人教版高中物理第4章 第4节 力学单位制(两篇)

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。

第4节力学单位制一、基本量、基本单位和导出单位1．物理学的关系式在确定物理量之间的数量关系的同时也确定了物理量的单位关系。

2．基本量：先选定几个物理量，由这些物理量的单位利用物理量之间的关系就能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。

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。

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了单位制。

2．国际单位制国际通用的，包括一切计量领域的单位制，简称SI 。

3．国际单位制的基本单位1．力学中把长度、质量、时间三个物理量作为基本量，其单位作为基本单位。

2．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。

3．由基本单位和导出单位一起组成了单位制。

国际单位是国际通用的包括一切计量领域的单位制。

4．物理公式既确定了各物理量的数量关系，也确定了各物理量的单位关系。

1．自主思考——判一判(1)质量是物理学中的基本物理量。

(√)(2)时间是国际单位制中的基本单位。

(×)(3)kg·m/s是国际单位制中的导出单位。

(√)(4)时间的单位——小时是国际单位制中的导出单位。

(×)2．合作探究——议一议(1)力的单位“牛顿”是基本单位吗？提示：不是，由于F＝ma即1 N＝1 kg·m/s2，所以“牛顿”是导出单位。

(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吗？提示：是。

导出单位是由基本量根据物理关系推导出来的单位，所以都是由两个或两个以上的基本单位的符号表示。

单位制⎩⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎨⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎧国际单位制⎩⎪⎪⎨⎪⎪⎧力学单位制⎩⎪⎨⎪⎧ 基本单位⎩⎪⎨⎪⎧ 长度：米(m )质量：千克(kg )时间：秒(s )导出单位(例如)⎩⎪⎨⎪⎧速度：米/秒(m/s )功率：瓦特(W )压强：帕斯卡(Pa )其他单位制常用单位制⎩⎪⎪⎨⎪⎪⎧力学单位制⎩⎪⎪⎨⎪⎪⎧ 基本单位(例如)⎩⎪⎨⎪⎧长度：厘米(cm )、千米(km )质量：克(g )、吨(t )时间：小时(h )、分钟(min )导出单位(例如)⎩⎪⎨⎪⎧速度：千米/小时(km/h )、 厘米/秒(cm/s )功率：千瓦(kW )压强：千帕(kPa )其他单位制1．下列有关力学单位制的说法中正确的是( )A ．在有关力学的分析计算中，只能采用国际单位制，不能采用其他单位制B ．力学单位制中，选为基本单位的物理量有长度、质量和速度C ．力学单位制中，采用国际单位制的基本单位有千克、米和牛D ．单位制中的导出单位可以用基本单位来表达解析：选D 在有关力学的分析和计算中，可以采用任何一种单位制，只要单位统一即可，但是为了方便，常常采用国际单位制，所以A 错误；在力学单位制中，选用长度、质量和时间三个物理量作为基本单位的物理量，相对应的单位是米、千克和秒，所以B 、C 错误；按照单位制的概念，导出单位都可以用基本单位来表达，如1 N ＝1 kg·m/s 2，所以D 正确。

