4.4 力学单位制 学案（word版含答案）
文档属性
| 名称 | 4.4 力学单位制 学案（word版含答案） |  | |
| 格式 | doc | ||
| 文件大小 | 198.5KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2021-11-23 22:47:18 | ||
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文档简介
《运动和力的关系》
“力学单位制”章节考点归纳&典例示范
一、基本单位
1．物理学的关系式在确定了物理量之间的关系时，也确定了物理量的单位之间的关系。
2．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作基本量。
3．基本单位：基本量的单位。
4．导出量：由基本量根据物理关系推导出来的其他物理量叫作导出量。
5．导出单位：由基本量根据物理关系推导出来的相应单位叫作导出单位。
6．单位制：基本单位和导出单位一起就组成了一个单位制。
7．单位制的组成
8．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。
9.单位制的三大应用
(1)简化计算过程
在利用物理公式进行计算时，为了在代入数据时不使计算式过于繁杂，要把各个量换算到同一单位制中，这样计算时就不必一一写出各量的单位，只要在所求结果后写上对应的单位即可。
(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。
【思考1】
一个物理量的单位若用两个或两个以上的基本单位的符号表示，这个物理量的单位一定是导出单位吗？
提示：是。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，所以都是由两个或两个以上的基本单位的符号表示。
【思考2】
力的单位“牛顿”是基本单位吗？
提示：不是，由F＝ma得，1 N＝1 kg·m/s2，即“牛顿”是导出单位。
【解题技巧1】
1基本物理量的所有单位均为基本单位，但是基本单位并不都是国际单位制中的单位，国际单位制中的单位也不一定是基本单位，要从概念上理解基本单位与国际单位之间的联系与区别。
2只用一个符号表示的单位不一定就是基本单位，例如牛顿N是导出单位；两个或更多的符号表示的单位也可能是基本单位，例如千克kg就是基本单位。
【解题技巧2】
单位制在物理计算中的应用技巧：
(1)题目中的物理量必须统一单位制，一般是统一为国际单位制。
(2)当采用国际单位制时，牛顿第二定律公式F＝kma中的k取1。
(3)当各物理量均采用国际单位，运用公式进行运算时，公式中的各量不必均写上单位，只需在最后的数值后面写上所求量的国际单位即可。
(4)对于一个物理问题，根据单位制就可以对结果作出一个基本的判断，即在国际单位制中所得结果的代数式的单位与所求量的单位相符，则结果可能是正确的；如果所得结果代数式的单位与所求量的单位不相符，那么结果一定是错误的。
【典例示范】
1.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的单位之间关系。在物理学中，把作用于物体上的力F与作用时间t的乘积定义为冲量I，即I＝Ft，则下列选择中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/s2
答案 C
2.物理学中有些结论不一定要通过计算才能验证，有时只需通过一定的分析就能判断结论是否正确。根据流体力学知识，喷气式飞机喷出气体的速度v与飞机发动机燃烧室内气体的压强p、气体密度ρ及外界大气压强p0有关。试分析判断下列关于喷出气体的速度的倒数的表达式可能正确的是( )
A.＝ B.＝
C.＝ D.＝
答案 A
3.下列说法中，正确的是( )
A．在力学单位制中，若采用cm、kg、s作为基本单位，力的单位是N
B．在力学单位制中，若力的单位是N，则采用cm、kg、s作为基本单位
C．牛顿是国际单位制中的一个基本单位
