人教版高一物理必修一教案-力学单位制
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4.力学单位制知识纲要导引,核心素养目标,物理观念基本单位、导出单位和单位制,力学中的三个基本单位科学思维根据物理关系式确定物理量的单位,用单位制判断一个表达式的正误科学探究探究单位制的由来,如何使用单位科学态度与责任明确单位制在科学科研和生活中的作用基础导学一、基本单位(自学教材第97、98页“基本单位”部分)1.基本量在物理学中,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做基本量.2.基本单位和导出单位(1)基本单位:选定的基本量(力学中选长度、质量、时间)的单位.(2)导出单位:由基本量根据物理关系推导出来的其他物理量的单位.例如速度、加速度的单位.(3)单位制:基本单位和导出单位一起就组成了一个单位制(system of units).二、国际单位制(自学教材第98页“国际单位制”部分)1.国际单位制:国际通用的、包括一切计量领域的单位制,叫作国际单位制(Le System e Intern ational d′ Unités,法文),简称SI.2.国际单位制的基本单位物理量名称物理量符号单位名称单位符号长度 l 米 m 质量 m 千克(公斤)kg 时间 t 秒 s 电流 I 安[培] A 热力学温度 T 开[尔文] K 物质的量 n ,(υ) 摩[尔] mol 发光强度I ,(I υ)坎[德拉]cd【思考】(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)各个物理量的单位可以相互导出.( )(3)若某个单位符号中包含几个基本单位的符号,则该单位一定是导出单位.( ) (4)厘米(cm)、克(g)、小时(h)都属于国际单位制单位.( ) 答案:(1)× (2)× (3)√ (4)×【教材解疑】(第99页)[思考与讨论]小刚在课余制作中需要计算圆锥的体积,他从一本书中查得圆锥体积的计算公式为V =13πR 3h .小红说,从单位关系上看,这个公式肯定是错误的.她的根据是什么?圆锥的高h 和底面半径R问题解答:由公式V =13πR 3h 可知体积的单位为m 4,这是不对的,所以这个公式肯定是错误的.课堂探究主题一力学单位制【问题探究】探究点1 下面这些仪器所测物理量的国际制单位是什么?提示:牛顿秒米千克探究点2 比赛中两辆摩托车的速度分别为v1=144 km/h,v2=50 m/s,甲同学说v1>v2,乙同学说v1<v2,哪一个同学说得对,为什么?提示:两个速度选取了不同的单位制,不能直接比较其大小,应先把它们统一到同一单位制中,在国际单位制中v1=144 km/h=40 m/s<50 m/s,所以乙同学说得对.统一单位制的重要性单位制毁掉了宇宙探测器.某国针对火星开发的宇宙飞船探测器燃烧坠毁的原因是:数据计算出现错误,将不同单位混为一谈,居然没有将磅转换成千克,致使探测器最终坠毁.【探究总结】1.力学中的单位制2.基本单位是所选定的基本量的单位,物理学中共有七个基本单位,力学中有三个基本单位.,国际单位不一定是基本单位,如m/s2、N,而基本单位也不一定是国际单位,如cm、g.思路点拨【典例示X】例1 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,作为基本物理量的有________.(3)在物理量的单位中不属于基本单位的是________.(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:解答该题时一定要区别下列概念:物理量和物理量的单位,国际单位制和国际单位,基本单位和导出单位.(1)属于物理量的是密度、加速度、质量、长度、时间,即选:A、D、E、H、I;(2)在国际单位制中,作为基本物理量的有质量、长度、时间,故选:E、H、I;(3)米/秒、牛顿是导出单位,故选:B、C;(4)在国际单位中属于基本单位的是秒、千克,故选:F、J,属于导出单位的是米/秒,牛顿,故选:B、C.答案:(1)A、D、E、H、I (2)E、H、I (3)B、C (4)F、J B、C训练1 (多选)关于力学单位制,下列说法中正确的是( )A.kg、m/s、N是导出单位B.kg、m、s是基本单位C.在国际单位制中,质量的单位是g,也可以是kgD.在国际单位制中,牛顿第二定律的表达式是F=ma解析:A错:m/s、N是导出单位,kg是基本单位.B对:kg、m、s是基本单位.C错:在国际单位制中,质量的单位是kg,不是g.D对:在国际单位制中,牛顿第二定律的表达式是F=ma.答案:BD主题二力学单位制在解题中的应用,【问题探究】探究点1 在学习了力学单位制后,甲同学由公式G=mg得g的单位为N/kg,可是乙同学由自由落体运动公式v=gt得g的单位为m/s2,二人争执不下,都认为自己导出的单位正。
教学准备1. 教学目标一、知识目标:1、知道什么是单位制,什么是基本单位,什么是导出单位;2、知道力学中的三个基本单位。
二、能力目标:培养学生在计算中采用国际单位,从而使运算过程的书写简化;三、德育目标:使学生理解建立单位制的重要性,了解单位制的基本思想。
2. 教学重点/难点教学重点:1、什么是基本单位,什么是导出单位;2、力学中的三个基本单位。
教学难点:统一单位后,计算过程的正确书写。
3. 教学用具课件4. 标签教学过程一、出示本节课的学习目标:1、知道什么是单位制,知道力学中的三个基本单位;2、认识单位制在物理计算中的作用。
二、新课教学:(一)单位制:1.基本单位:所选定的基本物理量的单位(l)物理学中,共有七个物理量的单位被选定为基本单位(2)在力学中,选定长度、质量和时间这三个物理量的单位为基本单位.长度的单位有:厘米(cm)、米(m)、千米(km)等.质量的单位有:克(g)、千克(kg)等.时间的单位有:秒(s)、分(min)、小时(h)等.2、力学是研究物体运动变化的过程中力与运动关系的,因此,联系物体自身性质的量(质量)和空间尺度的量(长度)以及时间,必然与物体受力后运动变化联系得最密切、最普遍,所以这三个物理量也最基本,事实表明,用这三个量做基本单位,可以使力学中的单位数目最少.(二)学习物理量与单位1、学习SI基本单位。
2、导出单位:根据物理公式中其他物理量和基本物理量的关系,推导出的物理量的单位.从根本说,所有的物理量都是由基本物理量构成的,在力学范畴内,所有的力学量都是由长度、质量和时间这三个基本物理量组成的,因此基本物理量的单位选定也就决定了其他导出物理量的单位.3、速度公式 v=s/t.位移单位选m,时间单位选s,速度的单位是m/s.加速度公式为a=(v1-v0)/t.速度单位是m/s,时间单位是s,则加速度的单位是m/s2牛顿第二定律公式为F=ma.质量单位选kg,加速度单位选m/s2,则力的单位是N.4、非国际单位(不是国际单位中的导出单位)5、单位制:基本单位和导出单位的总和叫做单位制.由于基本单位的选择不同,历史上力学中出现了厘米、克、秒制和米、千克、秒制两种不同的单位制,工程技术领域还有英尺、秒、磅制等单位制.(三)学习力学中的国际单位制(SI)1.基本单位长度单位:米(m)质量单位:千克(kg)时间单位:秒(s)2.导出单位:速度单位:米/秒(m/s)加速度单位:米斤少(m/s 2)力的单位:牛顿(N)(四)、组合单位的读法组合单位的汉文名称与其符号表示的顺序一致.在只有名称而不出现符号的场合,名称的顺序应该与有符号的情况下一致.