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人教版高中物理必修1教学设计
课题 力学单位制 单元 4 学科 物理 年级 高一
教材分析 本节教材是人教版物理第四章第4节的内容,本节内容既相对独立，又与所有物理学内容相关联。之前没有对单位制进行专门介绍，但单位制意识要一直贯穿于整个学习过程。所以很有必要学习。所以让学生了解其重要性、建立单位制意识、规范熟练地应用是这节课的主要任务。本节的有关概念抽象，在表达、运用公式计算时容易出错，教学中要加以强化并规范解题过程那就必须学好单位制。
教学目标与核心素养 一、教学目标1、知道什么是单位制，什么是基本单位，什么是导出单位；2、知道力学中的三个基本单位。了解7个国际单位。二，过程与方法通过生活中熟悉的单位之间的关系出发，通过物理公式找出单位之间的关系。三、情感态度价值观物理观念：使学生理解建立单位制的物理观念，了解单位制的基本思想科学思维：培养学生由基本单位推出导出单位的推理能力。科学探究：探究怎样使运算过程的书写简化；科学态度与责任：了解度量衡的统一对中国文化的发展所起的作用，培养学生的爱国主义情操。
重点 1、什么是基本单位，什么是导出单位；2、力学中的三个基本单位。
难点 统一单位后，计算过程的正确书写。
教学过程
教学环节 教师活动 学生活动 设计意图
导入新课 前边我们已经学过许多物理量，它们的单位也很多，它们的公式各不相同，并且我们知道，通过有关的公式找到它们单位之间的联系的,那么各个物理量的单位之间有什么区别？它们又是如何构成单位制的呢？本节课我们就来共同学习这个问题。 学生回忆学过的一些公式 通过思考它们之间的联系引入本节课题
讲授新课 一、基本单位和导出单位1、基本单位在物理学中，我们选定几个物理量作为基本量，它们的单位叫做基本单位。2、导出单位据物理公式中这个物理量和其他物理量之间的关系，推导出其他物理量的单位，叫导出单位。3、力学中的基本单位和导出单位。（1）基本单位：长度的单位——米、分米、厘米等； 时间的单位——秒、分、时等； 质量的单位——千克、克等。（2）力学单位制中的导出单位。导出单位例如：m/s、 m/s2 、 N 、Kg/m3等。4、单位制基本单位和导出单位一起就组成了一个单位制。1.针对练习：下列物理量单位中哪些属于基本单位？吨(t)、米(m)、毫米(mm)、小时(h)、秒(s)、焦耳(J)、牛·米(N·m)、微克(μg)、千克(kg)、微秒(μs)、克/厘米3(g/cm3)解析：首先要明确，在力学中长度、质量、时间的单位都是基本单位，所以上述单位中吨(t)、米(m)、毫米(mm)、小时(h)、秒(s)、微克(μg)、千克(kg)、微秒(μs)等都是基本单位。二、国际单位制不同的地区使用不同的单位制，不方便交流。1960年第11届国际计量大会制订了国际单位制。1、国际单位制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叫作国际单位制，简称SI。2、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制的基本单位物理量名称单位名称单位符号长度米m质量千克(公斤)kg时间秒s电流安(培)A热力学温度开(尔文)K发光强度坎(德拉)cd物质的量摩(尔)mol【例题1】．下列各组属于国际单位制的基本单位的是（ ）A．质量、长度、时间 B．力、时间、位移C．千克、米、秒 D．牛顿、克、米【答案】C【详解】AB．质量、长度、时间、力、位移指的是物理量，不是单位，AB错误；CD．千克、米、秒是国际单位制的基本单位，牛顿是导出单位，克不是基本单位，C正确，D错误。故选C。【例题2】．下列选项中，是国际单位制中的基本单位的是（ ）A．千克 B．时刻 C．牛 D．长度【答案】D【详解】国际单位制中的基本单位包括：长度m，时间s，质量kg，热力学温度K，电流A，光强度cd，物质的量mol，其余为导出单位。故选D。课堂练习1．力的单位（1）力的国际单位：牛顿，简称____，符号为N。（2）“牛顿”的定义：使质量为1kg的物体产生1m/s2的加速度的力叫作1N，即1N＝_____。（3）在质量的单位取kg，加速度的单位取m/s2，力的单位取N时，F＝kma中的k＝____，此时牛顿第二定律可表示为F＝_____。【答案】牛 1kg m/s2 1 ma 2．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。（1）国际单位制中的基本量国际单位制中选定______、______、______、电流（I）、热力学温度（T）、物质的量（n）、发光强度（I）七个量为基本量。（2）国际单位制中的力学基本单位长度l，单位：______；质量m，单位：______；时间t，单位：______。