高中物理力学单位制学案13新人教版必修.doc

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力学单位制

本节要求我们认识物理学中的单位制，知道国际基本单位和导出单位，一般的计算中用国际
基本单位。
一、学法指导
（一） 几个概念
（1） 基本单位：选定的几个基本物理量（力学中选长度、质量、时间）的单位。
（2） 导出单位：由基本物理量和物理公式推导出来的物理量的单位。
（3） 单位制：由基本单位和导出单位一起组成单位制。
（二） 国际单位制的墓本单位：国际单位制由 7 个基本单位，,2 个辅助单位和 19 个具有 专门名称的导出单位组成，其中与力学有关的基本单位有三个，它们是米、千克、秒。其它
与
力学有关的物理量单位都可以由这三个基本单位导出。
国际基本单位

力学中的国际基本单位
基本单位及符号 导出量及其单位
物理量 符号 导出量 单位

长度


m


速度
v = Ds
Dt


m/s

质量


kg


加速度
a = Dv
Dt


m/s2

时间 s 力 F = ma N
物理量及符号 单位名称 单位符号
长度 L 米 m
质量 M 千克 kg
时间 T 秒 s
电流强度 I 安（培） A
热力学温度 T 开（尔文） K
物质量 M 摩（尔） mol
发光强度 L 坎（德拉） cd
（三） 选"kg、m、s"作为力学中的基本单位的原因
作为基本单位，选定的原则是： 1）这些物理量在力学中有最基本的地位， 2）用这些物理
（ （
量做基本单位后，可使基本单位的数目最少。
因为力学是研究物体运动变化过程中力与运动的关系的， 此联系物体自身属性的量
因 （质量）
和反映空间尺度的量 （长度）以及时间必然与物体受力后的运动变化联系得最密切、最普遍， 所以这三个物理量也最基本。事实也表明，用这三个量做基本单位，可使力学的基本单位数
目变得最少，所以在力学中规定，m，kg，s 为国际单位制的基本单位。
（四） 单位制在物理计算中的作用
单位制的建立，是为了测量、比较物理量的大小。
物理公式在确定了物理量数量关系的同时， 也确定了物理量的单位关系。 在物理计算中，
如果所有已知量都用同一单位制中的单位表示， 计算结果就一定是用该单位制中的单位表示 的，所以，在计算过程中就不必一一写出各个量的单位，直接在结果中写出所求物理量的单 位即可。计算前注意先要把各已知量的单位统一为同一单位制中的单位。在物理计算中，一

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般采用。
二、例题分析
【例 1】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"是力学单位制中的基本单位

B．因为力的单位是牛顿，而 1N＝l kg· m / s 2 ，所以牛顿是个导出单位

C．各物理量采用国际单位，通过物理公式最后的运算结果一定为国际单位
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
【解析】 "力"虽然是力学中一个最基本的棍念，但它的单位"牛顿"却不是力学中的基本 单位。力学中的基本单位是千克、米、秒，其他皆为导出单位。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之间的单位关系。已知量采用国际单位，通过物理公 式最后的运算结果一定为国际单位，单位制在力学计算中的意义正在于此。 【答案】B C D
评注：明确基本单位和导出单位，以及单位制在计算中的意义是解本题的关健。

