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1、第四章第四章运动和力的关系运动和力的关系学习目标学习目标1.通过实例通过实例,知道物理公式在确定了物理量间关系的同时知道物理公式在确定了物理量间关系的同时,也确定也确定了物理量的单位间的关系了物理量的单位间的关系.会判断常用物理量的单位是基本单位会判断常用物理量的单位是基本单位还是导出单位还是导出单位,能说出国际单位制中的七个基本量及它们的基本能说出国际单位制中的七个基本量及它们的基本单位单位.体会单位制在物理学中的重要意义体会单位制在物理学中的重要意义.2.知道国际单位制知道国际单位制,通过物理量的定义和推导过程通过物理量的定义和推导过程,掌握各物理量掌握各物理量的国际单位制单位的国际单位制
2、单位.会用基本单位表示以往所学物理公式中的导会用基本单位表示以往所学物理公式中的导出单位出单位,感受物理运算过程中单位的规范使用和表示方法感受物理运算过程中单位的规范使用和表示方法.4力学单位制力学单位制知识点知识点一一基本单位基本单位1.吃饭了吃饭了,我问妈妈还需要拿多少筷子我问妈妈还需要拿多少筷子,妈妈伸出了一根手妈妈伸出了一根手指指.一根手指能表示几种意思一根手指能表示几种意思?答案答案:可能表示一双筷子可能表示一双筷子,也可能是一根筷子也可能是一根筷子,甚至是一把筷甚至是一把筷子子.2.生活中如何表示具体的数量生活中如何表示具体的数量?答案答案:要表示具体的数量需要用具体的数字加对应的
3、单位要表示具体的数量需要用具体的数字加对应的单位.3.基本量基本量:在物理学中在物理学中,只要选定几个物理量的单位只要选定几个物理量的单位,就能就能够利用物理量之间够利用物理量之间的的推导推导出其他物理量的单位出其他物理量的单位.这这些被选定的物理量些被选定的物理量叫作叫作.4.基本单位和导出单位基本单位和导出单位(1)基本单位基本单位:的的单位单位.(2)导出单位导出单位:由由根据根据物理关系推导出来的其他物物理关系推导出来的其他物理量的单位理量的单位.关系关系基本量基本量基本量基本量基本量基本量知识点二知识点二 国际单位制国际单位制答案答案:乙同学说得对乙同学说得对,比较两车的速度大小前应
4、先统一单位比较两车的速度大小前应先统一单位,v2=50m/s=180km/hv1.1.赛车比赛中赛车比赛中,两辆赛车的速度分别为两辆赛车的速度分别为v1=160km/h,v2=50m/s,甲甲同学说同学说v1v2,乙同学说乙同学说v1v2.哪个同学说得对哪个同学说得对?为什么为什么?2.国际单位制的基本单位国际单位制的基本单位:国际通用的、包括国际通用的、包括一切一切领域领域的单位制的单位制,叫作叫作.在国际单位制中共有七个物理量的单位被选为基本单位在国际单位制中共有七个物理量的单位被选为基本单位,其其中属于力学部分的中属于力学部分的包括包括的的单位单位、的的单位单位、的的单位单位.计量计量国
5、际单位制国际单位制长度长度质量质量时间时间小小试试身手身手判判断断下下列列说说法法的的正正误误并并和和同同学学交交流流(正正确确的的在在括括号号内内打打“”“”,错误的打错误的打“”).”).1.单位制中的导出单位可以用基本单位来表示单位制中的导出单位可以用基本单位来表示.()2.在有关力学的分析计算中在有关力学的分析计算中,只能采用国际单位制只能采用国际单位制,不能采用不能采用其他单位制其他单位制.()3.在力学范围内在力学范围内,国际单位制中的基本单位有千克、米和秒国际单位制中的基本单位有千克、米和秒.()4.时间是国际单位制中的基本单位时间是国际单位制中的基本单位.()5.一般来说一般来
6、说,物理公式主要确定各物理量之间的关系物理公式主要确定各物理量之间的关系,并不一并不一定同时确定物理量单位之间的关系定同时确定物理量单位之间的关系.()探究探究一一基本单位和国际单位制基本单位和国际单位制问题情境问题情境物理量是通过描述自然规律的方程或定义新的物理量的方物理量是通过描述自然规律的方程或定义新的物理量的方程而相互联系的程而相互联系的.因此因此,可以把少数几个物理量看作是相互可以把少数几个物理量看作是相互独立的独立的,其他的物理量可以根据这几个量来定义其他的物理量可以根据这几个量来定义,或利用物或利用物理量之间的关系推导出其他物理量的单位理量之间的关系推导出其他物理量的单位.这少数