【答案】长度（l） 质量（m） 时间（t） m kg s 3．国际单位制中规定，下列全都属于基本物理量的是（ ）A．长度、力、时间 B．长度、质量、时间C．长度、力、质量、时间 D．速度、加速度、力【答案】B4．下列均属于国际单位制基本单位的是（ ）A．kg，s，A B．m，kg，JC．m，g，s D．kg，m，N【答案】A拓展提高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 ——————。答案：（1）ADEHI； （2）EHI；（3） BC（4） FJ（4） BC 阅读课文说出基本单位和导出单位。学生通过公式回忆：速度的单位、加速度的单位、力的单位记忆力学中的基本单位和导出单位学生练习记忆国际单位制的基本单位学生分析例题并用两种方法计算学生思考讨论 锻炼学生的自主学习能力和总结能力。帮助学生理解：物理公式在确定物理量的数量的同时，也确定了物理量的单位关系理解力学中的基本单位和导出单位巩固所学的知识掌握物理学中七个基本单位让学生清楚：已知量的单位都用国际单位制的基本单位表示时，计算的结果也是用国际单位制的基本单位表示。让学生知道利用单位有时可判断出公式是否正确。
课堂小结 1、在物理学中，我们选定几个物理量作为基本量，它们的单位叫做基本单位。2、据物理公式中这个物理量和其他物理量之间的关系，推导出其他物理量的单位，叫导出单位。3、基本单位和导出单位一起就组成了一个单位制。4、物理学中七个基本单位的物理量名称为：长度、质量、时间、电流、热力学温度、发光强度、物质的量。 梳理自己本节所学知识进行交流 根据学生表述，查漏补缺，并有针对性地进行讲解补充。
板书 一、基本单位和导出单位1、在物理学中，我们选定几个物理量作为基本量，它们的单位叫做基本单位。2、据物理公式中这个物理量和其他物理量之间的关系，推导出其他物理量的单位，叫导出单位。3、力学中的基本单位和导出单位。4、基本单位和导出单位一起就组成了一个单位制。二、国际单位制1、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叫作国际单位制，简称SI。2、物理学中共有七个基本单位，力学中有三个基本单位。物理量名称为：长度、质量、时间、电流、热力学温度、发光强度、物质的量
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4.4 力学单位制
人教版必修一 一年级上
新知导入
前边我们已经学过许多物理量，它们的单位也很多，它们的公式各不相同，并且我们知道，通过有关的公式找到它们单位之间的联系的,那么各个物理量的单位之间有什么区别？它们又是如何构成单位制的呢？
本节课我们就来共同学习这个问题。
新知讲解
一、基本单位和导出单位
1、基本单位
在物理学中，我们选定几个物理量作为基本量，它们的单位叫做基本单位。
2、导出单位
据物理公式中这个物理量和其他物理量之间的关系，推导出其他物理量的单位，叫导出单位。
新知讲解
3、力学中的基本单位和导出单位
（1）基本单位：长度的单位——米、分米、厘米等； 时间的单位——秒、分、时等； 质量的单位——千克、克等。
（2）力学单位制中的导出单位。
导出单位例如：m/s、 m/s2 、 N 、Kg/m3等。
4、单位制
基本单位和导出单位一起就组成了一个单位制。
新知讲解
1.针对练习：下列物理量单位中哪些属于基本单位？
吨(t)、米(m)、毫米(mm)、小时(h)、秒(s)、焦耳(J)、牛·米(N·m)、微克(μg)、千克(kg)、微秒(μs)、克/厘米3(g/cm3)
解析：首先要明确，在力学中长度、质量、时间的单位都是基本单位，所以上述单位中吨(t)、米(m)、毫米(mm)、小时(h)、秒(s)、微克(μg)、千克(kg)、微秒(μs)等都是基本单位。
新知讲解
二、国际单位制
不同的地区使用不同的单位制，不方便交流。
1960年第11届国际计量大会制订了国际单位制。
1、国际单位制
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叫作国际单位制，简称SI。
2、物理学中共有七个基本单位，力学中有三个基本单位。
新知讲解
cd
mol
摩(尔)
物质的量
坎(德拉)
发光强度
K
开(尔文)
热力学温度
A
安(培)
电流
s
秒
时间
kg
千克(公斤)
质量
m
米
长度
单位符号
单位名称
物理量名称
国际单位制的基本单位
新知讲解
【例题1】．下列各组属于国际单位制的基本单位的是（ ）
A．质量、长度、时间 B．力、时间、位移
C．千克、米、秒 D．牛顿、克、米
AB．质量、长度、时间、力、位移指的是物理量，不是单位，AB错误；
