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1、2.2.4 力學單位制力學單位制 學習目標學習目標 核心提煉核心提煉 1.知道國際單位制及七個基本物理量。知道國際單位制及七個基本物理量。 3個概念個概念基本單位基本單位、導出單位導出單位、單位制單位制 3個力學基本單位個力學基本單位kg、m、s 2種應用種應用解題過程解題過程的正確書寫、檢驗結的正確書寫、檢驗結果是否正確果是否正確 2.知道基本單位、導出單位和單位制，知道基本單位、導出單位和單位制，知道力學中的三個基本單位。知道力學中的三個基本單位。 3.了解根據(jù)物理關系式確定物理量的了解根據(jù)物理關系式確定物理量的單位的方法，學會用單位制判斷一個單位的方法，學會用單位制判斷一個表達式的正誤。

2、表達式的正誤。 一一、基本單位和導出單位基本單位和導出單位 1.物理關系式的功能：物理關系式的功能：物理學的關系式確定了物理量之間的數(shù)物理學的關系式確定了物理量之間的數(shù)量關系的同時量關系的同時，也確定了物理量的也確定了物理量的_間的關系間的關系。 2.基本量與基本單位：基本量與基本單位：只要選定幾個物理量的單位只要選定幾個物理量的單位，就能夠利就能夠利用用_之間的關系推導出其他物理量的單位之間的關系推導出其他物理量的單位，這些被選這些被選定的物理量叫做定的物理量叫做_，它們的單位叫做它們的單位叫做_。 3.導出單位：導出單位：由基本量根據(jù)由基本量根據(jù)_推導出來的其他物理量推導出來的其他物理量的

3、單位叫做導出單位的單位叫做導出單位。 單位單位 物理量物理量 基本量基本量 基本單位基本單位 物理關系物理關系 思維拓展思維拓展 二二、國際單位制國際單位制 1.單位制單位制：_單位和單位和_單位一起組成了單位制單位一起組成了單位制。 2.國際單位制國際單位制：是一種國際通用的：是一種國際通用的、包括一切包括一切_領域的領域的_。 基本基本 導出導出 計量計量 單位制單位制 3.國際單位制中的七個基本物理量和相應的基本單位國際單位制中的七個基本物理量和相應的基本單位 物理量名稱物理量名稱 物理量符號物理量符號 單位名稱單位名稱 單位符號單位符號 長度長度 l _ m 質量質量 m _ kg 時

4、間時間 t _ s 電流電流 I _ A 熱力學溫度熱力學溫度 T 開開爾文爾文 K 發(fā)光強度發(fā)光強度 I(Iv) 坎坎德拉德拉 cd 物質的量物質的量 n() 摩摩爾爾 mol 米米 千克千克 秒秒 安安培培 思維拓展思維拓展 美國國家航空航天局美國國家航空航天局(NASA)在在20世紀末曾發(fā)射過一個火星探世紀末曾發(fā)射過一個火星探測器測器，但它由于靠火星過近但它由于靠火星過近，結果因溫度過高而起火結果因溫度過高而起火，并脫并脫離軌道墜入火星的大氣層離軌道墜入火星的大氣層。航空航天局調查事故原因時發(fā)現(xiàn)：航空航天局調查事故原因時發(fā)現(xiàn)：原來探測器的制造商洛克希德原來探測器的制造商洛克希德 馬丁公司

5、計算加速度時使用了馬丁公司計算加速度時使用了英制單位英制單位，而噴氣推動實驗室的工程師理所當然地認為他們而噴氣推動實驗室的工程師理所當然地認為他們提供的數(shù)據(jù)是以國際單位制算出來的提供的數(shù)據(jù)是以國際單位制算出來的，并把這些數(shù)據(jù)直接輸并把這些數(shù)據(jù)直接輸入電腦入電腦。從這次事故的原因上從這次事故的原因上，你能得到什么啟示你能得到什么啟示？ 答案答案 在國際上采用統(tǒng)一的單位制是非常重要的，也是非常在國際上采用統(tǒng)一的單位制是非常重要的，也是非常必要的。必要的。 對單位制的理解對單位制的理解 要點歸納要點歸納 1.單位制的意義：單位制的意義：單位是物理量的組成部分單位是物理量的組成部分，對于物理量對于物理