【例 2】一物体在 2 N 的力作用下，产生 l 0 c m / s 2 的加速度，求物体的质量。对这道题，

以下计算中单位的运用正确、简洁而又规范的是（ ）

A．m＝


F = 2 kg = 0.2kg
a 10


B．m =


F = 2N
a 0.1m / s 2


= 20 kg × m / s = 20kg 2
m / s2

C．m＝

F= 2
a 0.1 ＝20kg


D．m＝

F = 2 kg
a 0.1 =20kg

【解析】本题考查了单位制的应用。在进行数量运算的同时，也要把单位带进运算，带单位
运算时，每一个数据均要带上单位，且单位换算要准确，也可以把题中的已知量的单位都用 国际单位表示，计算的结果就用国际单位表示，这样在统一已知童的单位后，就不必一一写 出各个量的单位，只在数字后面写出正确单位即可。在备选的四个选项中 A, C 均错，B 项
解题过程正确，但不简洁，只有 D 项运算正确，且简洁而又规范。 【答案】D
评注：在物理计算中，物理量利用国际单位制中的单位，计算结果就一定是用该单位制中的 单位表示的，所以，在计算过程中就不必──写出各个量的单位，直接在结果中写出所求物
理量的单位即可。这样可使计算简洁而又规范。
三、跟踪训练
1．单位制是由___________和___________所组成的一系列完整的单位制。其中基本单位是
可以任意选定的，___________则是由定义方程式与比例系数确定的。基本单位选取的不同，
组成的单位制也就不同。
2．国际单位制由___________个基本单位、___________个辅助单位和 19 个具有专门名称的
导出单位组成。其中与力学有关的基本单位有三个：长度单位一一米（m） 、质量单位一一千
克（kg）和___________──___________( ） 其它与力学有关的物理量的单位都 。
可以由这三个基本单位导出。
3．国际单位制体现单位的一贯性，即在国际单位制中，对于所有的___________，当按一定 的定义方程式从基本单位或辅助单位导出时，它们的系数都是___________，而且所有的国
际单位在运算过 程中的系数也都是___________，从而使运算简化。
4．物理公式在确定物理量间数量关系的同时，也确定了物理量间的单位关系，下面给出的 关系式中，L 是长度，v 是速度，m 是质量，g 是重力加速度，这些量都是国际单位制单位，
试判 断下列表达式的单位，并指出这些单位所对应的物理量的名称：

（1） L / g ，单位___________，物理量名称___________；

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（2） mv 2 / L ，单位___________，物理量名称___________。

5．现有下列的物理量或单位，按下面的要求选择填空
A．密度 B．米／秒 C．牛 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，作为基本单位的相应物理量有___________； ．
（3） 在国际单位制中，力学单位制的基本单位有──属于导出单位的是___________。
6．下列单位与"牛顿"等价的有（ ）

A. kg· m / s 2 B．J/m C. kg·m/s D. m2/ (kg · s)

7．下列说法中正确的是（ ）
A．单位制中的导出单位可以用基本单位来表达
B．在有关力学的分析计算中，只能采用国际单位，不能采用其他单位
C．在国际单位制中，力的单位采用"牛"是为使牛顿第二定律公式中的比例系数 k＝1
D．1 kg 质量约为 9.8N
8．测量"国际单位制选定的三个力学基本物理量",可用下列哪一组仪器（ ）
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
9．一声音在某种气体中的速度表达式，可以只用气体的压强 P，气体的密度 r 和没有单位
的比例常数 k 来表示，根据上述情况，判断下列声音在该气体中的速度表达式中肯定错误的

是（

A． v = k
）
P
r


B． v = k


rP


C． v = k


Pr


D． v = k


rP

10．下列单位与"帕"等价的有（ ）
A．N/m2 B．J/m3 C．kg/(S2·m) D．W·s/m3
11．一列车质量为 103t，机车牵引力为 3.5 x 105N,运动中所受阻力为车重的 0.01 倍，列车

由静止开始到速度变为 180km/h 需要多少时间？此过程中前进了多少 km?( g 取 l0 m / s 2 ）

12．如图 4-91 所示的装置可以测量汽车在水平路面上做匀加速直线运动的加速度。该装置 是在矩形箱子的前、后壁上各安装一个由力敏电阻组成的压力传感器。用两根相同的轻弹簧 夹着一个质量为 2.Okg 的滑块，滑块可无摩擦滑动，两弹簧的另一端分别压在传感器 a、b 上，其压力大小可直接从传感器的液晶显示屏上读出。现将装置沿运动方向固定在汽车上，

传感器 b 在前， 器 a 在后。
传感 汽车静止时， 器 a、 的示数均为 ION。取 g＝＝ l0 m / s 2 ）
传感 b （

(1)若传感器 a 的示数为 14N、b 的示数为 6.0N，求此时汽车的加速度大小和方向。
(2)当汽车以怎样的加速度运动时，传感器 a 的示数为零。

参考答案： 力学单位制
1、基本单位，导出单位，导出单位 2、7，2，时间单位， 秒（s） 3、导出单位, 1, 1 4、(1) s , 时间（2）N，
图 4-91

力 5、(1) ADEHI(2) EHI (3) FJH , BC 6、AB 7、
AC 8、D 9、ABD 10、ABCD 11、t=200s , s=5km 12、

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