第4节 力学单位制 课件 (共22张PPT) 高中物理必修第一册人教版

(共22张PPT)
第四章 运动和力的关系
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第4节 力学单位制
知识点1 基本单位
1．单位与物理量：物理学的关系式在确定了物理量之间的数量关系的同时，也确定了物理量与__________间的关系．
2．基本量：被选定的能够利用物理量之间的关系推导出其他________的一些量．
3．基本单位：________的单位．
4．导出单位：由基本量根据______________推导出来的其他物理量的单位．
单位　
物理量　
基本量　
物理关系　
基础过关
例1-1 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.米 H.长度
I.时间 .千克
（1）属于物理量的是________；
【解析】属于物理量的是A、D、、、 。
（2）基本量是_____；
【解析】基本量是、、 。
（3）作为基本单位的是_____，属于导出单位的是____。
【解析】作为基本单位的是、、 ，属于导出单位的是B、C。
【解析】力学中的基本量分别是长度、质量、时间，其单位分别是米、千克、秒，
对应的符号是、、 。
知识点2 国际单位制
1．单位制：__________单位和导出单位一起组成单位制．
2．国际单位制：1960年第11届国际计量大会制订了一种__________的、包括一切计量领域的单位制．
基本 　
国际通用 　
3．力学中三个基本物理量及单位
(1)三个基本物理量：________、________和________．
(2)国际单位制中三个基本单位：_____、______和_____．
长度　
质量　
时间　
米　
千克　
秒　
4．国际单位制中的基本单位
物理量名称 物理量符号 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 I 安[培] A
热力学温度 T 开[尔文] K
物质的量 n 摩[尔] mol
发光强度 I，(IV) 坎[德拉] cd
例2-2 （多选）关于下面物理量和单位的说法正确的是( )
①密度 ②牛 ③米每秒 ④加速度 ⑤长度 ⑥质量 ⑦千克 ⑧时间
BC
A.属于国际单位制中基本单位的是①⑤⑥⑧
B.属于国际单位制中基本单位的是⑦
C.属于国际单位制单位的是②③⑦
D.属于国际单位制单位的是④⑤⑥
【解析】密度、加速度、长度、质量和时间不是单位的名称，而是物理量的名称。
千克是国际单位制中的基本单位，牛、米每秒是国际单位制中的导出单位，都属于
国际单位制单位。故答案为B、C。
基础过关
【学会了吗│变式题】
1.在下列几组仪器中，能直接用来测量国际单位制中三个力学基本物理量的是( )
C
A.弹簧测力计、秒表、刻度尺 B.弹簧测力计、秒表、天平
C.刻度尺、天平、秒表 D.弹簧测力计、刻度尺、天平
【解析】国际单位制规定的三个力学基本物理量为长度、质量、时间,因此可用刻度
尺、天平、秒表进行测量，C项正确。
知识点3 单位制的应用
1．根据单位制中的基本单位和导出单位，可以利用物理公式推导出其他物理量的单位，并确定该公式的比例常数．例如，在国际单位制中，根据牛顿第二定律，使质量为1 kg的物体产生1 m/s2加速度的力为1 N，即1 N＝1 kg·m/s2，这时F＝kma中，k＝1，所以F＝ma．
2．根据物理量的单位可以发现错误．在查阅资料或进行计算的过程中，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．简化计算过程的单位表达．在解题计算时，已知量均采用国际单位制中的单位，计算过程中不用写出各个量的单位，只要在式子末尾写出所求量的单位即可，这样求得的物理量的单位也是国际单位制中的单位．
例3-3 一物体在的外力作用下，产生 的加速度，求该物体的质量。下面
有几种不同的求法，其中单位运用正确、简捷而又规范的是( )
D
A.
B.
C.
D.
基础过关
【解析】带单位运算时，每一个数据均要带上单位，且单位换算要正确；也可以把
题中已知量的单位都用国际单位制单位表示，计算时在每个式子和结果后面写出正
确单位即可。
A、C项均错误，B项解题过程正确，但不简捷，只有D项单位运用正确，且过程简
捷、规范,故选D。
知识点4 单位制中的几组易混概念的辨析
例4-4 （多选）下列说法正确的是( )
BCD
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 ，所以牛顿是个导出单位
C.各物理量采用国际单位制单位，通过物理公式得出的最终结果的单位一定为国际
单位制单位
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】力不是力学中的基本物理量，所以它的单位“牛顿”不是力学中的基本单位。
力学中的基本单位是千克、米、秒，其他单位都是导出单位。结合单位制相关知识，
可知B、C、D正确。
基础过关
例4-5 下列关于单位制的说法正确的是( )
C
A.在国际单位制中，速度、质量、时间 是基本物理量
B.在国际单位制中，牛顿、千克、秒 是基本单位
C.只有在国际单位制中，牛顿第二定律的表达式才是
D.一般来说，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
【解析】在国际单位制中，质量、时间是基本物理量，而速度 不是基本物
理量，故A错误；在国际单位制中，千克、秒是基本单位，牛顿 是导出单
位，故B错误；牛顿第二定律的一般形式为，只有在国际单位制中， 才等
于1，牛顿第二定律的表达式才是 ，故C正确；一般来说，物理公式在确定了
各物理量间的数量关系的同时，也确定了单位关系，故D错误。
题型1 判断比例系数或物理量的单位
例6 (2024·吉林通化模拟)杨氏弹性模量是表征弹性限度内物质材料抗拉或抗压能力
的物理量，当一条长度为、横截面面积为的金属丝在力作用下伸长时， 叫应
力， 叫应变，应力与应变的比即弹性模量，由以上信息可以推断弹性模量的单位
应为( )
B
A. B. C. D.
【解析】由题意知应力的单位为 ,应变无单位，故应力与应变的比
（即弹性模量）的单位即为应力的单位。
【学会了吗│变式题】
图4-4-1
2.力矩是表示力对物体作用时所产生的转动效应的物理量。如图4-4-
1所示，秤杆水平时秤砣的重力与 的距离的乘积即为秤砣重力的
力矩。力矩的单位用国际单位制中的基本单位可以表示为( )
C
A. B. C. D.
【解析】重力的力矩 ，所以力矩的单位为
，故C正确，A、B、D错误。
例7 研究发现，声音在气体中的传播速度仅取决于气体的压强、密度及某些常数
（没有单位），某人根据单位制的知识推导出了计算气体中声速的公式，并计算出
声音在压强为、密度为和压强为 、密度为
的两种气体中的声速之比，则下列比例正确的是( )
B
A. B. C. D.
题型2 利用单位制验证物理问题
【解析】由单位制知识建立声速表达式，等号左边为声速，国际单位制单位是 ；
等号右边包含密度 ，国际单位制单位是，压强，国际单位制单位是 ，又
，，整理后的单位为 。
等号两边的单位要统一，即与 经过某种运算后所得的单位应该与声速 的单位
一致。我们观察与 的单位，很容易看出的单位就是 ，所以气体中声速
的公式为，其中 为常数，没有单位。将题中数据代入公式，则
。故选B。
【学会了吗│变式题】
3.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 与飞机发动机燃
烧室内气体的压强、气体密度 及外界大气压强 有关。试分析判断下列关于喷出
气体的速度的倒数 的表达式正确的是( )
A
A. B. C. D.
【解析】A、B选项右侧单位为 ,是
速度倒数的单位，结合实际情况，内外压强差越大，喷气速度越大，可知A正确，B
错误；C选项右侧单位为 ,不是速度倒数的单
位，C错误；D选项右侧单位为
,不是速度倒
数的单位，D错误。
谢谢大家