6、量，如如果有單位一定要在數(shù)字后帶上單位果有單位一定要在數(shù)字后帶上單位，同一個物理量同一個物理量，選用不選用不同單位時其數(shù)值不同同單位時其數(shù)值不同。統(tǒng)一單位統(tǒng)一單位，便于人們的相互交流便于人們的相互交流，統(tǒng)統(tǒng)一人們的認識一人們的認識。 2.單位制的組成單位制的組成 精典示例精典示例 例例1 現(xiàn)有下列物理量或單位現(xiàn)有下列物理量或單位，按下面的要求選擇填空：按下面的要求選擇填空： A.力力 B.米米/秒秒 C.牛頓牛頓 D.加速度加速度 E.質量質量 F.秒秒 G.厘米厘米 H.長度長度 I.時間時間 J.千克千克 K.米米 (1)屬于物理量的是屬于物理量的是_(只填代號只填代號)； (2)在國際單

7、位制中在國際單位制中，其單位作為基本單位的物理量有其單位作為基本單位的物理量有_； (3)在國際單位制中屬于基本單位的是在國際單位制中屬于基本單位的是_，屬于導出單屬于導出單位的是位的是_。 解析解析 (1)屬于物理量的是屬于物理量的是A、D、E、H、I。 (2)在國際單位制中在國際單位制中，其單位作為基本單位的物理量有其單位作為基本單位的物理量有E、H、I。 (3)在國際單位制中屬于基本單位的是在國際單位制中屬于基本單位的是F、J、K，屬于導出屬于導出單位的是單位的是B、C。 答案答案 見解析見解析 誤區(qū)警示誤區(qū)警示 (1)基本物理量的所有單位均為基本單位基本物理量的所有單位均為基本單位，但

8、是基本單位并但是基本單位并非都是國際單位制中單位非都是國際單位制中單位，國際單位制中單位也不一定是國際單位制中單位也不一定是基本單位基本單位。要從概念上理解基本單位與國際單位之間的聯(lián)要從概念上理解基本單位與國際單位之間的聯(lián)系與區(qū)別系與區(qū)別。 (2)只用一個符號表示的單位不一定就是基本單位只用一個符號表示的單位不一定就是基本單位，例如牛例如牛頓頓(N)、焦耳焦耳(J)、瓦特瓦特(W)等都不是基本單位等都不是基本單位，它們是導出它們是導出單位單位。 (3)兩個或更多的符號表示的單位也可能是基本單位兩個或更多的符號表示的單位也可能是基本單位，例如例如千克千克(kg)就是基本單位就是基本單位。 針對訓

9、練針對訓練1 下列有關力學單位制的說法中正確的是下列有關力學單位制的說法中正確的是 ( ) A.在有關力學的分析計算中在有關力學的分析計算中，只能采用國際單位制只能采用國際單位制，不能不能采用其他單位制采用其他單位制 B.力學單位制中力學單位制中，選為基本單位的物理量有長度選為基本單位的物理量有長度、質量和質量和速度速度 C.力學單位制中力學單位制中，采用國際單位制的基本單位有千克采用國際單位制的基本單位有千克、米米和牛和牛 D.單位制中的導出單位可以用基本單位來表達單位制中的導出單位可以用基本單位來表達 解析解析 在有關力學的分析和計算中在有關力學的分析和計算中，可以采用任何一種單位可以采用

