高中物理人教版（2019）必修第一册导学案 第四章 第四节 力学单位制 Word版含解析

第四章 运动和力的关系
第4节 力的单位制
教学设计
问题与目标
1，知道单位制中力学的基本量：质量（m）、长度（l）、时间（t）。它们的基本单位：千克
（kg）、米（m）、秒（s）。
2.知道除上述力学中的基本物理量的基本单位外，力学中的其他物理量的单位都是导出单位。
3，知道单位制和国际单位制，能通过物理量的定义和推导过程掌握各物理量在国际单位制中的单位。
4.知道物理运算过程中单位的规范使用和表示方法。
重点与难点
重点：基本单位，导出单位，国际单位制，力学中的单位制
教学准备
教师要求
教学课件
学生要求
预习新课程
教学过程
一、导入新课
计量一头大象的质量时常用吨（t）做单位，但在计量人的质量时却用千克（kg）做单位。自由落体加速度g的单位是米每二次方秒（m/s2），在初中学习时，g的单位曾用牛顿每千克（N/kg）。这些单位的使用有什么规则吗？
二、新课教学
学生活动：自主预习
投影问题（学生阅读教材）
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？
教师引导学生，回答问题1：
学生回答：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，它们的单位叫作基本单位.
学生回答：力学中的基本量有长度、质量和时间.它们的单位分别是m、kg和s
教师引导学生，回答问题2：
学生回答：由基本量根据物理关系推导出来的其他物理量的单位，叫作导出单位.
学生回答：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.
教师提问：力的单位牛顿是不是基本单位？
学生回答：牛顿也是一个导出单位.1 N=1 kg·m/s.
4.什么是国际单位制？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？
学生回答：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，叫作国际单位制.
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
物质的量 摩（尔） mol
发光强度 坎（德拉） cd
知识再解析
一、对单位制的理解
1．基本物理量与物理量：基本物理量属于物理量，基本物理量的特殊性在于：根据基本物理量能够推导出其他物理量．
2．物理量与单位：物理量的单位是用来衡量物理量的标准，物理量的描述要同时用数字和单位来描述，否则没有任何物理意义．
3．基本单位与导出单位：基本单位是导出单位的基础，在选定了基本单位之后，由基本单位以相乘、相除的形式构成的单位称为导出单位．
二、理解单位制的三个常见误区
(1)只用一个符号表示的单位不一定是基本单位．例如，牛顿(N)、焦耳(J)、瓦特(W)等都不是基本单位，而是导出单位．
(2)是国际单位的不一定是基本单位．基本单位只是组成国际单位制的一小部分，在国际单位制中，除七个基本单位以外的单位都是导出单位．
(3)物理量单位之间的关系可能通过相应的物理公式导出，但并不是所有物理量的单位都可以互相导出．
三、单位制的应用
1．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，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．
2．推导物理量的单位
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．
3．判断比例系数的单位
根据公式中物理量的单位关系，可判断公式中比例系数有无单位，如公式F＝kx中k的单位为N/m，Ff＝μFN中，μ无单位，F＝kma中k无单位．
4．比较物理量的大小
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，再根据值来比较．
课堂小结
这节课我们学习了基本单位、导出单位以及国际制单位，知道了单位的规则，明确了统一单位的重要性。
作业设计
完成课本第96页练习题
课堂练习
1.以下物理量为矢量，且单位是国际单位制基本单位的是（ ）
A.电流、A B.位移、m C.功、J D.磁感应强度、T
2.国际单位制中电荷量的单位符号是C，如果用国际单位制基本单位的符号来表示，正确的是（ ）
A. B. C. D.
3.关于力学单位制,下列说法中正确的是( )
A.kg、N、m/s都是导出单位
B.kg、m、N是基本单位
C.在国际单位制中,牛顿第二定律的表达式才是
D.在国际单位制中,质量的基本单位是kg,也可以是g
4.下列关于单位制的说法中,正确的是( )
A.在国际单位制中,米、千克、秒三个物理量被选作力学的基本物理量
B.力的单位牛顿是国际单位制中的一个导出单位
C.在国际单位制中,力学的三个基本单位分别是长度、质量、时间
D.只有国际单位制由基本单位和导出单位组成
答案
1.答案：B
解析：电流是标量，单位安培是国际单位制基本单位，A错误；位移是矢量，单位米是国际单位制基本单位，B正确；功是标量，单位焦耳是导出单位，C错误；磁感应强度是矢量，单位特斯拉是导出单位，D错误。
2.答案：B
解析：电压不是基本物理量，其单位V不是基本单位，所以A、C、D错误，B项正确。
3.答案：C
解析：kg是质量的单位,是基本单位,A不符合题意;N是由牛顿第二定律公式推导得出的单位,为导出单位,B不符合题意;牛顿第二定律表达式为,只有在国际单位制中,k才取1,表达式才能写成,C符合题意;在国际单位制中,质量的单位只能用kg,D不符合题意;故选C。
4.答案：B
解析：在国际单位制中,力学范围内的三个基本物理量为长度、质量和时间,而米、千克和秒是这三个基本量的基本单位,故A、C均错误;力的单位牛顿是国际单位制中的导出单位,故B正确;并非只有国际单位制才由基本单位和导出单位组成,非国际单位制也是由基本单位和导出单位组成的,故D错误。
第4节 力的单位制