高中物理目录新课标教材•必修1第一章运动的描述1 质点参考系和坐标系2 时间和位移3 运动快慢的描述──速度4 实验：用打点计时器测速度5 速度变化快慢的描述──加速度第二章匀变速直线运动的研究1 实验：探究小车速度随时间变化的规律2 匀变速直线运动的速度与时间的关系3 匀变速直线运动的位移与时间的关系4 自由落体运动5 伽利略对自由落体运动的研究第三章相互作用1 重力基本相互作用2 弹力3 摩擦力3 摩擦力4 力的合成5 力的分解第四章牛顿运动定律1 牛顿第一定律2 实验：探究加速度与力、质量的关系3 牛顿第二定律4 力学单位制5 牛顿第三定律6 用牛顿定律解决问题（一）7 用牛顿定律解决问题（二）高中物理目录新课标教材•必修2第五章机械能及其守恒定律1 追寻守恒量2 功3 功率4 重力势能5 探究弹性势能的表达式6 探究功与物体速度变化的关系7 动能和动能定理8 机械能守恒定律9 实验：验证机械能守恒定律10 能量守恒定律与能源第六章曲线运动1 曲线运动2 运动的合成与分解3 探究平抛运动的规律4 抛体运动的规律5 圆周运动6 向心加速度7 向心力8 生活中的圆周运动第七章万有引力与航天1 行星的运动2 太阳与行星间的引力3 万有引力定律4 万有引力理论的成就5 宇宙航行6 经典力学的局限性高中物理目录新课标教材•选修1-1 第一章电流1、电荷库仑定律2、电场3、生活中的静电现象4、电流和电源5、电流的热效应第二章磁场1、指南针与远洋航海2、电流的磁场3、磁场对通电导线的作用4、磁声对运动电荷的作用5、磁性材料第三章电磁感应1、电磁感应现象2、法拉第电磁感应定律3、交变电流4、变压器5、高压输电6、自感现象涡流7、课题研究：电在我家中第四章电磁波及其应用1、电磁波的发现2、电磁光谱3、电磁波的发射和接收4、信息化社会5、课题研究：社会生活中的电磁波高中物理目录新课标教材•选修1-2 第一章分子动理论内能1、分子及其热运动2、物体的内能3、固体和液体4、气体第二章能量的守恒与耗散1、能量守恒定律2、热力学第一定律3、热机的工作原理4、热力学第二定律5、有序、无序和熵6、课题研究：家庭中的热机第三章核能1、放射性的发现2、原子核的结构3、放射性的衰变4、裂变和聚变5、核能的利用第四章能源的开发与利用1、热机的发展和应用2、电力和电信的发展与应用3、新能源的开发4、能源与可持续发展5、课题研究：太阳能综合利用的研究高中物理目录新课标教材•选修2-1 第一章电场直流电路1、电场2、电源3、多用电表4、闭合电路的欧姆定律5、电容器第二章磁场1、磁场磁性材料2、安培力与磁电式仪表3、洛伦兹力和显像管第三章电磁感应1、电磁感应现象2、感应电动势3、电磁感应现象在技术中的应用第四章交变电流电机1、交变电流的产生和描述2、变压器3、三相交变电流第五章电磁波通信技术1、电磁场电磁波2、无线电波的发射、接收和传播3、电视移动电话4、电磁波谱第六章集成电路传感器1、晶体管2、集成电路3、电子计算机4、传感器高中物理目录新课标教材•选修2-2 第一章物体的平衡1、共点力平衡条件的应用2、平动和传动3、力矩和力偶4、力矩的平衡条件5、刚体平衡的条件6、物体平衡的稳定性第二章材料与结构1、物体的形变2、弹性形变与范性形变3、常见承重结构第三章机械与传动装置1、常见的传动装置2、能自锁的传动装置3、液压传动4、常用机构5、机械第四章热机1、热机原理热机效率2、活塞式内燃机3、蒸汽轮机燃气轮机4、喷气发动机第五章制冷机1、制冷机的原理2、电冰箱3、空调器高中物理目录新课标教材•选修2-3 第一章光的折射1、光的折射折射率2、全反射光导纤维3、棱镜和透镜4、透镜成像规律5、透镜成像公式第二章常用光学仪器1、眼睛2、显微镜和望远镜。

