（山東省專用）2022高中物理 第四章 牛頓運(yùn)動(dòng)定律 第4節(jié) 力學(xué)單位制講義（含解析）新人教版必修1

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1、（山東省專用）2022高中物理 第四章 牛頓運(yùn)動(dòng)定律 第4節(jié) 力學(xué)單位制講義（含解析）新人教版必修1 1．力學(xué)中把長(zhǎng)度、質(zhì)量、時(shí)間三個(gè)物理量作為基本量，其單位作為基本單位。 2．由基本量根據(jù)物理關(guān)系推導(dǎo)出來(lái)的其他物理量的單位叫做導(dǎo)出單位。 3．由基本單位和導(dǎo)出單位一起組成了單位制。國(guó)際單位是國(guó)際通用的包括一切計(jì)量領(lǐng)域的單位制。 4．物理公式既確定了各物理量的數(shù)量關(guān)系，也確定了各物理量的單位關(guān)系。 一、基本量、基本單位和導(dǎo)出單位 1．物理學(xué)的關(guān)系式在確定物理量之間的數(shù)量關(guān)系的同時(shí)也確定了物理量的單位關(guān)系。 2．基本量：先選定幾個(gè)物理量，由這些物理量的單位利用物理

2、量之間的關(guān)系就能推導(dǎo)出其他物理量的單位，這些被選定的物理量叫做基本量。 3．基本單位：基本量的單位。 4．導(dǎo)出單位：由基本量根據(jù)物理關(guān)系推導(dǎo)出來(lái)的其他物理量的單位。 二、單位制和國(guó)際單位制 1．單位制 基本單位和導(dǎo)出單位一起組成了單位制。 2．國(guó)際單位制 國(guó)際通用的，包括一切計(jì)量領(lǐng)域的單位制，簡(jiǎn)稱SI。 3．國(guó)際單位制的基本單位 物理量名稱 物理量符號(hào) 單位名稱 單位符號(hào) 長(zhǎng)度 l 米 m 質(zhì)量 m 千克 kg 時(shí)間 t 秒 s 電流 I 安 A 熱力學(xué)溫度 T 開(kāi)[爾文] K 發(fā)光強(qiáng)度 I，(Iv) 坎[德拉] cd

3、物質(zhì)的量 n，(ν) 摩[爾] mol 1．自主思考——判一判 (1)質(zhì)量是物理學(xué)中的基本物理量。(√) (2)時(shí)間是國(guó)際單位制中的基本單位。(×) (3)kg·m/s是國(guó)際單位制中的導(dǎo)出單位。(√) (4)時(shí)間的單位——小時(shí)是國(guó)際單位制中的導(dǎo)出單位。(×) 2．合作探究——議一議 (1)力的單位“牛頓”是基本單位嗎？ 提示：不是，由于F＝ma即1 N＝1 kg·m/s2，所以“牛頓”是導(dǎo)出單位。 (2)一個(gè)物理量的單位若用兩個(gè)或兩個(gè)以上的基本單位的符號(hào)表示，這個(gè)物理量的單位一定是導(dǎo)出單位嗎？ 提示：是。導(dǎo)出單位是由基本量根據(jù)物理關(guān)系推導(dǎo)出來(lái)的單位，所以都是由

4、兩個(gè)或兩個(gè)以上的基本單位的符號(hào)表示。 對(duì)單位制的理解 單位制 1．下列有關(guān)力學(xué)單位制的說(shuō)法中正確的是(　　) A．在有關(guān)力學(xué)的分析計(jì)算中，只能采用國(guó)際單位制，不能采用其他單位制 B．力學(xué)單位制中，選為基本單位的物理量有長(zhǎng)度、質(zhì)量和速度 C．力學(xué)單位制中，采用國(guó)際單位制的基本單位有千克、米和牛 D．單位制中的導(dǎo)出單位可以用基本單位來(lái)表達(dá) 解析：選D　在有關(guān)力學(xué)的分析和計(jì)算中，可以采用任何一種單位制，只要單位統(tǒng)一即可，但是為了方便，常常采用國(guó)際單位制，所以A錯(cuò)誤；在力學(xué)單位制中，選用長(zhǎng)度、質(zhì)量和時(shí)間三個(gè)物理量作為基本單位的物理量，相對(duì)應(yīng)的單位是米、千

