高中物理必修一-力学单位制
高中物理 4.4 力学单位制教案 新人教版必修第一册-新人教版高一第一册物理教案
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。
人教版高中物理必修1第四章4.4力学单位制
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。航空航天局理所当然地 认为他们提供的数据是以国际单位算出来的，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使用了英制单位， 而喷气推动实验室的工程师把这些数据 直接输入电脑。
火星的大气层。
量是指容量的计量标准，单位有斗、升等； 铂铱合金制成的国际米原器
为什么欧盟要发行统一的货币-欧元？
16世纪：德国：某一个礼拜日最先从教堂
里走出来的16个男子的左脚长度平均值。
铂铱合金制成的国际米原器
衡是指质量的计量标准，单位有斤、两等 1、下列单位属于导出单位的是 （ ）
《孔子家语》：布手知尺，布指知寸
A、N ，kg ，m B、m，s， g
度是指长度的计量标准，单位有丈、尺、寸等；
《孔子家语》：布手知尺，布指知寸 9世纪：英国查理曼大帝的脚板的长度。
3、现有下列物理量或单位，按下面的要求填空：
A、N ，kg ，m B、m，s， g
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。
查得圆锥体积的计算公式为
查得圆锥体积的计算公式为
有时侯根据物理量的单位能够查出运算或印刷中的错误。
C、kg ，m ，w D、kg，m，s
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。
(1) 物理学中的七个基本单位（SI制）
③ 属于国际单位制中的单位有 B、C、D、E、H.
高中物理必修一_力学单位制
B、力学单位制中，选为基本单位的物理量有长度、时间、质量
C、力学单位制中，采用国际单位制的基本单位有：千克、米、秒
D、单位制中的导出单位可以用基本单位来表示
例1、请你导出压强的单位？
根据公式 P F S
可推导压强的单位
1P
a
1N 1m 2
1kg m1 S 2
我们已学过的一些物理公式在确立物理量的数 量关系的同时，也确定了物理量的单位关系。
国际单位制
由于不同的时期，不同的国家，同一个物 理量的单位往往不同，所以在1960年第11 届国际计量大会上通过了统一的单位制， 国际单位制（SI）
s
1 2
at2
1 2
2
25
25m
（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）物理公式反映各物理量间的数量关系，同时也确 定了个物理量的单位关系，因此在解题时可用单位制来 粗略判断结果是否正确，如单位制不对，结果一定错误
本节小结
SI制中力学的三个基本量：长度、质量、时间.
物理学中的七个基本单位（SI制）
物理量名称 长度 质量 时间 电流 热力学温度 发光强度 物质的量
单位名称 米 千克(公斤) 秒 安(培) 开(尔文) 坎(德拉) 摩(尔)
单位符号 m kg s A K cd mol
力学单位制在解题中的应用
例2、 光滑水平桌面上有一个静止的物体，质量是7kg，在14N的 恒力作用下开始运动，5s末的速度是多大？5s内通过的路程是多 大？
二、单位制
在物理学中，用数量关系来表示一个物体量，除一些比例系数只有数字部分 外，通常都包含数字部分和单位。
高中物理人教版必修第一册教学课件：4.4 力学单位制
第四章第四节力学单位制情境:95.5度高温抗击新冠病毒过程中，小区封闭，志愿者为每位进出小区的人员量体温，测出了95.5度的高温，对此你怎么看？都是单位不统一惹得祸！讨论：单位统一有和意义？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．问题导学阅读课本，回答下面的问题1.导出单位和基本单位是通过什么建立联系的？2.质量、长度、时间、速度、加速度的单位都有哪些?一、基本单位1、基本单位：被选定的物理量的单位+物理关系式单位制2、导出单位问题导学什么是国际单位制？国际单位制中力学基本单位共有几个？它们分别是什么？二、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。
国际单位制中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。
长度：m 基本单位思维导图质量：kg 时间：s 力学单位制其它单位制国际单位制速度：m/s 功率：w 导出单位（举例）单位制长度：km 基本单位（举例）质量：g 时间：h 力学单位制（举例）速度：km/h 功率：kw常用单位制导出单位（举例）其它单位制[例题]光滑水平面上有一个静止的物体，质量是700g，在1.4 N的水平恒力作用下开始运动。
那么5 s末物体的速度是多少？5 s内它的位移是多少？单位制的应用：1.简化计算过程中的单位表达2.推导物理量的单位[思考与讨论]单位制的应用：1.简化计算过程中的单位表达ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ2.推导物理量的单位ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ3.检验物理关系式的正误课堂小结基本单位1.单位制导出单位2.国际单位制及其应用。
高一物理力学单位制1
4. 单位制：基本单位和导出单位一起组成了 单位制。
由基本单位和导出单位一起组成了单位制。 选定基本物理量的不同单位作为基本单位， 可以组成不同的单位制，如历史上力学中 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。
