高中物理人教版 (2019)必修 第一册第四章 运动和力的关系4 力学单位制课文配套ppt课件

这是一份高中物理人教版 (2019)必修 第一册第四章 运动和力的关系4 力学单位制课文配套ppt课件，共38页。PPT课件主要包含了物理量的单位，基本量，物理关系，国际通用，DEHI等内容，欢迎下载使用。

整体感知·自我新知初探
[学习任务]任务1．了解什么是单位制。任务2．知道国际单位制中七个基本物理量及其单位。任务3．能够根据物理量的定义式或者物理关系来推导其他物理量的单位。任务4．能在运算过程中规范使用物理单位，会利用单位制判断一个物理量表达式的正误。
[问题初探]问题1　单位制是什么组成的？问题2　国际单位制中力学单位有哪些？分别对应的物理量是哪些？
[自我感知]　经过你认真的预习，结合你对本节课的理解和认识，请画出本节课的知识逻辑体系。
探究重构·关键能力达成
[链接教材]　教材中计量一头大象的质量时常用吨(t)做单位，但在计量人的质量时却用千克(kg)做单位，自由落体加速度g的单位是米每 二次方秒(m/s2 )，上述提到的单位中，哪个是国际单位制中的单位？
知识点一　对单位制的理解
提示：质量的单位千克(kg)。
1．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。2．基本单位：______的单位。3．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。4．单位制：____单位和____单位一起组成单位制。5．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。
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】　(单位制的认识)现有下列物理量或单位，按下面的要求选择填空。(填序号字母)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)属于物理量的是___________________。(2)在国际单位制中，作为基本单位的物理量有_____________。(3)在物理量的单位中不属于国际单位的是________。(4)在国际单位制中属于基本单位的是________，属于导出单位的是________。
[解析]　(1)题中所有选项中，属于物理量的是密度、加速度、质量、长度、时间，故此空填“A、D、E、H、I”。(2)在国际单位制中，作为基本单位的物理量有质量、长度、时间，故此空填“E、H、I”。(3)题中所给的单位中，不属于国际单位的是厘米，故此空填“G”。(4)在国际单位制中属于基本单位的是秒和千克，属于导出单位的是米/秒、牛顿，故应填“F、J”“B、C”。
【典例2】　(国际单位制的认识)(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
易错警示　理解单位制的三个常见误区(1)只用一个符号表示的单位不一定是基本单位。例如，牛顿(N)、焦耳(J)、瓦特(W)等都不是基本单位，而是导出单位。(2)是国际单位的不一定是基本单位。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。(3)物理量单位之间的关系可能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。
知识点二　单位制的应用
问题1　圆锥的高h、半径r的国际单位各是什么？体积的国际单位又是什么？
提示：米(m)；米(m) ；立方米(m3)。
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＝μN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可知，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3】　(简化计算过程)质量m＝200 g的物体以加速度a＝20 cm/s2做匀加速直线运动，则关于它受到的合力的大小及单位，下列运算既简洁又符合一般运算要求的是(　　)A．F＝200×20＝4 000 NB．F＝0.2×0.2 N＝0.04 NC．F＝0.2×0.2＝0.04 ND．F＝0.2 kg×0.2 m/s2＝0.04 N
B　[在物理计算中，如果各物理量的单位都统一到国际单位制中，则最后结果的单位也一定是国际单位制中的单位。在国际单位制中m＝0.2 kg，a＝0.2 m/s2，力F的单位为N。根据牛顿第二定律知F＝ma＝0.2×0.2 N＝0.04 N。选项B正确。]
【典例4】　(推导物理量的单位)有研究发现，轿车的加速度的变化情况将影响乘客乘车的舒适度。若引入一个新的物理量——加速度的变化率来表示加速度变化的快慢，则该物理量的单位是(　　)A．m/sB．m/s2C．m/s3D．m2/s
【典例5】　(判断比例系数的单位)雨滴在空气中下落速度比较大时，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f＝kSv2。则比例系数k的单位是(　　)A．N·s2/m3B．N·s/m4C．N·s2/m4D．N·s4/m2
【教用·备选例题】【典例1】　关于国际单位制，下列说法错误的是(　　)A．国际单位制是世界各国统一使用的一种通用的单位制B．各国均有不同的单位制，国际单位制是为了方便交流而采用的一种单位制C．国际单位制是一种基本的单位制，只要在物理运算中各物理量均采用国际单位制中的单位，则最后得出的结果的单位必然是国际单位制中的单位D．国际单位制中的基本单位所对应的物理量是长度、能量、时间
D　[国际单位制中，规定了七种基本量与基本单位，即长度(m)、质量(kg)、时间(s)、电流(A)、热力学温度(K)、物质的量(ml)、发光强度(cd)。国际单位制就是各国统一采用的通用单位制，故A正确，D错误；国际单位制的重要作用之一，就是便于在世界各国的政治、经济、科技、文化等领域中的交流，故B正确；为了物理运算的简捷、方便，才有了国际单位制的统一规定。只要运算过程中各量均采用国际单位制中的单位，最终得到结果的单位也必然是国际单位制中的单位。这是国际单位制的又一重要作用，故C正确。]
应用迁移·随堂评估自测
1．(2022·浙江6月选考)下列属于力的单位的是(　　)A．kg·m/s2B．kg·m/sC．kg·m2/sD．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。]
回归本节知识，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。
2．什么是导出单位？你学过的物理量中哪些是导出单位？借助物理公式来推导。