如单位由相乘构成,无论是否使用乘的符号,名称中无对应"乘"的词,符号中的除(斜线和出现的负指数),名称中对应的词为"每"字,"每"字只出现一次而与分母中的单位多少无关.例如:力矩的SI单位名称为"牛顿米"(因其符号为N·m)密度的SI单位名称为"千克每立方米"(因其符号为kg/m3)(五)、力学国际单位制(SI)在解题中的应用1.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.物理公式既反映了各物理量间的数量关系,同时也确定了各物理量的单位关系.因此,在解题中可用单位制来粗略判断结果是否正确,如单位制不对,结果一定错误.例:质量为500g的物体受力作用后获得10m/s2的加速度,则物体受到的合外力为多少牛?解析:从题中可看出,题目已给出了物体的质量和加速度,但均不是国际单位,因此需将其单位换成国际单位制中的单位.物体质量m=500g=0.5kg物体的加速度a=10cm/s2=0.1m/s2由牛顿第二定律:F=ma得物体受到的合外力F=0.5×0.1N=0.05N利用国际单位制运算时,不需要带单位运算,只要在每一个结果的后面写上正确单位即可.课堂小结在力学中我们选定长度、质量、时间这三个物理量的单位为基本单位.由基本单位和导出单位组成单位制,国际单位制是一个比较科学、完善的单位制.课后习题抄写本节课的相关概念。
必修一§4.4力學單位制 (學案)課前預習學案一、預習目標1. 知道力學中的三個基本單位二、預習內容力學中的三個基本單位:_________、_________、_________。
三、提出疑惑同學們,通過你的自主學習,你還有哪些疑惑,請把它填在下面的表格中課內探究學案一、學習目標1.瞭解什麼是單位制,知道什麼是單位制,什麼是基本單位,什麼是匯出單位2.知道力學中的三個基本單位3.認識單位制在物理計算中的作用學習重難點:統一單位後,計算過程的正確書寫.二、學習過程1、物理學的關係式確定了物理量之間的關係的同時,也確定了物理量的間的關係。
2、只要選定幾個物理量的單位,就能夠利用 推導出其他物理量的單位;這些被選定的物理量叫做 ,它們的單位叫做 。
被推導出來的其他物理量的單位叫做 。
3、 和 一起組成了單位制。
4、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,國際單位制中的基本單位是 ,【典型例題】例1、完成下列單位換算:(1)0.1 mg=_____________kg(2)4.2t=_____________kg (3)54 km /h=____________m/s (4) 2/10s cm ____________2/s m例2、現有下列物理量或單位,按下面的要求選擇填空.(填序號字母)A.密度B.米/秒C.牛頓D.加速度E.品質F.秒G.釐米H.長度I.時間J.千克K.釐米/秒(1)屬於物理量的是(2)在國際單位制中,作為基本物理量有(3)屬於基本單位的是,屬於匯出單位的是。
(4)在國際單位中屬於基本單位的是,屬於匯出單位的是F 例3、如果品質的單位用克,加速度單位用米每二次方秒,力的單位用牛頓,則公式ma 還成立嗎?三、反思總結通過本節課的學習,我們知道了什麼是基本單位,什麼是匯出單位,什麼是單位制,知道了力學中的三個基本單位以及統一單位後,解題過程的正確書寫方法。
四、當堂檢測1.下列關於單位制及其應用的說法中,正確的是:()A.基本單位和其匯出單位一起組成了單位制。
第四章牛顿运动定律4.4 力学单位制★教学目标(一)知识与技能1.知道什么是单位制||,什么是基本单位||,什么是导出单位2.知道力学中的三个基本单位3.认识单位制在物理计算中的作用(二)过程与方法4.回忆体会单位的重要性||,知道单位换算的方法5.培养学生在计算中采用国际单位的习惯(三)情感态度与价值观6.使学生理解建立单位制的重要性||,了解单位制的基本思想★教学重点知道单位制的作用||,即清楚物理公式和物理量的关系||,掌握国际单位制中的基本单位和导出单位★教学难点通过今天的学习能够在今后的学习中自己推导物理量的单位||。
★教学过程一、引入师:同学们||,今天我们一起来讨论物理研究计算中如何使用单位的问题||。
在进行新课之前||,我们先来讨论下面几个问题||。
1、什么叫做单位答:测量是将待测的量与一个选来作为标准的同类量进行比较||,确定待测量是该同类标准量的多少倍的过程||。
选来作为标准的同类量称之为单位||,比如:1790年:巴黎会议约定:通过巴黎的地球子午线全长的四千万分之一定义为1米;千克 (kilogram ):1立方分米的水在其密度最大时的温度(约为4摄氏度)下的质量||。
倍数称为测量数值||。
测量值=测量数值×单位||。
长度=8.00厘米2、位移、质量、时间、速度、加速度以及力的单位是什么?生:位移常用的单位有厘米、米、千米等;质量的单位有克、千克、吨等;时间单位有秒、分、小时等;速度单位有米每秒、千米每小时等;加速度的单位有m/s 2、cm/s 2等;力的单位有N||。
二、单位换算 师:那36km/h 与12m/s 两个速度相比较||,哪个大?生:要比较两个速度的大小必须先统一单位||,先把36km/h 转化成多少m/s ? 师:那如何进行单位换算呢?生:数值不变||,只将单位进行换算就行了||,比如s m smh km /103600100013636=⋅= 10m/s<12m/s例1、完成下列单位换算:(1)0.1 mg=_____________kg(2)4.2t=_____________kg(3)54 km /h=____________m/s (4)=2/10s cm ____________2/s m带领学生看图片:姚明的身高各个国家、地区以及各个历史时期||,都有各自的计量单位||。
4 力学单位制-人教版高中物理必修第一册(2019版)教案知识要点力和力的计算力是物体之间相互作用的结果,是改变物体运动状态的原因。
力的大小用牛顿(N)为单位。
力的计算公式为:F = ma其中,F为力的大小,m为物体的质量,a为物体受力时的加速度。
力学单位制国际单位制中的力的单位为牛顿(N)。
此外,国际单位制中的力学量还有功、能、动量和压强等。
动能定理和功动能定理是指在作用力沿着运动方向做功的情况下,物体的动能增加,且动能增加的大小等于做功的大小。
功的计算公式为:W = F * s * cosθ其中,W为功,F为物体受到的力,s为移动的距离,θ为力和移动方向之间的夹角。
动量定理动量是物体运动状态的量度,是指物体在运动过程中所具有的运动状态的量度。
动量的大小和方向分别由物体的质量和速度所决定。
动量定理是指,在受到外力作用的情况下,物体的动量将发生变化,变化量等于所受力的冲量。
教学内容与流程第一部分:力和力的计算教学目标1.理解力的概念和基本特性;2.掌握力的计算公式和单位;3.理解力学单位制的概念。
教学重点1.掌握力计算公式和单位;2.理解力学单位制的概念。
教学内容1.用力计量器测量物体所受力的大小;2.给出力的概念和基本特性;3.讲解力的计算公式和单位;4.授课力学单位制的概念和基本知识。
教学流程1.介绍力学单位制的概念和历史;2.介绍力和力的计算公式;3.通过实验,测量物体所受力的大小;4.认识力学单位制的基本知识。
第二部分:动能定理和功教学目标1.理解动能定理的概念和应用;2.掌握功的计算方法和概念。
教学重点1.深入理解动能定理的内涵;2.掌握功的计算方法和概念。
教学内容1.讲解动能定理的概念和应用;2.介绍功的概念和计算公式。
教学流程1.讲解动能定理的概念和应用;2.分析动能定理的实际应用;3.授课动能定理和功的计算方法。
第三部分:动量定理教学目标1.理解动量的概念和基本特性;2.掌握动量定理的内涵和应用。