10、任何一種單位制制，只要單位統(tǒng)一即可只要單位統(tǒng)一即可，但是為了方便但是為了方便，常常采用國際單位常常采用國際單位制制，所以所以A錯誤；在力學單位制中錯誤；在力學單位制中，選用長度選用長度、質量和時間三質量和時間三個物理量作為基本單位的物理量個物理量作為基本單位的物理量，相對應的單位是米相對應的單位是米、千克千克和秒和秒，所以所以B、C錯誤；按照單位制的概念錯誤；按照單位制的概念，導出單位都可以導出單位都可以用基本單位來表達用基本單位來表達，如如1 N1 kg m/s2，所以所以D正確正確。 答案答案 D 單位制的應用單位制的應用 要點歸納要點歸納 1.簡化計算過程的單位表達：簡化計算過程的單位表

11、達：在解題計算時在解題計算時，已知量均采用國際已知量均采用國際單位制單位制，計算過程中不用寫出各個量的單位計算過程中不用寫出各個量的單位，只要在式子末尾只要在式子末尾寫出所求量的單位即可寫出所求量的單位即可。 2.推導物理量的單位：推導物理量的單位：物理公式在確定各物理量的數(shù)量關系時物理公式在確定各物理量的數(shù)量關系時，同時也確定了各物理量的單位關系同時也確定了各物理量的單位關系，所以我們可以根據(jù)物理公所以我們可以根據(jù)物理公式中物理量間的關系推導出物理量的單位式中物理量間的關系推導出物理量的單位。 3.判斷比例系數(shù)的單位：判斷比例系數(shù)的單位：根據(jù)公式中物理量的單位關系根據(jù)公式中物理量的單位關系，

12、可判斷可判斷公式中比例系數(shù)有無單位公式中比例系數(shù)有無單位，如公式如公式Fkx中中k的單位為的單位為N/m，F(xiàn)FN中中無單位無單位，F(xiàn)kma中中k無單位無單位。 4.比較物理量的大小：比較物理量的大?。罕容^某個物理量不同值的大小時比較某個物理量不同值的大小時，必須必須先把它們的單位統(tǒng)一先把它們的單位統(tǒng)一，再根據(jù)數(shù)值來比較再根據(jù)數(shù)值來比較。 精典示例精典示例 例例2 一輛質量為一輛質量為4103 kg的汽車在水平地面上勻速行駛的汽車在水平地面上勻速行駛。某某個時刻關閉發(fā)動機個時刻關閉發(fā)動機，經過經過20 s滑行滑行40 m而停止下來而停止下來，求汽車所求汽車所受阻力為多大受阻力為多大？ 思路點撥思

13、路點撥 解析解析 選汽車為研究對象，則根據(jù)速度公式和位移公式可得選汽車為研究對象，則根據(jù)速度公式和位移公式可得 0v0at 根據(jù)位移公式，得根據(jù)位移公式，得 xv0t12at2 由以上兩式解得由以上兩式解得 a2xt2，v02xt 這時，只要正確確定已知量單位這時，只要正確確定已知量單位(要統(tǒng)一要統(tǒng)一)，可以不把各量單位，可以不把各量單位代入，則代入，則 a240202 m/s20.2 m/s2 v024020 m/s4 m/s 根據(jù)牛頓第二定律知汽車所受阻力大小根據(jù)牛頓第二定律知汽車所受阻力大小 Fma41030.2 N800 N。 答案答案 800 N 方法總結方法總結 (1)在利用物理公

14、式進行計算時在利用物理公式進行計算時，為了在代入數(shù)據(jù)時不使表達為了在代入數(shù)據(jù)時不使表達式過于繁雜式過于繁雜，我們要把各個量換算到同一單位制中我們要把各個量換算到同一單位制中，這樣計這樣計算時就不必一一寫出各量的單位算時就不必一一寫出各量的單位，只要在所求結果后寫上對只要在所求結果后寫上對應的單位即可應的單位即可。 (2)習慣上把各量的單位統(tǒng)一成國際單位習慣上把各量的單位統(tǒng)一成國際單位，只要正確地應用公只要正確地應用公式式，計算結果必定是用國際單位來表示的計算結果必定是用國際單位來表示的。 針對訓練針對訓練2 據(jù)報載據(jù)報載，我國自行設計生產運行速度可達我國自行設計生產運行速度可達v150 m/s