CD．千克、米、秒是国际单位制的基本单位，牛顿是导出单位，克不是基本单位，C正确，D错误。故选C。
A
新知讲解
【例题2】．下列选项中，是国际单位制中的基本单位的是（ ）
A．千克 B．时刻 C．牛 D．长度
【详解】
国际单位制中的基本单位包括：长度m，时间s，质量kg，热力学温度K，电流A，光强度cd，物质的量mol，
其余为导出单位。故选D。
D
新知讲解
思考讨论：已知量的单位和计算的结果的单位有什么关系？
已知量的单位都用国际单位制的基本单位表示时，计算的结果也是用国际单位制的基本单位表示的。因此：在统一已知量的单位后，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就可以了，避免一些不必要的失误。
课堂练习
1．力的单位
（1）力的国际单位：牛顿，简称____，符号为N。
（2）“牛顿”的定义：使质量为1kg的物体产生1m/s2的加速度的力叫作1N，即1N＝_ _ _ _ _ 。
（3）在质量的单位取kg，加速度的单位取m/s2，力的单位取N时，F＝kma中的k＝____，此时牛顿第二定律可表示为F＝_____。
牛
1kg m/s2
1
ma
课堂练习
3．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。
（1）国际单位制中的基本量
国际单位制中选定______、______、______、电流（I）、热力学温度（T）、物质的量（n）、发光强度（I）七个量为基本量。
（2）国际单位制中的力学基本单位
长度l，单位：______；质量m，单位：______；时间t，单位：______。
长度（L）
质量（m）
时间（t）
m
Kg
s
新知讲解
3．国际单位制中规定，下列全都属于基本物理量的是（ ）
A．长度、力、时间 B．长度、质量、时间
C．长度、力、质量、时间 D．速度、加速度、力
4．下列均属于国际单位制基本单位的是（ ）
A．kg，s，A B．m，kg，J
C．m，g，s D．kg，m，N
B
A
拓展提高
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 ——————。
ADEHI
EHI
BC
FJ
BC
课堂总结
1、在物理学中，我们选定几个物理量作为基本量，它们的单位叫做基本单位。
2、据物理公式中这个物理量和其他物理量之间的关系，推导出其他物理量的单位，叫导出单位。
3、基本单位和导出单位一起就组成了一个单位制。
4、物理学中七个基本单位的物理量名称为：长度、质量、时间、电流、热力学温度、发光强度、物质的量。
板书设计
一、基本单位和导出单位
1、在物理学中，我们选定几个物理量作为基本量，它们的单位叫做基本单位。
2、据物理公式中这个物理量和其他物理量之间的关系，推导出其他物理量的单位，叫导出单位。
3、力学中的基本单位和导出单位。
4、基本单位和导出单位一起就组成了一个单位制。
二、国际单位制
1、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叫作国际单位制，简称SI。
2、物理学中共有七个基本单位，力学中有三个基本单位。
物理量名称为：长度、质量、时间、电流、热力学温度、发光强度、物质的量。
板书设计
作业布置
课后练习和同步练习
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4.4 力学单位制
一、单选题
1．下列关于单位制的说法正确的是( )
A．选定的基本量相同，则单位制相同
B．单位制指的就是导出单位
C．选用的基本单位不同，构成的单位制也不同
D．物理公式主要确定物理量间的数量关系，不能确定单位关系
2．质量m＝20 g的物体，测得它的加速度a＝20 cm/s2，则关于它所受的合力的大小及单位，下列运算既正确又规范简洁的是( )
A．F＝ma＝20×20＝400 N
B．F＝ma＝0.02×0.2＝0.004 N
C．F＝ma＝0.02 kg×0.2 m/s2＝0.004 N
D．F＝ma＝0.02×0.2 N＝0.004 N
3．物理公式不仅反映了物理量之间的数量关系，同时也反映了物理量之间的单位换算关系在物理学中，把作用于物体的力F 与作用时间t的乘积定义为冲量I，即I=Ft，用国际单位制中的基本单位表示冲量单位的是
A．N·m/s B．N·m C．kg·m/s D．kg·m/s
4．导出单位是由基本单位组合而成的，则下列说法中正确的是
A．加速度的单位是m/s2，是由m、s两个基本单位组合而成的
B．加速度的单位是m/s2，由公式a=可知它是由m/s和s两个基本单位组合而成的
C．加速度的单位是m/s2，由公式a=可知，它是由N、kg两个基本单位组合而成的
D．以上说法都是正确的