4.4 力学单位制【教学目标】(一)知识与技能1、理解共点力作用下物体平衡状态的概念,能推导出共点力作用下物体的平衡条件。
2、会用共点力平衡条件解决有关力的平衡问题。
3、通过实验认识超重和失重现象,理解产生超重、失重现象的条件和实质。
4、进一步熟练掌握应用牛顿运动定律解决问题的方法和步骤。
(二)过程与方法1、培养学生的分析推理能力和实验观察能力。
2、培养学生处理三力平衡问题时一题多解的能力。
3、引导帮助学生归纳总结发生超重、失重现象的条件及实质。
(三)情感、态度与价值观1、渗透“学以致用”的思想,有将物理知识应用于生产和生活实践的意识,勇于探究与日常生活有关的物理问题。
2、培养学生联系实际,实事求是的科学态度和科学精神。
【教学重点】1、共点力作用下物体的平衡条件及应用。
2、发生超重、失重现象的条件及本质。
【教学难点】1、共点力平衡条件的应用。
2、超重、失重现象的实质。
正确分析受力并恰当地运用正交分解法。
【教学方法】1、创设情景——导入目标一一分析推理——归纳总结一一根据理论提出猜想——实验验证。
2、通过实例分析、强化训练,使学生能够更加熟练地运用牛顿运动定律解决问题。
【教学用具】:多媒体、体重计、装满水的塑料瓶等【教学过程】(一)引入新课开门见山,阐明课题:这节课我们继续用牛顿运动定律解决问题。
(二)进行新课教师活动:指导学生完成实验:1、甲站在体重计上静止,乙说出体重计的示数。
提出问题:2、甲突然下蹲时,体重计的示数是否变化?怎样变化?(乙说出示数的变化情况:变小)3、甲突然站起时,体重计的示数是否变化?怎样变化?(乙说出示数的变化情况:变大)学生活动:甲乙两位同学到讲台上,甲站在体重计上,乙观察体重计的示数并报给全班同学。
点评:由实验引入课题,激发学生的学习热情和求知欲。
教师活动:1、引导学生分析,物体保持静止或做匀速直线运动,其共同点是什么?(速度保持不变,就是状态不变)2、给出平衡状态的概念。
教学准备1. 教学目标1.知道单位制、基本单位和导出单位的概念.2.明确国际单位制中七个基本量和力学中三个基本量及其单位.3.知道物理运算过程中单位的规范使用和表示方法.2. 教学重点/难点1.国际单位制中七个基本量和力学中三个基本量及其单位.2.物理运算过程中单位的规范使用和表示方法.3. 教学用具4. 标签教学过程[知识探究]一、对单位制的理解[问题设计]1.在水浒传中,武松、林冲、鲁智深都是身长八尺的大汉.那么,你知道身长“八尺”是多少米吗?答案查找资料知,古时的“一尺”相当于现在的0.23m,“身长八尺”也就是相当于现在的1.84m左右.2.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.航空航天局调查事故原因时发现:原来探测器的制造商洛克希德•马丁公司计算加速度时使用了英制单位,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制算出来的,并把这些数据直接输入电脑.从这次事故的原因上,你能得到什么启示?答案在国际上采用统一的单位制是非常重要的,也是非常必要的.[要点提炼]1.单位制:基本单位和导出单位一起组成单位制.(1)基本量和基本单位被选定的能够利用物理量之间的关系推导出其他物理量的单位的物理量叫做基本量.基本物理量的单位叫基本单位.国际单位制中选定长度(l)、质量(m)、时间(t)、电流(I)、热力学温度(T)、物质的量(n)、发光强度(I)七个量为基本量;对应的七个基本单位是米、千克、秒、安培、开尔文、摩尔、坎德拉.(2)导出单位:由基本量根据物理关系推导出来的其他物理量的单位,例如速度、加速度的单位,叫做导出单位.2.国际单位制中的力学单位(1)基本单位长度l,单位:m;质量m,单位:kg;时间t,单位:s.(2)常用的导出单位速度(v),由公式v=ΔxΔt导出,单位:m/s.加速度(a),由公式a=ΔvΔt导出,单位:m/s2.力(F),由公式F=ma导出,单位:N(或kg•m/s2).此外还有功、功率、压强等.二、单位制的应用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.[典例精析]一、对单位制的理解例1 对下面的物理量和单位的说法正确的是( )①密度②牛③米每秒④加速度⑤长度⑥质量⑦千克⑧时间A.属于国际单位制中基本单位的是①⑤⑥⑧B.属于国际单位制中基本单位的是⑦C.属于国际单位制中单位的是②③⑦D.属于国际单位制中单位的是④⑤⑥解析密度、加速度、长度、质量和时间不是单位的名称,而是物理量的名称;千克是国际单位制中的基本单位,牛、米每秒是国际单位制中的导出单位,都属于国际单位,故B、C正确.答案BC二、单位制的应用例2 一辆重4t的汽车,从静止开始,在水平路面上行驶,已知发动机的牵引力为1600N,汽车在运动时所受阻力为车重的0.02倍,取g=10m/s2,求:(1)汽车在开出后加速度的大小;(2)经过多长时间汽车的速度可达10m/s.解析(1)已知F1=1 600 NF2=4×104×0.02 N=800 N合力F=F1-F2=800 N由牛顿第二定律可得加速度a=Fm=8004×103 m/s2=0.2 m/s2(2)t=v-v0a=10-00.2s=50s答案(1)0.2m/s2 (2)50s针对训练质量m=200g的物体以加速度a=20cm/s2做匀加速直线运动,则关于它受到的合外力的大小及单位,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答案 B解析在物理计算中,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.例3 在解一道计算题时(由字母表达结果的计算题)一个同学解得位移x=F2m(t1+t2),用单位制的方法检查,这个结果( )A.可能是正确的B.一定是错误的C.如果用国际单位制,结果可能正确D.用国际单位制,结果错误,如果用其他单位制,结果可能正确解析可以将右边的力F、时间t和质量m的单位代入公式中看得到的单位是否和位移x的单位一致;还可以根据F=ma,a=vt,v=xt,将公式的物理量全部换算成基本量的单位,就容易判断了.在x=F2m(t1+t2)式中,左边单位是长度单位,而右边的单位推知是速度单位,所以结果一定是错误的,单位制选的不同,不会影响结果的准确性,故A、C、D错,B对.答案 B[课堂要点小结][自我检测]1.(对单位制的理解)关于力学单位制,下列说法正确的是( ) A.kg、m/s、N是导出单位B.kg、m、s是基本单位C.在国际单位制中,质量的单位可以是kg,也可以是gD.只有在国际单位制中,牛顿第二定律的表达式才是F=ma答案BD解析所谓导出单位,是利用物理公式和基本单位推导出来的,力学中的基本单位只有三个,即kg、m、s,其他单位都是由这三个基本单位衍生(推导)出来的,如“牛顿”(N)是导出单位,即1N=1kg•m/s2(F=ma),所以A项错误,B项正确.在国际单位制中,质量的单位只能是kg,C项错误.在牛顿第二定律的表达式中,F=ma(k=1)只有在所有物理量都采用国际单位制时才能成立,D项正确.2.(利用单位制简化计算过程)一物体在2N的外力作用下,产生10cm/s2的加速度,求该物体的质量.下面有几种不同的求法,其中单位运用正确、简洁而又规范的是( )A.m=Fa=210kg=0.2kgB.m=Fa=2N0.1m/s2=20kg•m/s2m/s2=20kgC.m=Fa=20.1=20kgD.m=Fa=20.1kg=20kg答案 D解析带单位运算时,每一个数据均要带上单位,且单位换算要准确,也可以把题中的已知量的单位都用国际单位表示,计算所得结果的单位就是国际单位,这样在统一已知量的单位后,就不必再一一写出各个量的单位,只在数字后面写出正确单位即可.