高中物理人教版必修一：4.4 力学单位制
1．完成下表空格中的内容：
物理量
国际单位
单位制
名称
符号
名称
符号
长度
米
基本单位
质量
千克
时间
秒
速度
加速度
导出单位
力
2．现有下列物理量或单位，按下面的要求选择填空：
A．密度 B．m/s 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）在国际单位制中，属于基本单位的是 ；属于导出单位的是 。
3．以下表达式中m为质量，a为加速度，F为力，则下列表达式中代表力的是（ ）
A．F1+F2/2 B．ma C．m1m2a/(m1+m2) D．（F1+F2）/m
4．质量m=200g物体,测得它的加速度a=20c m/s2，则关于它所受的合力的大小及单位，下列运算既正确又简洁的是 （ ）
A. F=ma=200×20=4000N B.F=ma=0.2×0.2N=0.04N
C.F=ma=0.2×2=0. 4N D.F=ma=0.2Kg×0.2 m/s2=0.04N
5．根据牛顿的万有引力定律，质点间的万有引力F=Gm1m2/R2，其中m1、m2为两质点的质量，R为两质点间的距离 ，则在国际单位制中，G的单位是 ．
6．物体在水平面上运动，初速度为20cm/s，同时受到沿运动方向大小为0.6N的水平拉力的作用，该物体的质量为200g，与水平面间的动摩擦因数为0.1，试求在4s内物体的位移．（取g=10m/s2）
7．质量为500g的物体以20m/s的速度竖直向上抛出，若空气阻力为1N，g=10.0m/s2，求：
（1）物体上升过程中加速度的大小． （2）物体下降过程中加速度的大小
8．质量为400g的遥控玩具车，从静止出发，在水平导轨上行驶，已知发动机的牵引力为0.16N,玩具车在运动时所受的阻力为车重的0.02倍,问(1)玩具车开出后加速度是多大?(2)玩具车经过多长时间速度可达1m/s?
高中物理必修一 第四章 力学单位制
力学单位制
教学目标：
知识与技能
1．了解什么是单位制，知道力学中的三个基本单位；
2．认识单位制在物理计算中的作用
过程与方法：
1．让学生认识到统一单位的必要性．
2．使学生了解单位制的基本思想．
3．培养学生在计算中采用国际单位，从而使运算过程的书写简化．
4．通过学过的物理量了解单位的重要性，知道单位换算的方法．
情感态度与价值观
1．使学生理解建立单位制的重要性，了解单位制的基本思想．
2．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．
3．让学生了解单位制与促进世界文化的交流和科技的关系．
4．通过一些单位的规定方式，了解单位统一的重要性，并能运用单位制对计算过程或结果进行检验．
教学重点、难点：
教学重点
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．
3．单位制．
教学难点
统一单位后，计算过程的正确书写．
教学方法：
探究、讲授、讨论、练习
教学手段：
教具准备
多媒体课件
课时安排：
新授课（2课时）
教学过程：
[新课导入]
展示张飞和姚明的图片
师：大家都认识这两个人吧．
生：认识，一个是张飞，一个是姚明．
师：那么大家知道他们的身高是多少呢?
生：《三国演义)上说张飞身高9尺．
师：按照现在的计算方法，张飞的身高应该是多少?
生：三尺是1 m，张飞的身高应该是3m．
师：姚明在当代应该是身高很高的人了，他的身高是多少?
生：2．26m．看起来张飞要比姚明高很多，打篮球一定1。a厉害．
师：并不是张飞比姚明高，而是古代的尺和现代的尺不一样．在我国有“伸掌为尺”的说法，我国三国时期(公元3世纪初)王肃编的《孔子家语》一书中记载有：“布指知寸，布手知尺，舒肘知寻．”两臂伸开长八尺，就是一寻；从秦朝(约公元前221年)至清末(约公元1911年)的2 000多年间，我国的“尺”竟由1尺相当于0．230 9m到0．355 8m的变化，其差别相当悬殊．
师：大家如果经常看NBA介绍时会发现姚明的身高并不是说成2．26m，而是怎样介绍的呢?