7、几个看这少数几个看作相互独立的物理量作相互独立的物理量,就叫基本量就叫基本量,它们相应的单位叫作基它们相应的单位叫作基本单位本单位.由基本量导出来的其他物理量由基本量导出来的其他物理量,就叫导出量就叫导出量,推导出推导出来的相应单位叫作导出单位来的相应单位叫作导出单位.1.力的单位力的单位“牛顿牛顿”是基本单位吗是基本单位吗?答案答案:不是不是.由于由于F=ma,即即1N=1kgm/s2,所以所以“牛顿牛顿”是导是导出单位出单位.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号表示,这个物理量的单位一定是导出单位吗这个物理量的单位一定
8、是导出单位吗?答案答案:是是.导出单位是由基本量的单位根据物理关系推导出来导出单位是由基本量的单位根据物理关系推导出来的单位的单位.3.讨论交流讨论交流,举出几个力学中的导出单位和基本单位的例子举出几个力学中的导出单位和基本单位的例子.答案答案:在力学中力、速度、加速度等物理量的单位都是导出在力学中力、速度、加速度等物理量的单位都是导出单位单位,质量、长度、时间的单位是基本单位质量、长度、时间的单位是基本单位.过程建构过程建构1.单位制的理解单位制的理解.(1)单位制是为了测量、比较物理量的大小而建立的单位制是为了测量、比较物理量的大小而建立的.物理物理公式在确定了物理量之间关系的同时公式在确
9、定了物理量之间关系的同时,也确定了物理量的也确定了物理量的单位之间的关系单位之间的关系.(2)基本单位和导出单位组成了单位制基本单位和导出单位组成了单位制.基本单位是可以任基本单位是可以任意选定的意选定的,由于选取的基本单位不同由于选取的基本单位不同,组成的单位制也就不组成的单位制也就不同同.2.国际单位制及国际单位制的基本单位国际单位制及国际单位制的基本单位.(1)国际单位制国际单位制:国际通用的、包括一切计量领域的单位制国际通用的、包括一切计量领域的单位制.(2)国际单位制中的基本单位国际单位制中的基本单位.以下是国际单位制中的七个基本物理量和相应的国际单以下是国际单位制中的七个基本物理量
10、和相应的国际单位制中的基本单位位制中的基本单位.物理量名称物理量名称物理量符号物理量符号单位名称单位名称单位符号单位符号长度长度l米米m质量质量m千克千克(公斤公斤)kg时间时间t秒秒s电流电流I安安培培A热力学温度热力学温度T开开尔文尔文K物质的量物质的量n,()摩摩尔尔mol发光强度发光强度I,(Iv)坎坎德拉德拉cd3.基本物理量和基本单位基本物理量和基本单位.基本物理量是根据物理运算的需要而选定的少数几个基本物理量是根据物理运算的需要而选定的少数几个物理量物理量,如力学中的如力学中的“长度长度”“质量质量”“时间时间”,基本单基本单位是基本量的单位位是基本量的单位.有国际单位制和常用单
11、位制之分有国际单位制和常用单位制之分,国国际单位制中的基本单位是唯一的际单位制中的基本单位是唯一的,而常用单位制中可有而常用单位制中可有多个多个,例如质量的国际单位制单位是例如质量的国际单位制单位是“千克千克”,常用单位常用单位制中有制中有“克克”“毫克毫克”等等.【典例【典例1】关于力学单位制】关于力学单位制,下列说法正确的是下列说法正确的是()A.N、m/s、m/s2是导出单位是导出单位B.后人为了纪念牛顿后人为了纪念牛顿,将将“N”作为力学中的基本单位作为力学中的基本单位C.在国际单位制中在国际单位制中,时间的基本单位可以是时间的基本单位可以是s,也可以是也可以是hD.在不同的力学单位制
12、中在不同的力学单位制中,牛顿第二定律的表达式都是牛顿第二定律的表达式都是F=ma解析解析:N、m/s、m/s2是导出单位是导出单位,选项选项A正确正确;牛顿是力的牛顿是力的单位单位,是导出单位是导出单位,不是基本单位不是基本单位,选项选项B错误错误;在国际单位在国际单位制中制中,时间的基本单位是时间的基本单位是s,h是常用单位制单位是常用单位制单位,选项选项C错错误误;只有在国际单位制中只有在国际单位制中,牛顿第二定律的表达式牛顿第二定律的表达式F=kma中的中的k才是才是1,此时的表达式才写成了此时的表达式才写成了F=ma,选项选项D错误错误.答案答案:A【典例【典例2】现有下列物理量或单位