15、的磁懸浮飛機的磁懸浮飛機。假設假設“飛機飛機”的總質量的總質量m5 t，沿水平直沿水平直軌道以軌道以a1 m/s2的加速度從靜止做勻加速起動至最大速度的加速度從靜止做勻加速起動至最大速度，忽略一切阻力的影響忽略一切阻力的影響。求：求： (1)“飛機飛機”所需的動力所需的動力F； (2)“飛機飛機”起動至最大速度所需的時間起動至最大速度所需的時間t。 解析解析 (1)由牛頓第二定律得：由牛頓第二定律得：“飛機飛機”所需的動力所需的動力 Fma5 000 N。 (2)從起動至最大速度所需時間從起動至最大速度所需時間 tva150 s。 答案答案 (1)5 000 N (2)150 s A.可能是正

16、確的可能是正確的 B.一定是錯誤的一定是錯誤的 C.如果用國際單位制如果用國際單位制，結果可能正確結果可能正確 D.用國際單位制用國際單位制，結果錯誤結果錯誤，如果用其他單位制如果用其他單位制，結果可能結果可能正確正確 例例 3 在解一文字計算題中在解一文字計算題中(由字母表達結果的計算題由字母表達結果的計算題)，一個，一個同學解同學解得位移得位移 xF2m(t1t2)，其中，其中 F、m、t 分別表示力、質分別表示力、質量和時間。用單位制的方法檢查，這個結果量和時間。用單位制的方法檢查，這個結果( ) 思路探究思路探究 (1)位移的國際單位是位移的國際單位是_。 (2)力力、質量和時間的國際

17、單位分別是質量和時間的國際單位分別是_。 (3)所給方程右邊推導出的單位是什么量的單位所給方程右邊推導出的單位是什么量的單位？ 解析解析 位移位移 x 的國際單位是米，由的國際單位是米，由F2m(t1t2)得得Nkg skg m/s2kg sm/s。所給等式左邊單位是長度單位，而右邊單。所給等式左邊單位是長度單位，而右邊單位是速度單位，所以結果一定是錯誤的。選用的單位制不位是速度單位，所以結果一定是錯誤的。選用的單位制不同，只影響系數(shù)，故同，只影響系數(shù)，故 B 正確，正確，A、C、D 錯誤。錯誤。 答案答案 B 方法總結方法總結 根據(jù)物理量的單位可以根據(jù)物理量的單位可以檢驗公式的正確性和計算中

18、檢驗公式的正確性和計算中發(fā)現(xiàn)錯誤發(fā)現(xiàn)錯誤。在查閱資料或進行計算的過程中在查閱資料或進行計算的過程中，若所求結果的單位與采用若所求結果的單位與采用的單位制中該量的單位不一致的單位制中該量的單位不一致，那么該公式或計算結果應該那么該公式或計算結果應該是錯誤的是錯誤的。 針對訓練針對訓練3 已知物理量已知物理量的單位為的單位為“m”、物理量物理量v的單位為的單位為“m/s”、物理量物理量f的單位為的單位為“s1”，則由這三個物理量組成的則由這三個物理量組成的關系式正確的是關系式正確的是( ) A.vf B.vf C.fv D.vf 解析解析 f的單位是的單位是ms1m s，與，與 v 的單位的單位“

19、m/s”不相同，選項不相同，選項 A錯；錯；f 的單位是的單位是 m s1，與，與 v 的單位的單位“m/s”相同，選項相同，選項 B 正確；正確；v 的單位是的單位是 m s1 mm2 s1，與，與 f 的單位的單位“s1”不相同，選不相同，選項項 C 錯誤；錯誤； vf 的單位是的單位是 m s1 s1m s2， 與， 與 的單位的單位“m”不相不相同，選項同，選項 D 錯誤。錯誤。 答案答案 B 1.關于物理量和物理量的單位關于物理量和物理量的單位，下列說法中正確的是下列說法中正確的是( ) A.在力學范圍內在力學范圍內，國際單位制規(guī)定長度國際單位制規(guī)定長度、質量質量、力為三個基力為三個