在备选的四个选项中A、C均错,B项解题过程正确,但不简洁,只有D项单位运用正确,且简洁而又规范.3.(利用单位制检查物理量关系式的正误)有几个同学在一次运算中,得出了某物体位移x的大小同其质量m、速度v、作用力F和运动时间t的关系式分别如下,其中一定错误的是( )A.x=v2aB.x=mv3FC.x=FtD.x=mv22F答案ABC解析把各物理量的单位都用基本单位表示,v的单位为m/s,a的单位为m/s2,F的单位为kg•m/s2,x的单位为m.由此可解出A、B、C、D的单位分别为s、m2/s、kg•m/s、m,故A、B、C一定错误,D可能正确.4.(利用单位制简化计算过程)一列质量为103t的列车,机车牵引力为3.5×105N,运动中所受阻力为车重的0.01倍.列车由静止开始做匀加速直线运动,速度变为180km/h需多长时间?此过程中前进了多远距离?(g取10 m/s2)答案200s 5km解析列车总质量m=103t=106kg总重力G=mg=106×10N=107N运动中所受阻力F=0.01G=0.01×107N=105N设列车匀加速运动的加速度为a.由牛顿第二定律得F牵-F=ma,则列车的加速度为a=F牵-Fm=3.5×105-105106m/s2=0.25 m/s2列车由静止加速到v=180km/h=50 m/s所用时间为t=v-v0a=50-00.25s=200s此过程中列车的位移为x=v2-v202a=502-02×0.25m=5×103m=5km。
必修一§4.4力学单位制 (学案)课前预习学案一、预习目标1.知道力学中的三个基本单位二、预习内容力学中的三个基本单位:_________、_________、_________。
三、提出疑惑同学们,通过你的自主学习,你还有哪些疑惑,请把它填在下面的表格中课内探究学案一、学习目标1.了解什么是单位制,知道什么是单位制,什么是基本单位,什么是导出单位2.知道力学中的三个基本单位3.认识单位制在物理计算中的作用学习重难点:统一单位后,计算过程的正确书写.二、学习过程1、物理学的关系式确定了物理量之间的关系的同时,也确定了物理量的间的关系。
2、只要选定几个物理量的单位,就能够利用推导出其他物理量的单位;这些被选定的物理量叫做,它们的单位叫做。
被推导出来的其他物理量的单位叫做。
3、和一起组成了单位制。
4、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,国际单位制中的基本单位是 ,【典型例题】例1、完成下列单位换算:(1)0.1 mg=_____________kg(2)4.2t=_____________kg (3)54 km /h=____________m/s (4)=2/10s cm ____________2/s m 例2、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K.厘米/秒(1)属于物理量的是(2)在国际单位制中,作为基本物理量有(3)属于基本单位的是 ,属于导出单位的是 。
(4)在国际单位中属于基本单位的是 ,属于导出单位的是例3、如果质量的单位用克,加速度单位用米每二次方秒,力的单位用牛顿,则公式ma F =还成立吗?三、反思总结通过本节课的学习,我们知道了什么是基本单位,什么是导出单位,什么是单位制,知道了力学中的三个基本单位以及统一单位后,解题过程的正确书写方法。
四、当堂检测1.下列关于单位制及其应用的说法中,正确的是:( )A .基本单位和其导出单位一起组成了单位制。
必修一§4.4力学单位制(教案)一、教材分析在初中阶段,物理量单位的学习是学生较为困惑的问题之一。
前面关于1N的规定给学生的印象总好像是有些随意。
尤其是牛顿、帕斯卡、安培、伏特、焦耳、瓦特等单位的规定。
使得学生感动物理太复杂。
事实上,只有把单位制放在整个物理学框架中加以认识,并且知识有了一定的积累。
经历了充分的学习过程后才能体会物理量单位的命名和使用规则。
体会到其中对一些单位进行规定的合理性和方便特征。
物理学单位中,有很少几个基本物理量,它们的单位就是基本单位。
在进行了这种选定之后,其它物理量的单位就是根据它的定义式,有所选择的其他物理量的单位共同确定的。
国际单位制的建立和使用,不仅方便了国际间的交流,也逐渐成为科学研究中计算和运用的一种规范约束。
中学生应该注意学习,逐步习惯,在记录、表达和计算中规范使用。
二、教学目标(一)知识与技能1.了解什么是单位制,知道力学中的三个基本单位;2.认识单位制在物理计算中的作用(二)过程与方法1.让学生认识到统一单位的必要性.2.使学生了解单位制的基本思想.3.培养学生在计算中采用国际单位,从而使运算过程的书写简化.4.通过学过的物理量了解单位的重要性,知道单位换算的方法.(三)情感、态度与价值观1.使学生理解建立单位制的重要性,了解单位制的基本思想.2.了解度量衡的统一对中国文化的发展所起的作用,培养学生的爱国主义情操.3.让学生了解单位制与促进世界文化的交流和科技的关系.4.通过一些单位的规定方式,了解单位统一的重要性,并能运用单位制对计算过程或结果进行检验.三、教学重点难点重点: 1.什么是基本单位,什么是导出单位.2.力学中的三个基本单位.3.单位制.难点:统一单位后,计算过程的正确书写.四、学情分析在初中阶段,物理量单位的学习是学生较为困惑的问题之一。
上一节关于1N的规定使学生感到困惑。
通过单位制的学习,让学生了解单位制、单位统一的重要性。
人教版高中物理必修一教案:力学单位制传授目标:(一)知识与技术1、知道什么是单位制,什么是基本单位,什么是导出单位;2、知道力学中的三个基本单位。
(二)历程与要领培育学生在谋略中采取国际单位,从而使运算历程的书写简化;(三)情绪态度与代价观使学生理解建立单位制的重要性,明白单位制的基本思想。
传授重点:1、什么是基本单位,什么是导出单位;2、力学中的三个基本单位。
传授难点:联合单位后,谋略历程的正确书写。
传授要领:讲练法,概括法传授用具:投影仪、投影片传授历程:(一)导入新课前边我们已经学过许多物理量,它们的公式各不相同,而且我们知道,有的是议决有关的公式找到它们之间的关联的:那么各个物理量的单位之间有什么区别?它们又是怎样组成单位制的呢?本节课我们就来互助学习这个标题。
(二)新课传授1、基本单位和导出单位:(1)举例:a :敷衍公式tx v ,要是位移x 的单位用米,时间t 的单位用秒;我们既可用公式得到v 、x 、t 之间的数量干系,又能够确定它们单位之间的干系,即可得到速度的单位是米每秒。
b :用公式F =ma 时,当质量用千克做单位,加快度用米每二次方秒做单位,求出的力的单位便是千克米每二次方秒,也便是牛,而且我们也能得到力、质量、加快度之间的数量干系。
(2)总结推广:物理公式在确定物理量的数量的同时,也确定了物理量的单位干系。
(3)基本单位和导出单位:a :在物理学中,我们选定几个物理量的单位作为基本单位;b :据物理公式中这个物理量和其他物理量之间的干系,推导出其他物理量的单位,叫导出单位;c :举例说明:(1)我们选定位移的单位米,时间的单位秒,就可以利用tx v =推导得到速度的单位米每秒。
(2)再连合公式t Vo -V a t =,就可以推导出加快度的单位:米每二次方秒。
(3)要是再选定质量的单位千克,利用公式F =ma 就可以推导出力的单位是牛。
(4)基本单位和到单位一起组成了单位制。