D．牛顿是力学单位制中采用国际单位的一个导出单位
答案 D
4.现有以下一些物理量和单位，按下面的要求选择填空(填写字母的代号)。
①密度 ②米/秒 ③牛顿 ④加速度 ⑤质量 ⑥秒 ⑦厘米 ⑧长度 ⑨时间 ⑩千克
(1)属于物理量的是________。
(2)在国际单位制中，作为基本量的物理量有________。
(3)在国际单位制中，属于基本单位的有________，属于导出单位的有________。
答案 (1)①④⑤⑧⑨ (2)⑤⑧⑨ (3)⑥⑩ ②③
5.汽车空载时的质量是4×103 kg，它能运载的最大质量是3×103 kg。要使汽车在空载时以一定加速度加速前进，受到的合力为2.5×104 N，那么满载时以同样大小的加速度前进，汽车受到的合力是多少？
答案 4.375×104 N
解析 空载时，m1＝4×103 kg，F1＝2.5×104 N，
由牛顿第二定律得加速度：
a＝＝ m/s2＝6.25 m/s2，
满载时，总质量为m1＋m2＝7×103 kg，
由牛顿第二定律得合力：
F2＝(m1＋m2)a＝7×103×6.25 N＝4.375×104 N。
6.质量为1.5 t的汽车在前进中遇到的阻力是车重的0.05倍，汽车在水平地面上做匀加速直线运动时，5 s内速度由36 km/h增至54 km/h。求汽车发动机的牵引力的大小。(g取10 m/s2)
答案 2.25×103 N
解析 将各物理量的单位统一到国际单位制中，
m＝1.5 t＝1.5×103 kg，v0＝36 km/h＝10 m/s，v＝54 km/h＝15 m/s，t＝5 s。
因v＝v0＋at，F－Ff＝ma，
故F＝ma＋Ff＝＋0.05mg
＝ N＋0.05×1.5×103×10 N
＝2.25×103 N。
二、国际单位制
1．国际单位制：1960年第11届国际计量大会制订的一种国际通用的、包括一切计量领域的单位制，叫作国际单位制，简称SI。
2．国际单位制的基本单位
【典例示范】
1.判断正误
(1)物理量的单位均可以互相导出。( )
(2)一般来说，物理公式主要确定各物理量之间的数量关系，并不一定同时确定单位关系。( )
(3)质量是物理学中的基本物理量。( )
(4)时间是国际单位制中的基本单位。( )
(5)kg·m/s是国际单位制中的导出单位。( )
[答案](1)× (2)× (3)√ (4)× (5)√
“力学单位制”章节考点归纳&典例示范
一、基本单位
1．物理学的关系式在确定了物理量之间的关系时，也确定了物理量的单位之间的关系。
2．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作基本量。
3．基本单位：基本量的单位。
4．导出量：由基本量根据物理关系推导出来的其他物理量叫作导出量。
5．导出单位：由基本量根据物理关系推导出来的相应单位叫作导出单位。
6．单位制：基本单位和导出单位一起就组成了一个单位制。
7．单位制的组成
8．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。
9.单位制的三大应用
(1)简化计算过程
在利用物理公式进行计算时，为了在代入数据时不使计算式过于繁杂，要把各个量换算到同一单位制中，这样计算时就不必一一写出各量的单位，只要在所求结果后写上对应的单位即可。
(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。
【思考1】
一个物理量的单位若用两个或两个以上的基本单位的符号表示，这个物理量的单位一定是导出单位吗？
提示：是。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，所以都是由两个或两个以上的基本单位的符号表示。
【思考2】
力的单位“牛顿”是基本单位吗？
提示：不是，由F＝ma得，1 N＝1 kg·m/s2，即“牛顿”是导出单位。
【解题技巧1】
1基本物理量的所有单位均为基本单位，但是基本单位并不都是国际单位制中的单位，国际单位制中的单位也不一定是基本单位，要从概念上理解基本单位与国际单位之间的联系与区别。