20、基本量本量 B.后人為了紀念牛頓后人為了紀念牛頓，把把“牛頓牛頓”作為力學中的基本單位作為力學中的基本單位 C.1 N1 kg m s2 D.“秒秒”、“克克”、“攝氏度攝氏度”都屬于國際單位制中的單位都屬于國際單位制中的單位 解析解析 力學中的三個基本量為長度力學中的三個基本量為長度、質量質量、時間時間，A錯誤；錯誤；“牛頓牛頓”是為了紀念牛頓而作為力的單位是為了紀念牛頓而作為力的單位，但不是基本單位但不是基本單位，B錯誤；根據(jù)錯誤；根據(jù)“牛頓牛頓”的定義的定義，1 N1 kg m s2，C正確；正確；“克克”、“攝氏度攝氏度”不是國際單位不是國際單位，D錯誤錯誤。 答案答案 C 2.雨滴在

21、空氣中下落雨滴在空氣中下落，當速度比較大的時候當速度比較大的時候，它受到的空氣阻它受到的空氣阻力與其速度的二次方成正比力與其速度的二次方成正比，與其橫截面積成正比與其橫截面積成正比，即即FfkSv2，則比例系數(shù)則比例系數(shù)k的單位是的單位是( ) A.kg/m4 B.kg/m3 C.kg/m2 D.kg/m 解析解析 將將 FfkSv2變形得變形得 kFfSv2，采用國際單位制，式中，采用國際單位制，式中Ff的單位為的單位為 N，即，即 kg m/s2，S 的單位為的單位為 m2，速度的二次方，速度的二次方的單位的單位可寫為可寫為(m/s)2。將這些單位代入上式得。將這些單位代入上式得kgm3，

22、即比例系，即比例系數(shù)數(shù) k 的單位的單位是是 kg/m3，B 正確。正確。 答案答案 B 3.聲音在空氣中的傳播速度聲音在空氣中的傳播速度v與空氣的密度與空氣的密度、壓強壓強p有關有關。下列下列速度的表達式速度的表達式(k為比例系數(shù)為比例系數(shù)，無單位無單位)中正確的是中正確的是 ( ) A.vkp B.vkp C.vkp D.v kp 解析解析 國際單位制中國際單位制中 p 的單位是的單位是 N/m2，1 N1 kg m/s2， 的單的單位是位是 kg/m3，代入，代入kp可得可得kg m/s2m2 kg/m3m2s2ms，即為速度，即為速度v 的單位，故的單位，故 B 正確。正確。 答案答案

23、 B 4.質量質量m200 g的物體以加速度的物體以加速度a20 cm/s2做勻加速直線運動做勻加速直線運動，則關于它受到的合外力的大小及單位則關于它受到的合外力的大小及單位，下列運算既簡潔又符下列運算既簡潔又符合一般運算要求的是合一般運算要求的是 ( ) A.F200204 000 N B.F0.20.2 N0.04 N C.F0.20.20.04 N D.F0.2 kg0.2 m/s20.04 N 解析解析 在物理計算中在物理計算中，如果各物理量的單位都統(tǒng)一到國際單如果各物理量的單位都統(tǒng)一到國際單位制中位制中，則最后結果的單位也一定是國際單位制中的單位則最后結果的單位也一定是國際單位制中的單位。 答案答案 B 5.一個原來靜止在光滑水平桌面上的物體一個原來靜止在光滑水平桌面上的物體，質量為質量為7 kg，在在21 N的水平恒力作用下的水平恒力作用下，5 s末的速度是多大末的速度是多大？5 s內通過的路程是內通過的路程是多少多少？ 解析解析 根據(jù)牛頓第二定律得根據(jù)牛頓第二定律得 Fma， 即物體產生的加速度為即物體產生的加速度為 aFm217 m/s23 m/s2； 所以物體在所以物體在 5 s 末的速度是末的速度是 vat35 m/s15 m/s； 5 s 內通過的路程是內通過的路程是 s12at212352 m37.5 m。 答案答案 15 m/s 37.5 m