第四章运动和力的关系
力学单位制
教学设计
磅制等单位制,我国在单位中出现的斤、两、尺、寸,阻碍了国际及社会交往。
为了建立一种简单、科学、实用的计量单位制,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,叫做国际单位制,简称SI。
【教师引导】1、国际单位制的基本单位
2、力学中的国际制单位
(1)基本单位:
资*源%库 长度的单位:m(米)
质量的单位:kg(千克)
时间的单位:s(秒)
(2)导出单位
速度的单位:m/s(米/秒)
加速度的单位:m/s2(米/秒2,读作“米每二次方秒”)
力的单位:N(kg·m/s2,牛顿)等等。
资*源%库三、单位制在物理计算中的作用
1、可对计算结果的正、误进行检验。
如用力学国际单位制计算时,若所求物理量的单位不对,则结果一定错。
2、用同一单位制进行计算时,可以不必一一写出各个已知量的单位,只在计算结果的数字后面写出所求物理量在该单位制下的单位即可,这样可以简化计算。
注意:高中学习阶段,要求计算时一律用力学国记忆国际单位制的基本单
位
通过教师的引导理解单位
制在物理计算中的作用
掌握物理学中
七个基本单位。
《力学单位制》在初中阶段,物理量单位的学习是学生较为困惑的问题之一。
学生对牛顿、帕斯卡、安培、伏特等单位的规定感到难于理解。
事实上,只有把单位制放在整个物理学框架中加以认识,并且知识有了一定的积累,在经历了充分的学习过程后,才能体会出物理量单位的命名和使用规则,体会到对其中一些单位进行规定的合理性和简捷性。
1.知道力学中的几个基本量及它们的基本单位;2.知道物理学中的基本量和基本单位,知道力学中的导出单位;3.知道单位制和国际单位制,能通过物理量的定义和推导过程掌握物理量的国际单位。
过程与方法:1.使学生理解建立单位制的重要性,了解单位制的基本思想;2.通过一些单位的规定方式,了解单位统一的重要性,并能运用单位制对计算过程或结果进行检验。
情感、态度与价值观:1.了解度量衡的统一对中国文化的发展所起的作用,培养学生的爱国主义情操;2.让学生了解单位制与世界文化的交流和科技的关系。
重点: 1.什么是基本单位,什么是导出单位;2.力学中的三个基本单位,单位制。
难点:统一单位后,计算过程的正确书写。
课件、多媒体、微课、导学案、习题等。
一、新课引入展示案例:材料一:一次因单位失误而造成的事故美国国家航天局(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。
航空航天局调查原因时发现:原来探测器的制造商洛克希德·马丁公司计算加速时的力时使用了英制单位,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,并把这些数据直接输入电脑。
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。
材料二:秦始皇统一货币,统一度量衡,统一文字。
战国时代各国的度量衡是不统一的,不仅大小、长短、轻重不同,而且进位制也不相同。
在一个新统一的国家里,度量衡制度混乱,给人民群众的生活造成了许多麻烦。
高中物理力学单位制教案新人教版必修一、教学目标1. 理解力学单位制的概念及重要性。
2. 掌握国际单位制(SI)中力学的基本单位和导出单位。
3. 学会进行单位换算和验证物理公式中的单位。
4. 培养学生的逻辑思维能力和科学探究精神。
二、教学内容1. 力学单位制的概念及发展历程。
2. 国际单位制(SI)中力学的基本单位和导出单位。
3. 单位换算的方法和技巧。
4. 物理公式中单位的验证方法。
三、教学重点与难点1. 重点:力学单位制的概念,国际单位制中力学的基本单位和导出单位,单位换算的方法。
2. 难点:单位换算的技巧,物理公式中单位的验证。
四、教学方法1. 采用讲授法,讲解力学单位制的概念、发展历程和国际单位制中的基本单位及导出单位。
2. 运用案例分析法,让学生通过具体例子学会单位换算和验证物理公式中的单位。
3. 开展小组讨论,培养学生合作学习和解决问题的能力。
4. 利用多媒体辅助教学,增强学生对力学单位制的直观理解。
五、教学过程1. 导入:通过生活中的实例,引导学生思考力学单位制的重要性。
2. 讲解:介绍力学单位制的概念、发展历程,讲解国际单位制中力学的基本单位和导出单位。
3. 案例分析:让学生通过具体例子学会单位换算和验证物理公式中的单位。
4. 小组讨论:学生分组进行讨论,分享学习心得和解决问题的方法。
5. 总结:对本节课的内容进行总结,强调力学单位制在科学研究和生活中的重要作用。
6. 作业布置:布置相关练习题,巩固所学知识。
7. 课后反思:教师对本节课的教学效果进行反思,为下一步教学做好准备。
六、教学评估1. 课堂问答:通过提问方式检查学生对力学单位制的理解和掌握程度。
2. 练习题:布置课堂练习题,评估学生对单位换算和单位验证的掌握情况。
3. 小组讨论报告:评估学生在小组讨论中的参与程度和问题解决能力。
七、拓展与延伸1. 介绍其他科学领域中的单位制,如电磁学单位制、热力学单位制等。
2. 探讨单位制的发展趋势和在国际交流中的重要性。
力学单位制教学设计章节名称人教版高中物理必修一§4.4 力学单位制授课类型新授课计划课时1课时授课对象高一学生一、教学目标【物理观念】(1)知道什么是单位制、基本单位和导出单位.(2)知道国际单位制中的与力学有关的三个基本单位.(3)了解国际单位制中7个基本单位.【科学思维】(1)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.(2)能在运算过程中规范使用物理单位.(3)会利用单位制判断一个物理量表达式的可能正误等有关问题.【科学探究】【科学态度与责任】(1)了解单位制在物理学中的重要意义.(2)认识统一单位的重要性和必要性,了解单位制能促进世界科技、文化的交流.二、教学重点(1)知道什么是基本单位,什么是导出单位.(2)知道力学中的三个基本单位,单位制.三、教学难点计算过程计算、判断、推导物理量单位及其正确.四、教学方法讲授法、练习法、文献阅读法五、教学媒体多媒体、课件六、教学过程新课导入设计意图教学过程分析【现象演示】视频演示1:组织学生观看加拿大航空143号班机迫降事故,反思、追溯迫降原因。
视频演示2:组织学生观看NASA火星气候探测者号发射失败,反思发射失败原因。
【教师提问】提问1:是什么原因造成了上述两种现象?提问2:什么是英制单位?什么是公制单位呢?它们有什么区别和联系?采用多媒体纪实式引入新课。
本环节“现象演示”引入真实世界事件,勾起学生兴趣,让学生体会数学方程计算采用不同公制,会带来巨大误差,对生产生活、科学交流产生重大影响。
其后,引入本节课概念“单位制”;“教师提问”引导学生思考从真实世界向科学思想世界过渡。
课堂教学设计意图教学过程分析1.课题解析基于章节题目,分析章节重点。
为学生建立主题核心概引导学生主动思考,搭建脚手架,实现该环节可以鼓励学生天马星空回忆过往知。
第四章运动和力的关系4、力学单位制教学设计教学目标一、知识与技能1.知道单位制中力学的基本量:质量(m)、长度(l)、时间(t)。
它们的基本单位:千克(kg)、米(m)、秒(s)。
2.知道除上述力学中的基本物理量的基本单位外,力学中的其他物理量的单位都是导出单位。
3.知道单位制和国际单位制,能通过物理量的定义和推导过程掌握各物理量在国际单位制中的单位。
4.知道物理运算过程中单位的规范使用和表示方法。
二、过程与方法1.明确单位换算的方法,在解决实际物理问题时,简化解题过程中的单位书写表达。