2只用一个符号表示的单位不一定就是基本单位，例如牛顿N是导出单位；两个或更多的符号表示的单位也可能是基本单位，例如千克kg就是基本单位。
【解题技巧2】
单位制在物理计算中的应用技巧：
(1)题目中的物理量必须统一单位制，一般是统一为国际单位制。
(2)当采用国际单位制时，牛顿第二定律公式F＝kma中的k取1。
(3)当各物理量均采用国际单位，运用公式进行运算时，公式中的各量不必均写上单位，只需在最后的数值后面写上所求量的国际单位即可。
(4)对于一个物理问题，根据单位制就可以对结果作出一个基本的判断，即在国际单位制中所得结果的代数式的单位与所求量的单位相符，则结果可能是正确的；如果所得结果代数式的单位与所求量的单位不相符，那么结果一定是错误的。
【典例示范】
1.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的单位之间关系。在物理学中，把作用于物体上的力F与作用时间t的乘积定义为冲量I，即I＝Ft，则下列选择中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/s2
答案 C
2.物理学中有些结论不一定要通过计算才能验证，有时只需通过一定的分析就能判断结论是否正确。根据流体力学知识，喷气式飞机喷出气体的速度v与飞机发动机燃烧室内气体的压强p、气体密度ρ及外界大气压强p0有关。试分析判断下列关于喷出气体的速度的倒数的表达式可能正确的是( )
A.＝ B.＝
C.＝ D.＝
答案 A
3.下列说法中，正确的是( )
A．在力学单位制中，若采用cm、kg、s作为基本单位，力的单位是N
B．在力学单位制中，若力的单位是N，则采用cm、kg、s作为基本单位
C．牛顿是国际单位制中的一个基本单位
D．牛顿是力学单位制中采用国际单位的一个导出单位
答案 D
4.现有以下一些物理量和单位，按下面的要求选择填空(填写字母的代号)。
①密度 ②米/秒 ③牛顿 ④加速度 ⑤质量 ⑥秒 ⑦厘米 ⑧长度 ⑨时间 ⑩千克
(1)属于物理量的是________。
(2)在国际单位制中，作为基本量的物理量有________。
(3)在国际单位制中，属于基本单位的有________，属于导出单位的有________。
答案 (1)①④⑤⑧⑨ (2)⑤⑧⑨ (3)⑥⑩ ②③
5.汽车空载时的质量是4×103 kg，它能运载的最大质量是3×103 kg。要使汽车在空载时以一定加速度加速前进，受到的合力为2.5×104 N，那么满载时以同样大小的加速度前进，汽车受到的合力是多少？
答案 4.375×104 N
解析 空载时，m1＝4×103 kg，F1＝2.5×104 N，
由牛顿第二定律得加速度：
a＝＝ m/s2＝6.25 m/s2，
满载时，总质量为m1＋m2＝7×103 kg，
由牛顿第二定律得合力：
F2＝(m1＋m2)a＝7×103×6.25 N＝4.375×104 N。
6.质量为1.5 t的汽车在前进中遇到的阻力是车重的0.05倍，汽车在水平地面上做匀加速直线运动时，5 s内速度由36 km/h增至54 km/h。求汽车发动机的牵引力的大小。(g取10 m/s2)
答案 2.25×103 N
解析 将各物理量的单位统一到国际单位制中，
m＝1.5 t＝1.5×103 kg，v0＝36 km/h＝10 m/s，v＝54 km/h＝15 m/s，t＝5 s。
因v＝v0＋at，F－Ff＝ma，
故F＝ma＋Ff＝＋0.05mg
＝ N＋0.05×1.5×103×10 N
＝2.25×103 N。
二、国际单位制
1．国际单位制：1960年第11届国际计量大会制订的一种国际通用的、包括一切计量领域的单位制，叫作国际单位制，简称SI。
2．国际单位制的基本单位
【典例示范】
1.判断正误
(1)物理量的单位均可以互相导出。( )
(2)一般来说，物理公式主要确定各物理量之间的数量关系，并不一定同时确定单位关系。( )
(3)质量是物理学中的基本物理量。( )
(4)时间是国际单位制中的基本单位。( )
(5)kg·m/s是国际单位制中的导出单位。( )
[答案](1)× (2)× (3)√ (4)× (5)√