第四章第4节+力学单位制+学案 Word版含答案

第4节力学单位制
一、基本量、基本单位和导出单位
1．物理学的关系式在确定物理量之间的数量关系的同时也确定了物理量的单位关系。
2．基本量：先选定几个物理量，由这些物理量的单位利用物理量之间的关系就能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。
3．基本单位：基本量的单位。
4．导出单位：由基本量根据物理关系推导出来的其他物理量的单位。
二、单位制和国际单位制
1．单位制
基本单位和导出单位一起组成了单位制。
2．国际单位制
国际通用的，包括一切计量领域的单位制，简称SI。
3．国际单位制的基本单位
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
A
热力学温度
T
开[尔文]
K
发光强度
I，(Iv)
坎[德拉]
cd
物质的量
n，(ν)
摩[尔]
mol
1．自主思考——判一判
(1)质量是物理学中的基本物理量。(√)
(2)时间是国际单位制中的基本单位。(×)
(3)kg·m/s是国际单位制中的导出单位。(√)
(4)时间的单位——小时是国际单位制中的导出单位。(×)
2．合作探究——议一议
(1)力的单位“牛顿”是基本单位吗？
提示：不是，由于F＝ma即1 N＝1 kg·m/s2，所以“牛顿”是导出单位。
(2)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单位，所以都是由两个或两个以上的基本单位的符号表示。
对单位制的理解
单位制

1．下列有关力学单位制的说法中正确的是(　　)
A．在有关力学的分析计算中，只能采用国际单位制，不能采用其他单位制
B．力学单位制中，选为基本单位的物理量有长度、质量和速度
C．力学单位制中，采用国际单位制的基本单位有千克、米和牛
D．单位制中的导出单位可以用基本单位来表达
解析：选D　在有关力学的分析和计算中，可以采用任何一种单位制，只要单位统一即可，但是为了方便，常常采用国际单位制，所以A错误；在力学单位制中，选用长度、质量和时间三个物理量作为基本单位的物理量，相对应的单位是米、千克和秒，所以B、C错误；按照单位制的概念，导出单位都可以用基本单位来表达，如1 N＝1 kg·m/s2，所以D正确。
2．下列物理量的单位中，属于国际单位制的基本单位有________，不属于国际单位制中的单位有________。
A．毫米(mm)　　　　　　B．米(m)
C．克(g) D．千克(kg)
E．牛(N) F．焦耳(J)
解析：在力学单位制中，长度、质量、时间三个物理量的单位都是基本单位，但在国际单位制中，质量的单位是kg，长度的单位是m，时间的单位是s，以kg、m、s为基本单位的导出单位和这几个基本单位一起构成了国际单位制中的力学单位制。上述单位中属于国际单位制基本单位的有B、D。上述单位中不属于国际单位制中的单位有A、C。
答案：B、D　A、C
3．给出以下物理量或单位，请按要求填空。
A．米　B．牛顿　C．加速度　D．米/秒2　E．质量　F．千克　G．时间　H．秒　
J．位移　K．厘米2　L．千克/米3　M．焦耳
(1)属于基本单位的是________________________________________________________。
(2)属于导出单位的是_______________________________________________________。
(3)属于物理量的是_________________________________________________________。
解析：(1)属于基本单位的是：A、F、H。
(2)属于导出单位的是：B、D、K、L、M。
(3)属于物理量的是：C、E、G、J。
答案：(1)AFH　(2)BDKLM　(3)CEGJ
单位制在计算中的应用
1．简化表达式书写
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．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该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，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，推导出物理量的单位。
[特别提醒]
(1)比较某个物理量不同值的大小时，必须先把它们的单位统一到同一单位制中，再根据数值来比较。
(2)数值较大或较小的单位，统一成国际单位制单位后，如不方便书写，可用科学计数法表示，如：1 μm＝10－6 m。
1．一物体在2 N的外力作用下，产生10 cm/s2的加速度，求该物体的质量。下列有几种不同的求法，其中单位运用正确、简洁而又规范的是(　　)
A．m＝＝ kg＝0.2 kg
B．m＝＝＝20＝20 kg
C．m＝＝＝20 kg
D．m＝＝ kg＝20 kg
解析：选D　统一单位，F＝2 N，a＝10 cm/s2＝0.1 m/s2，
由牛顿第二定律得m＝＝ kg＝20 kg，
D项运算既正确，又规范简洁。
2．在解一文字计算题中(由字母表达结果的计算题)，一个同学解得x＝(t1＋t2)，用单位制的方法检查，这个结果(　　)
A．可能是正确的
B．一定是错误的
C．如果用国际单位制，结果可能正确
D．用国际单位制，结果错误，如果用其他单位制，结果可能正确
解析：选B　可以将右边的力F、时间t和质量m的单位代入公式看得到的单位是否和位移x的单位一致；还可以根据F＝ma，a＝，v＝，全部都换成基本物理量的单位，就好判断了。由x＝(t1＋t2)式，左边单位是长度单位，而右边单位推知是速度单位，所以结果一定是错误的，单位制选用得不同，只影响系数，故A、C、D错。