2.通过学习基本单位和导出单位,认识到单位在物理运算中的重要性。
三、情感态度与价值观1.通过认识建立国际单位制的重要性,培养学生树立科技全球化的思想.2.通过力学单位制的介绍和练习,知道物理公式在确定物理量的数量关系的同时,也确定了物理量的单位关系这一重要作用,使学生体会到解答问题过程的逻辑美。
重点难点重点1.基本量与基本单位;导出量与导出单位。
2.单位制以及国际单位制。
难点1.国际单位制中的基本单位和导出单位在具体运算过程中的表达方法和规范使用。
2.应用单位制对计算结果进行检验。
教学准备多媒体课件、投影仪教学过程一、新课导入(温故知新)展示张飞和姚明的图片师:大家都认识这两个人吧.生:认识,一个是张飞,一个是姚明.师:那么大家知道他们的身高是多少呢?生:《三国演义)上说张飞身高9尺.师:按照现在的计算方法,张飞的身高应该是多少?生:三尺是1 m,张飞的身高应该是3m.师:姚明在当代应该是身高很高的人了,他的身高是多少?生:2.26m.看起来张飞要比姚明高很多,打篮球一定挺厉害.师:并不是张飞比姚明高,而是古代的尺和现代的尺不一样.在我国有“伸掌为尺”的说法,我国三国时期(公元3世纪初)王肃编的《孔子家语》一书中记载有:“布指知寸,布手知尺,舒肘知寻.”两臂伸开长八尺,就是一寻;从秦朝(约公元前221年)至清末(约公元1911年)的2 000多年间,我国的“尺”竟由1尺相当于0.230 9m到0.355 8m的变化,其差别相当悬殊.师:大家如果经常看NBA介绍时会发现姚明的身高并不是说成2.26m,而是怎样介绍的呢?生:我记得好像是几英尺几英寸,具体数值记不清了.师:1英尺等于0.304 8m,1英寸为2.54 cm.大家如果不记得的话可以重新计算一下,也可以计算一下自己的身高是多少.大家知道尺和英尺是怎样来得吗?生:不知道.多媒体介绍在古代,人们常用身体的某些器官或部位的尺度作为计量单位.在遥远的古埃及时代,人们用中指来衡量人体的身长,认为健美的人身长应该是中指长度的19倍.各个国家,地区以及各个历史时期,都有各自的计量单位.仅以长度为例,欧洲曾以手掌的宽度或长度作为长度的计量单位,称为掌尺.在英国,1掌尺相当于7.62 cm而在荷兰,1掌尺却相当于10cm.英尺是8世纪英王的脚长,1英尺等于0.304 8 m.10世纪时英王埃德加把自己大拇指关节间的距离定为1英寸.1英寸为2.54cm.这位君王又别出心裁,想出了“码”这样一个长度单位.他把从自己的鼻尖到伸开手臂中指末端的距离——91 cm,定为1码.到了1101年,亨利一世在法律上认定了这一度量单位,此后,“码”便成为英国的主要长度单位,一直沿用了1 000多年.在我国亦有“伸掌为尺”的说法.我国三国时期(公元3世纪初)王肃编的《孔子家语》一书中记载有:“布指知寸,布手知尺,舒肘知寻.”两臂伸开长八尼,就是一寻;从秦朝(约公元前221年)至清末(约公元1911年)的2 000多年间,我国的“尺”竟由1尺相当于0.230 9 m到0.355 8m的变化,其差别相当悬殊.二、新课教学学生活动:自主预习投影问题(学生阅读教材)1.什么是基本量,什么是基本单位?力学中的基本单位都有哪些,分别对应什么物理量?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.3.什么是国际单位制?国际单位制中的基本单位共有几个?它们分别是什么?对应什么物理量?教师引导学生回答问题1:学生回答: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.学生回答:力学中的基本量有长度、质量和时间.它们的单位分别是m、kg和s.教师引导学生回答问题2.学生回答:由基本量根据物理关系推导出来的其他物理量的单位,叫作导出单位学生回答:比如,速度的单位是m/s,可以根据速度的计算公式:v=s/t进行推导的。
高中物理力学单位制教案新人教版必修一、教学目标1. 理解力学单位制的概念及重要性;2. 掌握国际单位制(SI)中力学的基本单位及常用单位;3. 学会通过单位制进行物理量的计算和转换;4. 培养学生的物理思维能力和科学探究精神。
二、教学内容1. 力学单位制的概念及发展历程;2. 国际单位制(SI)中力学的基本单位(米、千克、秒);3. 力学中的导出单位(如速度、加速度、力等);4. 常用力学单位及换算关系;5. 单位制在物理计算和实际应用中的重要性。
三、教学重点与难点1. 重点:力学单位制的概念、基本单位及换算关系;2. 难点:力学单位制在实际问题中的应用。
四、教学方法1. 采用讲授法讲解力学单位制的相关概念和知识;2. 利用举例法阐述单位制在物理计算中的应用;3. 采用互动法引导学生进行单位制的换算练习;4. 利用实际案例分析法强调单位制在实际问题中的重要性。
五、教学过程1. 引入新课:通过讲解力学单位制的概念及发展历程,激发学生的学习兴趣;2. 讲解基本单位:介绍国际单位制中力学的基本单位(米、千克、秒),引导学生理解单位制的构成;3. 讲解导出单位:分析力学中的导出单位,如速度、加速度、力等,让学生掌握单位制的扩展;4. 换算练习:布置练习题,让学生进行力学单位制的换算,巩固所学知识;5. 实际应用:通过案例分析,让学生了解单位制在物理计算和实际问题中的重要性;教案仅供参考,具体实施时可根据学生实际情况进行调整。
六、教学活动1. 小组讨论:让学生分组讨论力学单位制在日常生活中的应用,例如测量身高、体重等,以此来强化学生对单位制的理解。
2. 问题解答:提出与力学单位制相关的问题,如“如果一个物体的质量是2千克,它的重量是多少?”鼓励学生运用所学的单位制知识解决问题。
七、课堂练习1. 设计一些关于力学单位制的练习题,包括选择题、填空题和计算题,让学生在课堂内完成。
2. 练习题应涵盖本节课所学的知识点,以检验学生对力学单位制的掌握情况。
第四课时力学单位制1.知道什么是单位制,什么是基本单位,什么是导出单位.2.知道力学中的三个基本单位.3.认识单位制在物理计算中的作用一、基本量、基本单位和导出单位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,也确定了物理量单位间的关系.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物理量的一些量.3.基本单位基本量的单位.4.导出单位由基本量根据物理关系推导出来的其他物理量的单位.►判一判(1)物理量的单位均可以互相导出.(错误)提示:物理量单位之间的关系可以通过相应的物理公式导出,并不是物理量的单位都可以互相导出.(2)一个物理量的单位若用两个或两个以上的基本单位的符号表示,这个物理量的单位一定是导出单位.(正确)提示:导出单位是由基本量的物理关系推导出来的单位.(3)一般来说,物理公式主要确定各物理量之间的数量关系,并不一定同时确定单位关系.(错误)提示:物理学的关系式不仅确定了物理量之间的数量关系,同时还确立了物理量的单位之间的关系.二、单位制和国际单位制1.单位制基本单位和导出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国际通用的、包括一切计量领域的单位制.3.力学中三个基本物理量及单位(1)三个基本物理量:长度、质量和时间.(2)国际单位制中三个基本单位:米、千克和秒.巧用单位制检验结果正误各物理量的单位统一成国际单位制单位,只要正确地应用公式,计算结果必定是用国际单位制单位来表示的;当然,只有所求物理量的计算结果的单位和该物理量在力学国际单位制中的单位完全一致时,该运算过程才可能是正确的,若所求物理量的单位不对应,则结果一定错.