生：我记得好像是几英尺几英寸，具体数值记不清了．
师：1英尺等于0．304 8m，1英寸为2．54 cm．大家如果不记得的话可以重新计算一下，也可以计算一下自己的身高是多少．大家知道尺和英尺是怎样来得吗?
生：不知道．
多媒体介绍 ．
在古代，人们常用身体的某些器官或部位的尺度作为计量单位．在遥远的古埃及时代，人们用中指来衡量人体的身长，认为健美的人身长应该是中指长度的19倍．各个国家，地区以及各个历史时期，都有各自的计量单位．仅以长度为例，欧洲曾以手掌的宽度或长度作为长度的计量单位，称为掌尺．在英国，1掌尺相当于7．62 cm而在荷兰，1掌尺却相当于10cm．英尺是8世纪英王的脚长，1英尺等于0.304 8 m．10世纪时英王埃德加把自己大拇指关节间的距离定为1英寸．1英寸为2．54cm．这位君王又别出心裁，想出了“码”这样
一个长度单位．他把从启己的鼻尖到伸开手臂中指末端的距离——91 cm，定为1码．到了1101年，亨利一世在法律上认定了这一度量单位，此后，“码”便成为英国的主要长度单位，一直沿用了1 000多年．在我国亦有“伸掌为尺”的说法．我国三国时期(公元3世纪初)王肃编的《孔子家语》一书中记载有：“布指知寸，布手知尺，舒肘知寻．”两臂伸开长八尼，就是一寻；从秦朝(约公元前221年)至清末(约公元1911年)的2 000多年间，我国的“尺”竟由1尺相当于0．230 9 m到0.355 8m的变化，其差别相当悬殊．
[讨论与交流]
单位的不统一会造成什么样的困难?
参考答案：单位的统一有利于各个国家之间、一个国家各个地区之间进行文化交流和经贸往来，可以促进科学文化尽快地发展，使全球人类能够共享光明，共享人类文明进步的成果．
[新课教学]
(自学总结)
(投影问题)
1．什么是基本量，什么是基本单位?力学中的基本单位都有哪些，分别对应什么物理量?
2．什么是导出单位?你学过的物理量中哪些是导出单位?借助物理公式来推导．
3．什么是国际单位制?国际单位制中的基本单位共有几个?它们分别是什么?对应什么物理量?
注：在这个过程中，老师可以巡回指导学生自己总结，并帮助水平较差的同学进行总结．这个过程大约持续10min左右．然后让学生回答所提出的问题并巩固补充学生掌握的知识．
师：请同学们回答刚才这几个问题．1．什么是基本量，什么是基本单位?力学中的基本单位都有哪些，分别对应什么物理量?
生1：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做基本量，它们的单位叫做基本单位．
生2：力学中的基本量有长度、质量和时间．它们的单位分别是米、千克和秒．
师：2．什么是导出单位?你学过的物理量中哪些是导出单位?借助物理公式来推导．
生1：由基本量根据物理关系推导出来的其他物理量的单位，叫做导出单位．
生2：我们学过的导出单位很多，比如加速度的单位m／s2，它可以根据公式a＝△v/t来进行推导．密度的单位是kg／m3，可以根据密度的计算公式:p＝m/v进行推导．
师：我们学过的力的单位牛顿是不是基本单位呢?
生：不是，牛顿也是一个导出单位．根据牛顿第二定律F＝ma，可得力的单位应该与质量的单位和加速度的单位有关．1 N＝1 kg·m／s2．
师：第三个问题：什么是国际单位制?国际单位制中的基本单位共有几个?它们分别是什么?对应什么物理量?大家设计一个表格来回答这个问题．
生：国际计量委员会在1960年在第11届国际计量大会上制订了一种国际通用的、包括一切计量领域的单位制，叫做国际单位制．简称SI．
物理量的名称 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
物质的量 摩(尔) mol
发光强度 坎(德拉) cd
(例)一个原来静止的物体，质量是7kg，在14N的恒力作用下，5s末的速度是多大?5s内通过的位移是多少?