人教版高中物理新教材目录必修一 第一章 运动的描述1.质点 参考系2.时间 位移3.位置变化快慢的描述－速度4.速度变化快慢的描述－加速度第二章 匀变速直线运动的研究1.探究小车速度随时间变化的规律2.匀变速直线运动速度与时间的关系3.匀变速直线运动位移与时间的关系4.自由落体运动第三章 相互作用1.重力与弹力2.摩擦力3.作用力和反作用力4.力的合成和分解5.共点力平衡第四章 运动和力的关系1. 牛顿第一定律2.实验探究加速度与力和质量的关系3.牛顿第二定律4.力学单位制5.牛顿运动定律的应用6.超重和失重必修2第五章 抛体运动1.曲线运动2.运动的合成与分解3.实验：探究平抛运动的特点4.抛体运动的规律第六章 圆周运动1.圆周运动2.向心力3.向心加速度4.生活中的圆周运动第七章 万有引力与宇宙航行1.行星的运动2.万有引力定律3.万有引力理论的成就4.宇宙航行5.相对论时空观和牛顿力学的局限性第八章 机械能守恒定律1.功与功率2.重力势能3.动能和动能定理4.机械能守恒定律5.实验：验证机械能守恒定律必修三第九章 静电场及其应用1.电荷2.库仑定律3.电场 电场强度4.静电的防止与利用第十章 静电场中的能量1.电势能和电势2.电势差3.电势差与电场强度的关系4.电容器的电容5.带电粒子在电场中的运动第十一章 电路及其应用1.电源和电流2.导体的电阻3.导体电阻率的测量4.串联电路和并联电路5.实验：练习使用多用电表第十二章 电能 能量守恒定律1.电路中的能量转化2.闭合电路的欧姆定律3.实验：电池电动势和内阻的测量4.能源与可持续发展第十三章电磁感应与电磁波初步1.磁场 磁感线2.磁感应强度 磁通量3.电磁感应现象及应用4.电磁波的发现及应用5.能量量子化选修一第一章 动量守恒定律1.动量2.动量定理3.动量守恒定律4.实验：验证动量守恒定律5.弹性碰撞和非弹性碰撞6.反冲现象 火箭第二章 机械振动1.简谐运动2.简谐运动的描述3.简谐运动的回复力和能量4.单摆5.实验：用单摆测重力加速度6.受迫振动 共振第三章 机械波1.波的形成2.波的描述3.波的反射折射和衍射4.波的干涉5.多谱勒效应第四章 光1.光的折射2.全反射3.光的干涉4.用双缝干涉测光的波长5.光的衍射6.光的偏振和激光选修二第一章 安培力与洛伦兹力1.磁场对通电导线的作用力2.磁场对运动电荷的作用力3.带电粒子在匀强磁场中的运动4.质谱仪与回旋加速器第二章 电磁感应1.楞次定律2.法拉第电磁感应定律3.涡流 电磁阻尼和电磁驱动4.互感和自感第三章 交变电流1.交变电流2.交变电流的描述3.变压器4.电能的输送第四章 电磁振荡与电磁波1.电磁振荡2.电磁场与电磁波3.无线电波的发射和接收4.电磁波谱第五章 传感器1.认识传感器2.常见传感器的工作原理及应用3.利用传感器制作简单的自动控制装置选修3第一章 分子动理论1.分子动理论的基本内容2.实验：油膜法测油酸分子的大小3.分子运动速率分布规律4.分子动能和分子势能第二章 气体固体和液体1.温度和温标2.气体的等温变化3.气体的等压变化和等容变化4.固体5.液体第三章 热力学定律1.功热和内能的改变2.热力学第一定律3.能量守恒定律4.热力学第二定律第四章 原子结构和波粒二象性1.普朗克黑体辐射理论2.光电效应3.原子的核式结构模型4.氢原子光谱和玻尔的原子结构模型5.粒子的波动性和量子力学的建立第五章 原子核 1.原子核的组成2.放射性元素的衰变3.核力与结合能4.核裂变与核聚变5.基本粒子。

第四章牛顿运动定律4 力学单位制【课前准备】【课型】新授课【课时】1课时【教学目标】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.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.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.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、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.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：讲授、讨论、思考、归纳【教学过程】【新课导入】【展示】【提问】都认识这两个人是谁吧．【回答】张飞和姚明．【提问】他们的身高是多少呢?【回答】《三国演义》上说张飞身高9尺．【提问】按照现在的计算方法，张飞的身高应该是多少?【回答】三尺是1 m，张飞的身高应该是3m．【提问】姚明在当代应该是身高很高的人了，他的身高是多少?【回答】2．26m．【解说】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．【提问】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?【解说】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．【承接】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．【提问】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?【回答】选定几个物理量单位，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．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．【提问】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．【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，叫做导出单位．基本单位和导出单位一起组成了单位制．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．【提问】我们学过的力的单位牛顿是不是基本单位呢?【提问】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/s 2．【提问】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?【提问】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 ．【例题】在光滑水平面上有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?【分析】已知物体的质量m 和所受的力F ，根据牛顿第二定律 F = ma 求出加速度a ，再根据匀加速直线运动与时间的关系和位移与时间的关系，就可以求出5s 末的速度v 和5s 末的位移x.【解析】根据已知条件，m=7kg ，F=14N ，t=5s ，并根据牛顿第二定律，有 s m kg N kgN m F a 2/2/2714==== s m s s m at v /105/22=⨯==m s s m t a x 2525/22121222=⨯⨯== 在统一已知量单位后，只要在数字后写出正确的单位就可以了，上面的计算就可以写成： s m s m m F a 22/2/714=== s m s m at v /10/52=⨯==m m t a x 2525221212=⨯⨯== 【说一说】有时候根据物理量的单位能够查出运算或者印刷中的错误．小刚在课余制作中需要计算圆锥的体积，他从一本书中查的圆锥体积的计算公式为h R V 331π=．小红说，从单位关系上看，这个公式肯定是错的．它的根据是什么？【点拨】π无单位，R 3的单位是m 3，h 的单位是m, 所以h R 331π的单位是m 4，和体体积的单位m 3不符，所以是错误的．【课时小结】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．【布置作业】课本P 80 1,2,3,4,5,6【板书设计】4 力学单位制基本量，它们的单位叫做基本单位．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．导出单位．基本单位和导出单位一起组成了单位制．国际单位制．简称SI ．。