20162017学年高中物理专题4.4力学单位制讲基础版解析版新人教版必修

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4.4 力学单位制
※知识点一、基本量、基本单位和导出单位
1．物理量之间的关系
物理学的_________在确定了物理量之间数量关系的同时，也确定了物理量的______间的关系．

（关系式；单位）
2．基本量
被选定的利用物理量之间的关系推导出其他物理量的______的________，叫作基本量．
基本单位：_____________的单位．

力学中的基本量：________、________和________。
（单位；物理量；基本物理量；长度；
质量；时间）
3.基本单位：所选定的基本量的_______叫做基本单位。
力学中的基本单位：米(m)、________、秒(s)
（单位；千克(kg)）
4.导出单位：由基本量根据____________________其他物量的单位叫做导出单位。
例如：加速度单位：________，力的单位：________。
（物理关系推导出来的；m/s2；N）
★正确区别基本单位、导出单位、国际单位
1．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．
2．导出单位是由基本量根据物理关系推导出来的其他物理量的单位．
3．国际单位制单位是一种国际通用的，包括一切计量领域的单位制单位．
特别提醒

(1)一个物理量的单位如果用两个或两个以上的基本单位符号表示，这个物理量的单位一定是导出单位，如
m/s、m/s2、kg/m3等．
(2)用一个符号表示的单位不一定是基本单位，如N、J、W都是导出单位．
【典型例题】
【例题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，作为基本单位的物理量有________．
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(3)在物理量的单位中不属于国际单位的是________．
(4)在国际单位制中属于基本单位的是________，属于导出单位的是________．
【答案】(1)A、D、E、H、I (2)E、H、I (3)G (4)F、J B、C

※知识点二、单位制和国际单位制
1．单位制：________单位和________单位一起组成了单位制。
（基本；导出）
2．国际单位制：1960年第11届国际计量大会制定了一种________的、包括一切________的单位制，叫做
国际单位制。简称SI。
（国际通用；计量领域）
3．国际单位制中的基本单位：以下是国际单位制中的七个基本物理量和相应的国际单位制中的基本单位.
（米；m；千克；kg；秒；s）
★单位制的意义
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，同一个物理量，选用不同
单位时其数值不同．统一单位，便于人们的相互交流，统一人们的认识．
★单位制的组成
★对单位制的理解
要正确区分“物理量”“基本单位”“导出单位”“国际单位制”．
(1)物理量是能够定量地反映客观事物的主要属性和共同特征的物理概念．
(2)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．
(3)基本单位是所选定的基本量的单位，国际制中物理学中共有七个基本单位，力学中有三个基本单位．
(4)导出单位是由基本量根据物理关系推导出来的其他物理量的单位．
特别提醒
(1)导出单位由基本单位通过物理量间的关系式推导而来；
(2)基本单位全是国际单位制中单位时，由此推出的导出单位一定是国际单位制中单位；
(3)基本单位中用常用单位的，由此推出的导出单位一定是常用单位。
4.国际单位制中力学范围内的物理量及单位
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注意：是国际单位的不一定是基本单位，是基本单位的不一定是国际单位.
【典型例题】

【例题2】（多选）在下面的物理量和单位中说法正确的是( )
①密度②牛顿③米/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①⑤⑥⑧
B．属于国际单位制中基本单位的是⑦
C．属于国际单位制中单位的是②③⑦
D．属于国际单位制中单位的是④⑤⑥
【答案】BC

【针对训练】关于单位制，下列说法中正确的是( )
A．在力学中，力是基本概念，所以力的单位“牛顿”是力学单位中的基本单位

B．因为力的单位是牛顿，而1N＝1kg·m/s2，所以牛顿是导出单位
C．各物理量采用国际单位制中的单位，通过物理公式运算的结果的单位一定为国际单位制中的单位
D．物理公式不仅确定了物理量之间的数量关系，同时也确定了物理量间的单位关系
【答案】BCD

※知识点三、单位制的应用
[合作讨论]
在学习了力学单位制之后，小明同学由公式G＝mg得g的单位为N/kg，可是小亮同学由自由落体运动公式
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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确，请你帮他们解决这个问题．

提示：这两个单位是等价的．由1 N/kg＝1 kg·m/s2kg＝1 m/s2，可见两个单位是g的单位的不同表达方式．
★单位制在物理计算中的应用
1．简化运算：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，只在式子的
末尾写出所求量的单位即可，简化了运算过程。
2．检验结果：各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。只有所求物理量的计算结果的单位和该物理量在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，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，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。
特别提醒
(1)题目中的物理量必须统一到同一单位制中，一般选取国际单位制．
(2)当各物理量均采用国际单位制运用公式进行计算时，公式的各量不必写上单位，只需在数值后面写上正
确的单位即可．
【典型例题】
【例题3】一列列车的质量为103 t，列车牵引力为3.5×105 N，运动中所受阻力为车重的1%.列车由静止
开
始做匀加速直线运动，速度变为180 km/h需多少时间？(g取10 m/s2)

【答案】200 s
【解析】列车总质量m＝103t＝106kg，总重G＝mg＝107N，运动中所受阻力Ff＝0.01G＝0.01×107N＝1×10
5

N.
设列车匀加速运动的加速度为a，由牛顿第二定律得
F－Ff＝ma
则列车的加速度

a
＝F－Ffm＝3.5×105－1×105106 m/s2＝0.25 m/s
2
列车由静止加速度到v＝180 km/h＝50 m/s，所用时间为
t
＝va＝500.25 s＝200 s

【针对训练】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( )
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A．m＝F/a＝210kg＝0.2kg
B．m＝F/a＝2N0.1m/s2＝20kg·m/s2m/s2＝20kg
C．m＝F/a＝20.1kg＝20kg
D．m＝F/a＝20.1＝20kg
【答案】C