5．直接测量“国际单位制规定的三个力学基本物理量”，应选择下列哪一组仪器（ ）
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
6．我们以后会学习一个新的物理量——动量，其公式为p＝mv，关于动量的单位，下列各项中正确的是( )
A．kg·m/s B．N/s
C． D．N·m
7．在厘米克秒制中，力的单位是“达因”：使质量为的物体产生的加速度的力为达因，则（ ）
A． B． C． D．
8．声音在气体中传播速度v可以用气体的压强p、气体的密度ρ和没有单位的比例常数k表示．根据这些情况，以下判断声音在气体中传播速度的表达式中正确的是( )
A．v＝k B．v＝k
C．v＝k D．v＝k
9．雨滴在空气中下落，当速度比较大的时候，它受到的空气阻力与其速度的二次方成正比，与其横截面积成正比，即Ff＝kSv2，则比例系数k的单位是 ( )
A．kg/m4 B．kg/m3 C．kg/m2 D．kg/m
10．在弹性限度内，弹簧的伸长量x与弹力F成正比，即F=kx,其中k的值与弹簧材料、原长L、横截面积S等因素有关．理论与实验都表明,其中Y是由材料决定的常数，材料力学中称之为杨氏模量．在国际单位中，杨氏模量Y的单位为
A．N m-2 B．N m-1 C．m D．N
二、多选题
11．有几个同学在一次运算中，得出了某物体位移s的大小同其质量m、末速度v、作用力F和运动时间t的关系式分别如下，其中一定错误的是
A． B． C． D．
12．关于物理量或物理量的单位，下列说法中正确的是（ ）
A．在力学范围内，国际单位制规定长度、质量、时间为三个基本物理量
B．后人为了纪念牛顿，把“牛顿”作为力学中的基本单位
C．
D．“米”、“秒”、“牛顿”都属于国际单位制的单位
13．在研究匀变速直线运动的实验中，取相邻计数点间的时间间隔为0.1s，测得相邻时间间隔内位移差的平均值，若还测出小车的质量为500 g，则下列关于加速度、合外力的大小及单位的计算中，既正确又符合运算要求的是（ ）
A． B．
C． D．
三、解答题
14．一辆重4 t的汽车，从静止开始，在水平路面上行驶，已知发动机的牵引力为1600 N，汽车在运动时所受阻力为车重的0.02倍，取g＝10 m/s2，求：
(1)汽车在开出后加速度的大小；
(2)经过多长时间汽车的速度可达10 m/s.
四、填空题
15．现有以下物理量或单位，按照要求选择填空：
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________；
（3）在国际单位制中，基本单位是________；属于导出单位的是________．
16．物理公式在确定物理量间的数量关系的同时，也确定了物理量间的单位关系。下面给出的式子中，l是长度，v是速度，m是质量，g是重力加速度，这些量都用国际单位制单位。试判断下列式子的单位，并指出这些单位所对应的物理量的名称。
(1)：单位是________，物理量名称是________；
(2)：单位是________，物理量名称是________；
(3)：单位是________，物理量名称是________。
参考答案
1．C
【详解】
A．选定的基本量及其基本单位都相同，单位制才相同，A错误；
B．单位制由基本单位和导出单位组成，B错误；
C．由国际单位制中的基本单位导出的单位仍是国际单位制中的单位，其他单位制中的基本单位导出的单位也是其他单位制中的单位，C正确；
D．物理公式既能确定物理量间的数量关系，也能确定物理量间的单位关系，D错误；
故选C。
2．D
【详解】
统一单位制
m＝20 g＝0.02 kg，a＝20 cm/s2＝0.2 m/s2
由牛顿第二定律可得
F＝ma＝0.02×0.2 N＝0.004 N
故选D。
3．C
【详解】
根据牛顿二定律可知：，即则：的单位为：
故选项C正确，选项ABD错误．
故选C。
4．A
【详解】
A、m、s是基本单位，加速度的单位是m/s2，是由m、s两个基本单位组合而成的，故A正确；
B、m/s不是基本单位，是导出单位，故B错误；
C、N不是基本单位，是导出单位，故C错误；
D、由上可知，D错误；
故选A．
【点睛】
国际单位制规定了七个基本物理量．分别为长度、质量、时间、热力学温度、电流、光强度、物质的量．它们的在国际单位制中的单位称为基本单位，而物理量之间的关系式推到出来的物理量的单位叫做导出单位．
5．D
【详解】
长度是用刻度尺来测量的，质量是用天平来测量的，时间是用秒表来测量的。
故选D。
6．A
【详解】
A．由p＝mv可得动量的单位应是kg·m/s，A正确；
BCD．根据牛顿第二定律，F的单位为
N＝kg·m/s2
所以动量的单位还可以表示为N·s，而
BCD错误。
故选A。
7．D
【详解】
根据牛顿第二定律，，故选D.