[课堂训练)
1．一个原来静止在光滑水平面上的物体，质量是20kg，在两个大小都是50N且互成120°角的水平外力作用下，3 s末物体的速度是多大?3 s内物体的位移是多少?
2．现有下列物理量或单位，按下面的要求选择填空：
A.密度 B．米／秒 巴牛顿 D．加速度 巳质量 F．秒 G．厘米 H．长度 I．时间 J.千克
(1)属于物理量的是——(填前面的字母)．
(2)在国际单位制中，作为基本单位的物理量有 ．
(3)在国际单位制中基本单位是——，属于导出单位的是——·
答案：(1)ADEHI (2)EHI (3)FJ BC
解析：要分清物理量和物理单位、基本单位和导出单位．
说明：本题容易把物理量和单位制混淆．
[小结]
通过本节课的学习，我们知道了什么是基本单位，什么是导出单位，什么是单位制，知道了力学中的三个基本单位以及统一单位后，解题过程的正确书写方法．
作业：
教材第85页问题与练习．
板书设计:
物理量的名称
单位名称
单位符号
单位制
国际单位制
基本单位7个
力学单位3个
长度
米
m
质量
千克
kg
时间
秒
S
其他单位
导出单位
公式+基本单位
与所选单位制一致
教学后记：
课件17张PPT。第四节 力学单位制学习目标：1.知道单位制的意义，了解什么是单位制，知道力学中的三个基本单位．
2．会根据物理关系式确定物理量的单位，学会用单位制判断一个表达式的正误．
3．认识单位制在物理计算中的作用．
重点难点：1.基本单位和导出单位．
2．单位制在物理计算中的应用．
易错问题：1.分不清基本物理量和基本单位．
2．不会区别国际单位与基本单位．
一、基本单位和导出单位
1．物理学的关系式确定了物理量之间的数量关系，同时也确定了物理量的 间的关系．
2．只要选定几个物理量的单位，就能够利用 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做 ，它们的单位叫做 ．
3．由基本量根据 关系推导出来的其他物理量的单位，叫做 ．
4． 单位和 单位一起组成了单位制．
基础知识梳理单位物理量基本量基本单位物理导出单位基本导出二、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．
2．国际单位制中的基本单位是 、 、 、安培、开[尔文]、摩[尔]、坎[德拉]，其他的单位如m/s，kg/m3均属于 单位．米千克秒导出一、正确区别基本单位、导出单位、国际单位
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，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．
核心要点突破在国际单位制中只有七个基本单位，其他物理量的单位均为导出单位． 二、单位制在物理计算中的应用
1．在利用物理公式进行计算时，为了在代入数据时不使表达式过于繁杂，我们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．习惯上把各量的单位统一成国际单位，只要正确地应用公式，计算结果必定是用国际单位来表示的．
3．物理公式在确定各物理量的数量关系的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，推导出这些物理量的单位．利用单位制进行计算时，可对计算结果的正误进行检验，如用力学国际单位制计算时，只有所求物理量的计算结果的单位和该物理量的力学国际单位制中的单位完全统一时，该运算过程才可能是正确的，若所求物理量的单位不对，则结果一定出错． 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________________．课堂互动讲练(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________．
【思路点拨】 记住力学中的三个基本物理量及相应的单位和在国际单位制中的基本单位，是分析此类问题的关键．
【解析】 (1)题中所有各项中，属于物理量的是：密度、加速度、质量、长度、时间，故此空填“A、D、E、H、I”．
(2)在国际单位制中，作为基本单位的物理量有：质量、长度、时间．故此空填“E、H、I”．(3)题中所给的单位中，不属于国际单位的是厘米，故此空填“G”．
(4)在国际单位制中属于基本单位的是秒和千克，属于导出单位的是米/秒，牛顿．故应填“F、J”；“B、C”．
【答案】 (1)ADEHI (2)EHI (3)G (4)FJ BC1．下列物理量单位中哪些属于基本单位，哪些属于国际单位制单位：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，属国际单位制单位的是：m、s、kg、J、N·m.
