1、4.力学单位制 一、基本单位 1.基本单位:(1)定义:选定几个物理量的单位,就能够利用_ _,这些被选定的物理量叫作_,它们的单位叫作_。(2)力学中的基本量:长度、_和时间。它们的单位分别是_。2.导出单位:由基本量_推导出来的其他物理量的单位。3.单位制:由_一起组成单位制。课前自主学习 物理量之间的关系推导出其他物 理量的单位 基本量 基本单位 质量 米、千克和秒 根据物理关系 基本单位和导出单位 二、国际单位制 任务驱动 力学中国际单位制规定的三个基本量的基本单位是什么?提示:米、千克、秒。1.国际单位制:国际计量委员会在1960年的第11届国际计量大会上制定了一种 国际通用的、包括
2、一切计量领域的单位制,简称_。2.国际单位制的基本单位:物理量的名称 单位名称 单位符号 长度 _ _ 质量 _ _ 时间 _ _ 电流 安(培)A SI 米 m 千克(公斤)kg 秒 s 物理量的名称 单位名称 单位符号 热力学温度 开(尔文)K 物质的量 摩(尔)mol发光强度 坎(德拉)cd 3.当计算题中的已知量的单位都用国际单位制表示时,计算的结果也是用_ _表示的。因此,在统一已知量的单位后,就不必一一写出各量后面的单 位,只要在数字后面写出正确的国际单位就可以了。国际 单位制 课堂互动探究 主题一 基本单位和国际单位制【生活情境】情境1:篮球运动员姚明的身高为2.26米,但在美国
3、职业篮球比赛介绍运动员时往往说,姚明的身高为7.414 7英尺(图1所示)。情境2:国际计量大会的会场(图2 所示)。【问题探究】(1)情境1中,姚明的身高为2.26米,还是7.414 7英尺?哪种说法对?提示:都对,只是所用单位不同(2)在国际计量大会上,规定“kg、m、s”作为力学中的基本单位,这是为什么?提示:基本单位的选择应符合下列原则:【结论生成】1.单位制:(1)由基本单位和导出单位一起组成单位制。(2)不同的基本单位和导出单位的一系列规定形成不同的单位制。2.国际单位制:(1)在国际单位制中,将单位分成三类:基本单位、导出单位和辅助单位。特别说明:厘米(cm)、千米(km)、小时
4、(h)、分钟(min)是基本量的单位,但不是国际单位制中的单位。【典例示范】现有以下一些物理量和单位,按下面的要求选择填空。(均选填字母的代号)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)属于物理量的有_。(2)在国际单位制中,被选定的基本量有_。(3)在国际单位制中的基本单位有_,属于导出单位的有_。【素养训练】1.下面哪一组单位属于国际单位制中的基本单位()A.米、牛顿、千克 B.千克、焦耳、秒 C.米、千克、秒 D.米每二次方秒、千克、牛顿 【解析】选C。在国际单位制中,物理学部分共有七个基本单位,分别是米、千克、秒、安培、开
5、尔文、摩尔、坎德拉,故选项C正确,选项A、B、D错误。2.(多选)关于力学单位制,下列说法正确的是()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,质量的单位可以是kg,也可以是g D.在国际单位制中,牛顿第二定律的表达式是F=ma【补偿训练】1.测量国际单位制规定的三个力学基本物理量分别可用的仪器是()A.刻度尺 弹簧测力计 停表 B.刻度尺 弹簧测力计 打点计时器 C.量筒 天平 停表 D.刻度尺 天平 停表【解析】选D。三个基本物理量是长度、质量、时间,测量这三个量的仪器分别是刻度尺、天平、停表,应选D。2.(多选)功的公式W=Fl,其中F为力,l为力的
6、方向上的位移。关于功的单位,下列正确的是()A.J B.Nm C.kgm2/s3 D.kgm2/s2【解析】选A、B、D。本题考查利用基本单位和物理公式导出新的物理量的单位。根据功的定义式W=Fl可知,它的单位是由力的单位和位移单位组成,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1 J=1 Nm,选项A、B均正确。又由F=ma,可知1 N=1 kgm/s2,所以1 Nm=1 kgm/s2m=1 kgm2/s2,选项D正确。主题二 单位制的应用【生活情境】解:书对桌面的压力等于它所受的重力,即F=G=3 N 桌面的受力面积S=510-2 m2 所以压强p=60 Pa 书对桌面的
7、压强为60 Pa。以上为初中教材中的解题过程 22F3 NS5 10 m【问题探究】(1)初中教材在进行物理计算时,物体量的单位也要代入公式进行计算,从高中所学知识分析,这是什么物理规律对此的要求?提示:单位制。(2)如果进行物理计算时,对要进行计算的物理量的单位都用国际单位制,有什么好处?提示:在物理计算过程中,各已知量的单位都是用国际单位表示,则计算的结果也一定是国际单位中对应的物理量单位。既然如此,我们在统一各已知量的单位后,就不必一一写出各物理量的单位,只在数字后面写出正确单位。【结论生成】1.利用单位制可以简化计算过程:计算时首先将各物理量的单位统一到国际单位制中,用国际单位制中的基
8、本单位和导出单位表示,这样就可以省去计算过程中单位的代入,只在数字后面写上相应待求量的单位即可,从而使计算更简便。2.利用单位制可检查物理量关系式的正误:根据物理量的单位,如果发现某公式在单位上有问题,或者所求结果的单位与采用的单位制中该量的单位不一致,那么该公式或计算结果肯定是错误的。3.利用单位制可导出物理量的单位:根据物理公式中物理量之间的关系可推导出物理量的单位。【典例示范】在解一道计算题时(由字母表达结果的计算题)一个同学解得位移x=用单位制的方法检查,这个结果()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.用国际单位制,结果错误,如果用其他单位制,结
9、果可能正确 12F tt2m()，【素养训练】1.1687年在牛顿的传世之作自然哲学的数学原理中发表了万有引力定律:自然界中任何两个物体都相互吸引,引力的方向在它们的连线上,引力的大小与两物体的质量m1和m2的乘积成正比、与它们之间距离r的二次方成反比。公式为F=G ,G是比例系数,叫作引力常量。用国际单位制基本单位表达G的单位,正确的是()A.m2kg-1s-2 B.m3kg-1s-2 C.Nm2kg-2 D.Nmkg-2 2.质量为10 g的子弹,以300 m/s的速度,水平射入一块竖直固定的木板,把木 板打穿,子弹穿出时的速度为200 m/s,板厚10 cm,求子弹受到木板的平均作用 力。【解析】子弹的质量m=10 g=10-2 kg、初速度v0=300 m/s、末速度v=200 m/s、子弹的位移x=10 cm=10-1 m 根据v2-=-2ax 代入数据解得a=250 000 m/s2 根据牛顿第二定律F=ma=10-2250 000 N=2 500 N 答案:2 500 N 20v【课堂回眸】