8．A
【详解】
根据传播速度v 与空气的密度ρ以及压强p的单位，结合“力学制单位”来求解．传播速度v的单位m/s，密度ρ的单位kg/m3，p的单位kg/m s2，在A选项中，代入压强p和密度ρ的单位化简后单位为m/s，正与速度单位“m/s”相同，是正确的．在B选项中，同理可得化简后的单位为s/m，不是速度的单位．C项化简得m2/s2，不是速度单位．D项化简得s2/m2，也不是速度单位．
故选A。
9．B
【详解】
表达式Ff=kSv2中：Ff、S、v的单位分别为N，m2、m/s，又1N=1kg m/s2，则得：1kg m/s2=1k m2 m2/s2，所以k的单位为 kg/m3，故B正确，ACD错误．故选B.
点睛：本题是信息题，根据力学单位制求出比例系数的单位，关键要掌握各个物理量的单位，知道1N=1kg m/s2．
10．A
【详解】
由，得 ，k的单位是N/m，S是单位是m2，L的单位是m，代入上式得Y的单位是N/m2=N m-2；
故选A.
11．ABC
【详解】
A．如果物体的初速度为0，则由匀变速直线运动速度与位移关系有，得，A关系式错误；
BD．Fx表示的是外力做的功，由动能定理可知，可得，故B错误D正确；
C．Ft表示的是冲量，由动量定理可得，不等于位移s，C错误．
本题选择错误的，故选ABC。
12．ACD
【详解】
A．在力学中，质量、长度及时间作为基本物理量，其单位作为基本单位，故A正确；
B．牛顿是根据牛顿第二定律推导出来的单位，所以牛顿是导出单位，不是基本单位，故B错误；
C．由可知
故C正确；
D．“米”、“千克”、“牛顿”都属于国际单位制的单位，其中“米”、“千克”是基本单位，“牛顿”是导出单位，故D正确。
故选ACD。
13．BD
【详解】
计算中各物理量的单位要统一用同单位制，只有这样才能直接得到某物理量的单位．
A. 加速度和时间用的是国际单位，位移差也应该用国际单位m，故A选项错误；
B.加速度、位移差、时间都是应用国际单位，应用匀变速直线运动推论公式正确，故B选项正确；
C.力和加速度用的是国际单位，质量也应该用国际单位kg，故C选项错误；
D. 加速度、加速度、质量都是应用国际单位，应用牛顿第二定律公式正确，故D选项正确；
14．(1)0.2m/s2 ；(2)50 s
【详解】
（1）汽车所受的阻力：f=kmg=0.02×4×103×10N=×800N
根据根据牛顿第二定律得，F-f=ma，
（1）由公式：v=at得：
15．ADEHI EHI FJ BC
【详解】
（1）［1］在国际单位制中，力学中的基本物理量分别是长度、质量、时间，其单位分别是米、千克、秒．属于物理量的是A、D、E、H、I．
（2）［2］在国际单位制中，作为基本单位的物理量是E、H、I．
（3）［3］在国际单位制中，作为基本物理量的单位为基本单位，是F、J；
［4］根据公式导出的单位属于导出单位，是B、C．
16．s 时间 m/s2 加速度 N 力
【详解】
(1)[1][2]l的单位为m，g的单位是m/s2，则的单位是s，是时间的单位。
(2)[3][4]v的单位为m/s，l的单位为m，则的单位为m/s2，是加速度的单位。
(3)[5][6]m的单位为kg，v的单位为m/s，l的单位为m，则的单位为
kg·m/s2＝N
是力的单位。
过关训练
试卷第2页，共3页
试卷第1页，共3页