答案：见解析质量为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)
【思路点拨】 物理计算问题中给出的几个物理量的单位不一定是统一的国际单位，一般先将其换算成统一的国际单位．【解析】 计算时把各物理量的单位统一到国际单位制中．
因v＝v0＋at，F－Ff＝ma【答案】 2.25×103 N【方法总结】 当各物理量均采用国际单位时，运用公式进行运算时，公式中的各量不必写上单位，只需在最后的数值后面写上正确的单位即可．
2．声音在空气中的传播速度v与密度ρ和压强p有关，下列速度的表达式(k为比例系数，无单位)中正确的是( )解析：选B.可把p、ρ的单位用基本单位表示，代入进行单位运算，看得出的单位是否是v的单位，密度ρ的单位用基本单位表示为kg/m3
通过将p和ρ的单位分别代入上面各选项中的公式得出的单位只有B选项正确．高中物理《4.4 力学单位制》教学案 新人教版必修1
学习目标:
1. 知道什么是单位制，知道基本单位和导出单位的含义及力学中三个基本单位。
2. 认识单位制在物理计算中的作用。
3. 知道在物理计算中必须采用同一单位制的单位，掌握用国际单位制的单位解题。
学习重点:
学习难点:
主要内容:
一、单位制
基本物理量：反映物理学基本问题的物理量。如力学中有三个基本物理量——质量、时间和长度。因为世界是由运动着的物质组成的，物理学的研究对象是物质的带有普遍性的运动，首先应考察物质的多少和运动的最简单的形式(物质的空间位置随时间的变化)，抓住质量(物质的多少)、时间和长度(空间改变的量度)这三个物理量，就抓住了力学的基本问题，才可进一步讨论其他力学问题。
基本单位：所选定的基本物理量的(所有)单位都叫做基本单位，如在力学中，选定长度、质量和时间这三个基本物理量的单位作为基本单位：
长度一一cm、m、km等；
质量一g、kg等；
时间——s、min、h等。
导出单位：根据物理公式和基本单位，推导出其它物理量的单位叫导出单位。
物理公式在确定物理量的数量关系的同时，也确定了物理量的单位关系，如位移用m作单位，时间用s作单位，由速度公式v=s/t推导出来的速度的单位就是m／s。若位移用km作单位，时间用h作单位，由速度公式v=s/t推导出来的速度的单位就是km／h。
单位制：基本单位和导出单位一起组成了单位制。
由基本单位和导出单位一起组成了单位制。选定基本物理量的不同单位作为基本单位，可以组成不同的单位制，如历史上力学中出现了厘米·克·秒制和米·千克·秒制两种不同的单位制，工程技术领域还有英尺·秒·磅制等。
二、力学中的国际单位制
1．由于基本物理量的选取和基本单位的规定都带有一定程度的任意性，中外历史上曾出现过许多单位制(如我国在单位中出现的斤、两、尺、寸等)，这就阻碍了国际及社会交往。为了建立一种简单、科学、实用的计量单位制，国际米制公约各成员国(我国1997年加入)于1960年通过采用一种以米制为基础发展起来的国际单位制(国际代号为SI)。现有82个国家与地区采用，国际上许多经济组织和科学技术组织都宣布采用．国际单位制的推行，对世界计量科学的进步、世界科学技术的交流和发展起了非常重大的作用；随着经济全球化，越来越显示出其重要意义。我们要掌握好国际单位制。
2．力学中的国际单位制
①基本单位
长度的单位：m(米)，
质量的单位：kg(千克)，
时间的单位：s(秒)．
②导出单位
速度的单位：m／s(米／秒)，
加速度的单位：m／s2(米／秒2，读作“米每二次方秒”)，
力的单位：N(kg·m／s2，牛顿)等等。
③注意：
A．物理学中国际单位制的基本单位共有七个：已学过的有米(m)、千克(kg)、秒(s)；今后将陆续学到安培(A)、开(K)、摩尔(mo1)、坎(cd)。
B．注意书写方式的规范化：凡表示物理量的符号一律用斜体(如位移、路程符号用s)，凡表示单位的符号一律用正体(如时间的单位s)。另外注意符号有大写、小写之分等。
