制中规定了七个基本物理量，分别为长度、质量、时间、热力学温度、电流、发光强度、物质的量。它们在国际单位制中的单位称为基本单位，而由物理量之间的关系式推导出来的物理量的单位叫作导出单位。在国际单位制中，力学的三个基本物理量分别为长度、质量和时间；力学的三个基本单位是米、千克和秒；力的单位是导出单位；并非只有国际单位制才由基本单位和导出单位组成，故B正确。]
1．单位制可以简化计算过程计算时首先将各物理量的单位统一到国际单位制中，这样就可以省去计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，从而使计算简便。
2．推导物理量的单位物理公式在确定各物理量的数量关系时，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关系，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，F＝μFN中μ无单位。
4．单位制可检查物理量关系式的正误根据物理量的单位，如果发现某公式在单位上有问题，或者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肯定是错误的。
【典例2】　研究发现，声音在气体中的传播速度仅取决于气体的压强、密度及某些常数(没有单位)，某人根据单位制的知识推导出了计算气体中声速的公式，并计算出声音在压强为1.00×105 Pa、密度为1.29 kg/m3和压强为1.29×105 Pa、密度为1.44 kg/m3的两种气体中的声速之比，正确的是(　　)A．100∶144　　B．40∶43C．1.29∶1.2　　　D．1.44∶1
[思路点拨]　此题没有现成的物理公式可用，我们只能猜想声速公式的形式。由题意可知此公式只包含声速v、压强p及密度ρ三个物理量，声速v应该等于压强p和密度ρ的某种运算再与常数k的乘积，解题的关键是推导出其表达式。
B　[由单位制知识建立声速表达式，等号左边：声速v，国际单位制单位是m/s；等号右边：密度ρ，国际单位制单位是kg/m3，压强p，国际单位制单位是Pa，又1 Pa＝1 N/m2，1 N＝1 kg·m/s2，整理后p的单位为kg/(m·s2)。
规律方法　利用单位检验正误的方法(1)物理公式在确定了物理量数量关系的同时，也确定了物理量的单位关系。(2)在进行物理运算时，最终结果往往是一个表达式，若很难判断其正误，可将全部物理量的国际单位制单位代入式中，对单位进行运算，若得到的单位不是所求物理量的国际单位制单位，结果就一定是错误的。
[跟进训练]2．物理公式在确定物理量间数量关系的同时，也确定了物理量间的单位关系，像F＝ma，m的单位是kg，a的单位是m/s2，则力的单位1 N＝1 kg·m/s2。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v的二次方成正比，与其横截面积S成正比，即Ff＝kSv2，则比例系数k的单位是(　　)A．kg/m4　　　B．kg/m3　　　C．kg/m2　　　D．kg/m
学习效果·随堂评估自测
1．(2022·江苏高二学业考试)下列实验器材可以用来测量基本物理量的是(　　)
A　　　　　　　　　　B
C　　　　　　　　　D
A　[天平可以测量质量，质量是基本物理量，选项A正确；温度计测量摄氏温度，摄氏温度(℃)不是基本物理量，选项B错误；弹簧测力计测量力，力不是基本物理量，选项C错误；电压表测量电压，电压不是基本物理量，选项D错误。]
2．(2022·浙江6月选考)下列属于力的单位是(　　)A．kg·m/s2　　B．kg·m/sC．kg·m2s　　　D．kg·s/m2
A　[根据牛顿第二定律有F＝ma。则力的单位为kg·m/s2，故选A。]
3．(2022·浙江高一阶段检测)超级电容器是一种高效、实用、环保的能量存储装置，在新能源汽车等领域已得到广泛应用，如图所示是一单体超级电容器，它的电容值是3000 F。若用国际单位制基本单位的符号来表示“F”，下列正确的是(　　)A．C/V　　　　B．A2·s2/JC．A2·s4/(kg·m2)　　　D．A2·s2/(N·m)
D　[物理计算中，在进行数量运算的同时，也要注意单位运算。带单位运算时，每一个数据均要带上单位，且单位换算要准确；也可以把题中已知量的单位都用国际单位制单位表示，计算的结果就用国际单位制单位表示，这样在统一已知量的单位后，就不必一一写出各个量的单位，只在结果后面写出正确单位即可。在备选的四个选项中，A、C项均错，B项解题过程正确，但不简捷，只有D项中单位运用正确，且过程简捷、规范，故选D。]
回归本节知识，自我完成以下问题：1．什么是基本量？什么是基本单位？力学中国际单位制的基本物理量都有哪些？分别对应什么基本单位？提示：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，它们的单位叫作基本单位。力学中的基本量有长度、质量和时间。它们单位分别是m、kg和s。