【案例展示】声音在空气中的传播速度v 与空气的密度ρ、压强p 有关.根据单位制,检验下列关于空气中声速的表达式(k 为比例系数,无单位)正确的是()A .v =kp ρB .v =kp ρC .v =k ρpD .v =kp ρ 【易错分析】易错选A 项、C 项和D 项,其原因大致有如下两点: 其一,缺乏解这类问题的经验.应当是将压强和密度的单位代入选项所给关系式的右边推导出右边对应的单位是否是速度的单位m/s ,从而做出判断.其二,不能将压强和密度的单位利用压强公式p =F S和密度公式ρ=m V做一个铺垫,得出它们对应的国际单位制中的单位,而使求解无法正常进行.为此应熟练掌握物理量之间的关系式以及物理量对应的国际单位.【规范解答】可把p、ρ的单位用基本单位表示,代入进行单位运算,看得出的单位是否是v的单位.p的单位用国际单位制中的基本单位表示:1 Pa=1Nm2=1kgm·s2,ρ的单位用国际单位制中的基本单位表示:kg/m3,代入A选项中,单位为m2/s2,显然不是速度的单位,A错;代入B项得单位为m/s,B正确;代入C项为s/m,也不是速度的单位,C错;同理D项单位为kg/(m2·s),D错.【答案】B1.下列国际单位制中的单位,不属于基本单位的是(C)A.长度的单位:m B.质量的单位:kgC.力的单位:N D.时间的单位:s2.下列有关力学单位制的说法中正确的是(CD)A.在有关力学的分析计算中,只能采用国际单位,不能采用其他单位B.力学单位制中,选为基本单位的物理量有长度、质量、速度C.力学单位制中,国际单位制的基本单位有kg、m、sD.单位制中的导出单位可以用基本单位来表达解析:对于A选项,我们在解决问题时,建议大家用国际单位制,并不是只能用国际单位制,所以A选项是错误的;B选项中的“速度”不是力学单位制中选为基本单位的物理量,所以B选项是错误的;C 选项中kg、m、s是力学单位制中国际单位制的基本单位,所以C选项是正确的;所谓导出单位就是根据物理公式和基本单位导出的单位,所以D选项是正确的,故正确答案为C、D.3.关于物理量的单位,下列说法中正确的是(C)A.任何一个物理量和物理概念都具有相对应的单位B.物理公式中的物理量也可能没有单位,这样的量也没有数值C.物理量之间单位关系的确定离不开描述各种规律的物理公式D.物理量的单位均可以互相导出4.关于力的单位,下列说法正确的是(ABD)A.力的单位是根据公式F=ma和基本单位推导出来的B.在国际单位制中,力单位用“N”是为了使牛顿第二定律公式中的常数k=1C.力的单位牛顿是一个重要的基本单位D.力的单位牛顿是一个重要的导出单位5.关于牛顿第二定律,下列说法中正确的是(ABD)A.物体的质量不变时,a正比于F,对F和a的单位没有限制B.对于相同的合外力,a反比于m,对m和a的单位没有限制C .在公式F =ma 中,F 、m 和a 可以取不同单位制中的单位D .在公式F =ma 中,当m 和a 分别用kg 、m/s 2作单位时,F 必须用N 作单位6.下列关于重力和质量的单位以及关系的叙述中,正确的是(A )A .在地面上质量为1 kg 的物体,其重力约为10 NB .1 kg =10 NC .1 kg 的质量约为10 ND .10 N 的力约为1 kg 的质量解析:质量为1 kg 的物体,在地球上不同的地理位置,不同的高度,甚至不同的星球上,其重力加速度有所不同,故其重力也有所不同,可以说在地面上物体质量为1 kg ,其重力约为10 N ,但不能说1 kg 的质量约为10 N 或10 N 的力约为1 kg 的质量,质量和重力是两个不同的物理量,故B 、C 、D 错误,A 正确.7.一物体在2 N 的外力作用下,产生10 cm/s 2的加速度,求该物体的质量.下面有几种不同的求法,其中单位运用正确、简洁而又规范的是(D )A .m =F a =210kg =0.2 kg B .m =F a = 2 N 0.1 m/s 2=20kg ·m/s 2m/s 2=20 kg C .m =F a =20.1=20 kg D .m =F a =20.1kg =20 kg8.在解一道文字计算题时(由字母表达结果的计算题),一个同学解得x =F 2m(t 1+t 2),用单位制的方法检查,这个结果(B ) A .可能是正确的B .一定是错误的C .如果用国际单位制,结果可能正确D .用国际单位制,结果错误,如果用其他单位制,结果可能正确解析:可以将右边的力F 、时间t 和质量m 的单位代入公式,看得到的单位是否和位移x 的单位一致;还可以根据F =ma ,a =v t,v =x t,将公式的物理量全部换算成基本物理量的单位,就好判断了. 在x =F 2m(t 1+t 2)式中,左边单位是长度单位,而右边单位推知是速度单位,所以结果一定是错误的,单位制选得不同,不会影响结果的准确性,故A 、C 、D 错.9.在学习了力学单位制之后,小刚同学由G =mg ,得g 的单位N/kg ,可是小强同学由自由落体v =gt 得g 的单位为m/s 2.二人争执不下,都认为自己导出的单位正确.请你帮他们解决这个问题.解析:这两个单位是等价的.由1 N/kg =1 kg ·m/s 21 kg=1 m/s 2 所以这两个单位是g 的单位的不同表达方式.答案:见解析10.由长度的单位m 、质量的单位kg 和时间的单位s 这三个基本物理量的基本单位,就足以导出力学中其他所有物理量的单位,但必须依据相关公式.现有一个物理量及其表达式为A =GM r,其中M 是质量,r 是长度,又已知G 的单位是N ·m 2·kg -2,据此能否推知A 是什么物理量?解析:A =GM r 的相应的单位运算是N ·m 2·kg -2·kg m =N ·m ·kg -1=kg·m·s -2m ·kg -1=m/s.物理量A 的单位是m/s ,这是速度的单位,所以物理量A 是速度. 答案:速度11.质量为1.5 t 的汽车在前进中遇到的阻力是车重的0.05倍,汽车在水平地面上做匀加速直线运动时,5 s 内速度由36 km/h 增至54 km/h.求汽车所受牵引力的大小.(g 取10 m/s 2)解析:因v =v 0+at ,F -F f =ma故F =ma +F f =m (v -v 0)t+0.05mg 已知v 0=36 km/h =10 m/s ,v =54 km/h =15 m/s ,t =5 s ,m=1.5 t =1.5×103 kg.代入以上数据,计算得 F =1.5×103×(15-10)5N +0.05×1.5×103×10 N =2.25×103 N.答案:2.25×103 N12.一辆质量为400 g 的遥控玩具车,从静止出发,在水平导轨上行驶,已知发动机的牵引力为0.16 N ,玩具车在运动时所受阻力为车重量的0.02倍,问:(1)玩具车开出后加速度是多大?(2)玩具车经过多长时间速度可达1 m/s?解析:(1)由已知条件知玩具车质量m =400 g =0.4 kg ,摩擦力F f =kmg =0.02×0.4×10 N =0.08 N ,因为牵引力F =0.16 N 恒定,故可知玩具车在恒定外力作用下做匀加速直线运动.由牛顿第二定律:F =ma ,可求出加速度a =F 合m =F -F f m=0.2 m/s 2. (2)设经过时间t ,玩具车速度达到1 m/s ,则at =v ,t =v a=5 s. 答案:(1)0.2 m/s 2(2)5 s。
4.4 力学单位制
【教学目标】
(一)知识与技能
1.了解什么是单位制,知道力学中的三个基本单位;
2.认识单位制在物理计算中的作用
(二)过程与方法:
1.让学生认识到统一单位的必要性.