二、力学中的国际单位制
1．由于基本物理量的选取和基本单位的规定
都带有一定程度的任意性，中外历史上曾
出现过许多单位制(如我国在单位中出现的 斤、两、尺、寸等)，这就阻碍了国际及社 会交往。为了建立一种简单、科学、实用 的计量单位制，国际米制公约各成员国(我 国1997年加入)于1960年通过采用一种以 米制为基础发展起来的国际单位制(国际代 号为SI)。
现有82个国家与地区采用，国际上许多经济 组织和科学技术组织都宣布采用．国际单位 制的推行，对世界计量科学的进步、世界科 学技术的交流和发展起了非常重大的作用； 随着经济全球化，越来越显示出其重要意 义。我们要掌握好国际单位制。
2. 基本单位：所选定的基本物理量的(所有) 单位都叫做基本单位。 如在力学中，选定长度、质量和时间这三 个基本物理量的单位作为基本单位：
长度-----cm、m、km等； 质量-----g、kg等； 时间-----s、min、h等。
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3. 导出单位：根据物理公式和基本单位，推 导出其它物理量的单位叫导出单位。
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，如位移用m 作单位，时间用s作单位，由速度公式 v=s/t推导出来的速度的单位就是m/s。若 位移用km作单位，时间用h作单位，由速 度公式v=s/t推导出来的速度的单位就是 km/h。
人教版高中物理必修一《4 力学单位制》
01课前自主学习
02课堂探究评价
03课后课时作业
提示
活动 3：小华在计算过程中，每一个量都带单位，写起来太繁琐，有更 简洁的方法吗？
提示：有，不必一一写出各量后面的单位，每个量都用同一种单位制， 这样在计算过程中只要在每个数字计算式和结果后面带上该单位制中其对应 的单位即可。
01课前自主学习
02课堂探究评价
03课后课时作业
(2)检验计算结果 各量的单位统一成国际单位，计算结果的单位和所求物理量的国际单位 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，则结果一 定错。 (3)推导单位 物理公式在确定各物理量的数量关系时，也确定了各物理量的单位关系， 所以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。
01课前自主学习
02课堂探究评价
03课后课时作业
3．单位制的意义 (1)单位是物理量的重要组成部分，同一个物理量，选用不同的单位时， 数值不同，统一单位能够便于交流。 (2)能推导出所得结果的代数式的单位。 (3)根据单位制能够对结果作出基本判断。
01课前自主学习
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03课后课时作业
4．单位制的组成
03课后课时作业
课堂任务 单位制在计算中的应用 仔细观察下列图片，认真参与“师生互动”。 x＝v0t2＋12at3 公式对吗？
x＝3 m/s×(2 s)2＋21×6 m/s2×(2 s)3＝？ 单位太复杂了，朕不做了。
01课前自主学习
02课堂探究评价
03课后课时作业
活动 1：一次，小华在做物理作业时，推导出某物体运动时的位移 x、初 速度 v0、加速度 a 和时间 t 之间的关系为 x＝v0t2＋12at3，小华以为发现了一 条新的运动规律，高兴地拿去给老师看。老师一看，立即遗憾地告诉他，这 个公式是错误的，不可能有满足这个公式的运动。请问为什么说该式是错误 的？
人教版高中物理必修一《力学单位制》课件ppt
B.m＝F＝ 2 N a 0.1 m /
s2
＝ 20kg m
m/ / s2
s2
＝20
kg
C.m＝F 2 20 kg a 0.1
D.m＝F＝ 2 kg＝20 kg a 0.1
【解析】选D。统一单位,F=2N,a=10cm/s2=0.1m/s2;由牛顿第 二定律可得m=F = 2 kg=20kg,D项既正确、又规范简洁。
)
A.kg·m2/s2
B.N·m /s
C. N m
m/s s
D.N·m
【标准解答】选A、D。由Ek=12 mv2得动能的单位是kg·(m/s)2 =kg·m2/s2=kg·m·m/s2=N·m,故选项A、D正确,选项B、C错
误。
巧用单位制检验结果正误 【案例剖析】在解一文字计算题时(由字母表达结果的计算题), 一同学解得x= F (t1+t2),用单位制的方法检验,这个结果( )
a 0.1
【变式训练】1.(多选)在初中阶段,我们曾经学过功W=Fl,下列
关于功的单位,表示正确的是( )
A.J
B.N·m
C.kg·m2/s3
D.kg·m2/s2
【解析】选A、B、D。由W=Fl可知,功的单位是由力的单位和 位移的单位组成,在国际单位制中,功的单位是J,力和位移的 单位分别是N和m,故1J=1N·m,选项A、B正确;由F=ma可 知,1N= 1kg·m/s2,所以1N·m=1kg·m2/s2,选项D正确,选项C错误。
【规范解答】将各物理量的单位统一到国际单位制中, m=1.5t=1.5×103kg, v0=36km/h=10m/s, v=54km/h=15m/s, t=5s。 因v=v0+at,F-Ff=ma,
2024-2025学年高一物理必修第一册(人教版)第4章4力学单位制
探究点二
单位制在物理计算中的应用
导学探究
如图所示,在光滑的水平面上有一质量为m0、倾角为θ的光滑斜面体,斜面
上有一质量为m的物块沿斜面下滑。有一位同学求出的合力结果
0 2cos
是
,另一位同学说,你求出的结果一定是错的。他这样说的根据
2
0 + sin
是什么?