5、克和秒，所以B、C錯(cuò)誤；按照單位制的概念，導(dǎo)出單位都可以用基本單位來(lái)表達(dá)，如1 N＝1 kg·m/s2，所以D正確。 2．下列物理量的單位中，屬于國(guó)際單位制的基本單位有________，不屬于國(guó)際單位制中的單位有________。 A．毫米(mm)　　　　　　B．米(m) C．克(g) D．千克(kg) E．牛(N) F．焦耳(J) 解析：在力學(xué)單位制中，長(zhǎng)度、質(zhì)量、時(shí)間三個(gè)物理量的單位都是基本單位，但在國(guó)際單位制中，質(zhì)量的單位是kg，長(zhǎng)度的單位是m，時(shí)間的單位是s，以kg、m、s為基本單位的導(dǎo)出單位和這幾個(gè)基本單位一起構(gòu)成了國(guó)際單位制中的力學(xué)單位制。上述單位中屬于國(guó)際單位制基本

6、單位的有B、D。上述單位中不屬于國(guó)際單位制中的單位有A、C。 答案：B、D　A、C 3．給出以下物理量或單位，請(qǐng)按要求填空。 A．米　B．牛頓　C．加速度　D．米/秒2　E．質(zhì)量　F．千克　G．時(shí)間　H．秒　 J．位移　K．厘米2　L．千克/米3　M．焦耳 (1)屬于基本單位的是________________________________________________________。 (2)屬于導(dǎo)出單位的是_______________________________________________________。 (3)屬于物理量的是_________________

7、________________________________________。 解析：(1)屬于基本單位的是：A、F、H。 (2)屬于導(dǎo)出單位的是：B、D、K、L、M。 (3)屬于物理量的是：C、E、G、J。 答案：(1)AFH　(2)BDKLM　(3)CEGJ 單位制在計(jì)算中的應(yīng)用 1．簡(jiǎn)化表達(dá)式書(shū)寫(xiě) 在利用物理公式進(jìn)行計(jì)算時(shí)，為了在代入數(shù)據(jù)時(shí)不使表達(dá)式過(guò)于繁雜，我們要把各個(gè)量換算到同一單位制中，這樣計(jì)算時(shí)就不必一一寫(xiě)出各量的單位，只要在所求結(jié)果后寫(xiě)上對(duì)應(yīng)的單位即可。 2．檢驗(yàn)計(jì)算結(jié)果 各量的單位統(tǒng)一成國(guó)際單位計(jì)算結(jié)果的單位和該物理量的國(guó)際單位一致時(shí)，該

8、運(yùn)算過(guò)程才可能是正確的。若所求物理量的單位不對(duì)，則結(jié)果一定錯(cuò)。 3．推導(dǎo)單位 物理公式在確定各物理量的數(shù)量關(guān)系時(shí)，同時(shí)也確定了各物理量的單位關(guān)系，所以我們可以根據(jù)物理公式中物理量間的關(guān)系，推導(dǎo)出物理量的單位。 [特別提醒] (1)比較某個(gè)物理量不同值的大小時(shí)，必須先把它們的單位統(tǒng)一到同一單位制中，再根據(jù)數(shù)值來(lái)比較。 (2)數(shù)值較大或較小的單位，統(tǒng)一成國(guó)際單位制單位后，如不方便書(shū)寫(xiě)，可用科學(xué)計(jì)數(shù)法表示，如：1 μm＝10－6 m。 1．一物體在2 N的外力作用下，產(chǎn)生10 cm/s2的加速度，求該物體的質(zhì)量。下列有幾種不同的求法，其中單位運(yùn)用正確、簡(jiǎn)潔而又規(guī)范的是(　　) A．

9、m＝＝ kg＝0.2 kg B．m＝＝＝20＝20 kg C．m＝＝＝20 kg D．m＝＝ kg＝20 kg 解析：選D　統(tǒng)一單位，F(xiàn)＝2 N，a＝10 cm/s2＝0.1 m/s2， 由牛頓第二定律得m＝＝ kg＝20 kg， D項(xiàng)運(yùn)算既正確，又規(guī)范簡(jiǎn)潔。 2．在解一文字計(jì)算題中(由字母表達(dá)結(jié)果的計(jì)算題)，一個(gè)同學(xué)解得x＝(t1＋t2)，用單位制的方法檢查，這個(gè)結(jié)果(　　) A．可能是正確的 B．一定是錯(cuò)誤的 C．如果用國(guó)際單位制，結(jié)果可能正確 D．用國(guó)際單位制，結(jié)果錯(cuò)誤，如果用其他單位制，結(jié)果可能正確 解析：選B　可以將右邊的力F、時(shí)間t和質(zhì)量m的單位代入公式看得到的單位是否和位移x的單位一致；還可以根據(jù)F＝ma，a＝，v＝，全部都換成基本物理量的單位，就好判斷了。由x＝(t1＋t2)式，左邊單位是長(zhǎng)度單位，而右邊單位推知是速度單位，所以結(jié)果一定是錯(cuò)誤的，單位制選用得不同，只影響系數(shù)，故A、C、D錯(cuò)。