2.使学生了解单位制的基本思想.
3.培养学生在计算中采用国际单位,从而使运算过程的书写简化.
4.通过学过的物理量了解单位的重要性,知道单位换算的方法.
(三)情感态度与价值观
1.使学生理解建立单位制的重要性,了解单位制的基本思想.
2.了解度量衡的统一对中国文化的发展所起的作用,培养学生的爱国主义情操.
3.让学生了解单位制与促进世界文化的交流和科技的关系.
4.通过一些单位的规定方式,了解单位统一的重要性,并能运用单位制对计算过程或结果进行检验.
【教学重点】
1.什么是基本单位,什么是导出单位.
2.力学中的三个基本单位.
3.单位制.
【教学难点】
统一单位后,计算过程的正确书写.
【教学方法】探究、讲授、讨论、练习
【教具准备】多媒体课件
【课时安排】1课时
【教学过程】
一、新课导入]
展示张飞和姚明的图片
师:大家都认识这两个人吧.
生:认识,一个是张飞,一个是姚明.
师:那么大家知道他们的身高是多少呢?
生:《三国演义)上说张飞身高9尺.
师:按照现在的计算方法,张飞的身高应该是多少?
生:三尺是1 m,张飞的身高应该是3m.
师:姚明在当代应该是身高很高的人了,他的身高是多少?
生:2.26m.看起来张飞要比姚明高很多,打篮球一定1。
a厉害.
师:并不是张飞比姚明高,而是古代的尺和现代的尺不一样.在我国有“伸掌为尺”的说法,我国三国时期(公元3世纪初)王肃编的《孔子家语》一书中记载有:“布指知寸,布手知尺,舒肘知寻.”两臂伸开长八尺,就是一寻;从秦朝(约公元前221年)至清末(约公元1911年)的2 000多年间,我国的“尺”竟由1尺相当于0.230 9m到0.355 8m的变化,其差别相当悬殊.师:大家如果经常看NBA介绍时会发现姚明的身高并不是说成2.26m,而是怎样介绍的呢?
生:我记得好像是几英尺几英寸,具体数值记不清了.
师:1英尺等于0.304 8m,1英寸为2.54 cm.大家如果不记得的话可以重新计算一下,也可以计算一下自己的身高是多少.大家知道尺和英尺是怎样来得吗?
生:不知道.
多媒体介绍.
在古代,人们常用身体的某些器官或部位的尺度作为计量单位.在遥远的古埃及时代,人们用中指来衡量人体的身长,认为健美的人身长应该是中指长度的19倍.各个国家,地区以及各个历史时期,都有各自的计量单位.仅以长度为例,欧洲曾以手掌的宽度或长度作为长度的计量单位,称为掌尺.在英国,1掌尺相当于7.62 cm而在荷兰,1掌尺却相当于10cm.英尺是8世纪英王的脚长,1英尺等于0.304 8 m.10世纪时英王埃德加把自己大拇指关节间的距离定为
1英寸.1英寸为2.54cm.这位君王又别出心裁,想出了“码”这样
一个长度单位.他把从启己的鼻尖到伸开手臂中指末端的距离——91 cm,定为1码.到了1101年,亨利一世在法律上认定了这一度量单位,此后,“码”便成为英国的主要长度单位,一直沿用了1 000多年.在我国亦有“伸掌为尺”的说法.我国三国时期(公元3世纪初)王肃编的《孔子家语》一书中记载有:“布指知寸,布手知尺,舒肘知寻.”两臂伸开长八尼,就是一寻;从秦朝(约公元前221年)至清末(约公元1911年)的2 000多年间,我国的“尺”竟由1尺相当于0.230 9 m到0.355 8m的变化,其差别相当悬殊.
[讨论与交流]
单位的不统一会造成什么样的困难?
参考答案:单位的统一有利于各个国家之间、一个国家各个地区之间进行文化交流和经贸往来,可以促进科学文化尽快地发展,使全球人类能够共享光明,共享人类文明进步的成果.
二、新课教学]
(自学总结)
(投影问题)
1.什么是基本量,什么是基本单位?力学中的基本单位都有哪些,分别对应什么物理量?
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.
3.什么是国际单位制?国际单位制中的基本单位共有几个?它们分别是什么?对应什么物理量?
注:在这个过程中,老师可以巡回指导学生自己总结,并帮助水平较差的同学进行总结.这个过程大约持续10min左右.然后让学生回答所提出的问题并巩固补充学生掌握的知识.师:请同学们回答刚才这几个问题.1.什么是基本量,什么是基本单位?力学中的基本单位都有哪些,分别对应什么物理量?
生1: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做基本量,它们的单位叫做基本单位.
生2:力学中的基本量有长度、质量和时间.它们的单位分别是米、千克和秒.
师: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.
生1:由基本量根据物理关系推导出来的其他物理量的单位,叫做导出单位.
生2:我们学过的导出单位很多,比如加速度的单位m/s2,它可以根据公式a=△v/t来进行推导.密度的单位是kg/m3,可以根据密度的计算公式:p=m/v进行推导.师:我们学过的力的单位牛顿是不是基本单位呢?
生:不是,牛顿也是一个导出单位.根据牛顿第二定律F=ma,可得力的单位应该与质量的单位和加速度的单位有关.1 N=1 kg·m/s2.
师:第三个问题:什么是国际单位制?国际单位制中的基本单位共有几个?它们分别是什么?对应什么物理量?大家设计一个表格来回答这个问题.
生:国际计量委员会在1960年在第11届国际计量大会上制订了一种国际通用的、包括一切计量领域的单位制,叫做国际单位制.简称SI.
物理量的名称单位名称单位符号
长度米 m
质量千克(公斤) kg
时间秒 s
电流安(培) A
热力学温度开(尔文) K
物质的量摩(尔) mol
发光强度坎(德拉) cd
(例)一个原来静止的物体,质量是7kg,在14N的恒力作用下,5s末的速度是多大?5s内通过的位移是多少?
三、课堂训练
1.一个原来静止在光滑水平面上的物体,质量是20kg,在两个大小都是50N且互成120°角的水平外力作用下,3 s末物体的速度是多大?3 s内物体的位移是多少?
2.现有下列物理量或单位,按下面的要求选择填空:
A.密度 B.米/秒巴牛顿 D.加速度巳质量 F.秒 G.厘米 H.长度 I.时间 J.千克
(1)属于物理量的是——(填前面的字母).
(2)在国际单位制中,作为基本单位的物理量有.
(3)在国际单位制中基本单位是——,属于导出单位的是——·
答案:(1)ADEHI (2)EHI (3)FJ BC
解析:要分清物理量和物理单位、基本单位和导出单位.
说明:本题容易把物理量和单位制混淆.
[小结]
通过本节课的学习,我们知道了什么是基本单位,什么是导出单位,什么是单位制,知道了力学中的三个基本单位以及统一单位后,解题过程的正确书写方法.
作业:
教材第85页问题与练习.。