提示 cos θ和sin θ都是没有单位的量,分子
(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以通过相应的物理公式导出,但并不是所有物
D.牛顿是导出单位,1 N=1 kg·m·s
解析 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,故A正确,不符合题意;米每二次方秒(m/s2)是重力加速度g的单位,故B正
确,不符合题意;在力学范围内的基本单位有米(m)、千克(kg)、秒(s),故C正
确,不符合题意;牛顿是导出单位,1 N=1 kg·m/s2,故D错误,符合题意。
5 m/s=5×3.6 km/h=18 km/h,故自行车的速度较大。
知识归纳
1.单位制的意义
(1)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。
(2)同一个物理量,选用不同单位时其数值不同。
(3)统一单位,便于人们的相互交流,统一人们的认识。
2.单位制的组成
特别提示
理解单位制的三个常见误区
身高两米,你能直接比较二者的身高吗?为什么?
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力学单位制
知识集结
知识元
力学单位制
知识讲解
1．单位制：基本单位和导出单位共同组成了单位制．
（1）基本单位：基本物理量的单位．力学中的基本物理量有长度、质量、时间，它们的国际单位分别是米、千克、秒．
（2）导出单位是由基本单位根据物理关系推导出来的其他物理量的单位．有力（N）、速度（m/s）、加速度（m/s
2）等．
2．国际单位制中的基本物理量和基本单位
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摩（尔）mol
发光强度I坎（德拉）cd
特别提醒：
（1）有些物理单位属于基本单位，但不是国际单位，如厘米、克、小时等．
（2）有些单位属于国际单位，但不是基本单位，如米/秒（m/s）、帕斯卡（Pa）、牛（顿）（N）等．
3．单位制在物理学中的应用
（1）简化计算过程的单位表达：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）检验结果的正误：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．
例题精讲
力学单位制
A．米尺、弹簧秤、秒表B．米尺、测力计、打点计时器
C．量筒、天平、秒表D．米尺、天平、秒表
例2.在下面是力学中的几个物理量和单位：
①秒②牛顿③厘米④千克⑤长度⑥力⑦质量
有关上述物理量和单位的说法中正确的是（）
A．属于基本物理量的是⑤⑥⑦B．属于基本单位的是①④⑤
C．属于国际单位的是①②④D．属于国际单位的是①②③
例3.在解一道由字母表达结果的计算题中，一个同学解得位移结果的表达式为：x=，其中F
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，结果错误，如果用其他单位制，结果可能正确
当堂练习
单选题
练习1.
下列各组单位符号中，属于国际单位制中基本单位符号的是（）
A．kg、m、J B．N、kg、m
C．kg、m、s D．s、g、m
练习2.
可以用来测量国际单位制规定的三个力学基本物理量的仪器是下列哪一组（）
A．米尺、弹簧秤、秒表B．米尺、测力计、打点计时器
C．量筒、天平、秒表D．米尺、天平、秒表
练习3.
实验研究表明降落伞所受的阻力与速度v、伞的半径r，空气密度ρ等因素有关，下面几个有关阻力的表达式可能正确的是（式中K为比例常数，无单位）（）
A．Kv2r3ρB．Kv2r2ρ
C．Kv2r4ρD．Kvr2ρ
练习4.
在下面是力学中的几个物理量和单位：
①秒②牛顿③厘米④千克⑤长度⑥力⑦质量
有关上述物理量和单位的说法中正确的是（）
A．属于基本物理量的是⑤⑥⑦B．属于基本单位的是①④⑤
C．属于国际单位的是①②④D．属于国际单位的是①②③
练习5.
关于单位制，下列说法中正确的是（）
练习6.
由位移和时间求速度时，所用的关系式为v=，如果位移用米做单位，时间用秒做单位，得出的速度单位就是米每秒．因此，我们说“物理学的关系式确定了物理量的关系”时，也指它确定了物理量的单位之间的关系．由此可以得出，弹簧的劲度系数的国际单位为（）
练习7.
在解一道由字母表达结果的计算题中，一个同学解得位移结果的表达式为：x=，其中F表示力，t表示时间，m表示质量，用单位制的方法检查，这个结果（）。