【说明】
(1)力学中还有采用厘米(长度单位)、克(质量单位)、秒(时间单位)作为基本单位组成了一种单位制—厘米·克·秒制。
(2)在物理计算中所有各量都应化为同一单位制中。在中学物理计算中一般采用国际单位制。
三、单位制在物理计算中的作用
可对计算结果的正、误进行检验。如用力学国际单位制计算时，只有所求物理量的计算结果的单位和该物理量在力学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。
用同一单位制进行计算时，可以不必一一写出各个已知量的单位(但各已知量的数字必须是用同一单位制中单位换算出来的数字，如题给条件是v=54km／h，用力学国际单位制时一定要换算成v=15m／s，数字是“15”，而非“54”)，只在计算结果的数字后面写出所求物理量在该单位制下的单位即可，这样可以简化计算。
注意：高中学习阶段，要求计算时一律用力学国际单位制，故一定要掌握好力学国际单位制中物理量的单位(名称和符号)。
课堂训练：
课后作业：
1．下列关于单位制及其应用的说法中，正确的是：（ ）
A．基本单位和其导出单位一起组成了单位制。
B．选用的基本单位不同，构成的单位制也不同。
C．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，只要正确应用物理公式其结果就一定是用这个单位制中的单位来表示的。
D．一般说来，物理公式主要确定各物理量间的数量关系，并不一定同时确定单位关系。
2．在国际单位制中，力学的三个基本单位是________、_______、_______。
3．试根据有关物理公式，由国际单位制中力学的基本单位推导出速度、加速度、力等物
理量的单位。在厘米、克、秒制中，力的单位是达因，试证明l牛顿=105达因。
4．现有下列的物理量或单位，按下面的要求把相关字母填空；
A．密度；B．m／s；C．N；D．加速度；E．质量；F．s；G．cm；H．长度；I．时间；J．kg；
（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______________。
(3)在国际单位制中基本单位是______________， 属于导出单位的是____________。
阅读材料：米制、国际单位制和法定计量单位
米制起源较早。自1791年法国国民议会通过建立以长度单位“米”为基础的计量单位以来，迄今已有二百年的历史。米制单位是十进位的，又有专门的词头构成主单位的倍数单位和分数单位，而且基本单位都具有比较科学的、能以较高精度复现的基准器。由于它有这些优点，逐渐为其他国家所接受。但是，随着科学技术的发展，又由米制中派生出各种不同的单位制，如厘米、克、秒制，米，千克，秒制等等。这样一来，米制已经不是一个单一的单位制了，而且出现了一些具有专门名称的单位，它们之间缺乏科学的联系，并且存在着相互矛盾的现象。
国际单位制诞生于1960年，它来源于米制，继承了米稍的优点(如十进位，用专门词头构成十进倍数与分数单位等)，同时克服了米制的缺点（如多种单位并存），是米制的现代形式。
国际单位制以米、千克、秒、安培、开尔文、坎德拉、摩尔七个单位作为基本单位，并把词头扩大到从10-18到1018的范围，同时保留了少数广泛使用的国际制以外的单往，以适应各个学科的需要，它比米制更科学、更完善了。
我国政府于19114年2月27日发布了《中华人民共和圆法定计量单位》和统一实行法定计量单位的命令；这个法定计量单位是在国际制单位的基础上：增加了十五个非国际制单位构
成的。增加的十五个非国际制单位中，有十个（其中包括三个时间单位、三个平面角单位、二
个质量单位、一个体积单位和一个能量单位)是国际计量局规定可以与圈际制单位并用的单位；有二个(其中包括一个长度单位和一个速度单位)是国际计量局规定可以暂时与国际制单位并用的单位；只有三个是根据我国情况选用的单位。