13、】现有下列物理量或单位,按要求填空按要求填空(填字母填字母).A.密度密度B.米米/秒秒C.牛顿牛顿D.加速度加速度E.质量质量F.秒秒G.厘米厘米H.长度长度I.时间时间J.千克千克(1)属于物理量的是属于物理量的是.(2)在国际单位制中在国际单位制中,作为基本量的是作为基本量的是.(3)不属于国际单位制中单位的是不属于国际单位制中单位的是.(4)属于国际单位制中基本单位的是属于国际单位制中基本单位的是,属于导出单属于导出单位的是位的是.解析解析:(1)题中所有选项中题中所有选项中,属于物理量的是密度、加速度、属于物理量的是密度、加速度、质量、长度、时间质量、长度、时间,故此空填故此空填“A
14、、D、E、H、I”.(2)质量、质量、长度、时间是国际单位制中的基本量长度、时间是国际单位制中的基本量,故此空填故此空填“E、H、I”.(3)题中所给的单位中题中所给的单位中,不属于国际单位制中单位的是厘不属于国际单位制中单位的是厘米米,故此空填故此空填“G”.(4)秒和千克是国际单位制中的基本单秒和千克是国际单位制中的基本单位位,米米/秒和牛顿是导出单位秒和牛顿是导出单位.答案答案:(1)A、D、E、H、I(2)E、H、I(3)G(4)F、JB、C探究探究二二单位制的应用单位制的应用问题情境问题情境1.小红说小红说,从单位关系上看从单位关系上看,这个公式肯定是错误的这个公式肯定是错误的.她的
15、她的根据是什么根据是什么?答案答案:因为体积的单位是立方米因为体积的单位是立方米(m3),而用小刚查到的体而用小刚查到的体积公式计算出的单位是四次方米积公式计算出的单位是四次方米(m4).2.为什么在公式中代入数据进行计算前需要统一单位为什么在公式中代入数据进行计算前需要统一单位?答案答案:物理公式在确定了物理量间的关系时物理公式在确定了物理量间的关系时,也确定了物也确定了物理量的单位间的关系理量的单位间的关系,所以若单位不在同一单位制中所以若单位不在同一单位制中,必必须先统一到同一单位制中须先统一到同一单位制中.过程建构过程建构单位制在物理计算中的应用单位制在物理计算中的应用.(1)简化计算
16、过程简化计算过程.计算时计算时,已知量均采用国际单位制中的单已知量均采用国际单位制中的单位位,计算过程中不用写出各个量的单位计算过程中不用写出各个量的单位,只在式子最后写出只在式子最后写出所求物理量的单位即可所求物理量的单位即可.(2)推导物理量或者比例系数的单位推导物理量或者比例系数的单位.物理公式在确定了物物理公式在确定了物理量间关系的同时理量间关系的同时,也确定了物理量的单位间的关系也确定了物理量的单位间的关系.(3)比较物理量的大小比较物理量的大小.比较某个物理量的大小时比较某个物理量的大小时,必须先统必须先统一它们的单位一它们的单位,再根据数值比较再根据数值比较.(4)检验物理关系式
17、的正误检验物理关系式的正误.如果发现根据物理关系式求出如果发现根据物理关系式求出的结果的单位与采用的单位制中的单位不一致的结果的单位与采用的单位制中的单位不一致,那么该关那么该关系式或计算结果是错误的系式或计算结果是错误的.答案答案:B课堂评价课堂评价1.关于物理量的单位关于物理量的单位,下列说法正确的是下列说法正确的是()A.任何一个物理量和物理概念都具有相对应的单位任何一个物理量和物理概念都具有相对应的单位B.物理公式中的物理量也可能没有单位物理公式中的物理量也可能没有单位,这样的量也没有这样的量也没有数值数值C.物理量之间单位关系的确定离不开描述各种规律的物物理量之间单位关系的确定离不开
18、描述各种规律的物理公式理公式D.物理量的单位均可以互相导出物理量的单位均可以互相导出答案答案:C答案答案:B3.牛顿是力的国际单位制单位牛顿是力的国际单位制单位,力的另一个单位是达因力的另一个单位是达因.达因是这样规定的达因是这样规定的:使质量为使质量为1g的物体产生的物体产生1cm/s2的的加速度的力的大小为加速度的力的大小为1达因达因.试推算出试推算出1达因等于多少达因等于多少牛顿牛顿.答案答案:110-5N解解 析析:设设物物体体的的质质量量 m=1g=110-3kg,物物体体的的加加速速度度 a=1cm/s2=110-2m/s2.据牛顿第二定律得据牛顿第二定律得1达因达因=1g1cm/s2=110-3kg10-2m/s2=110-5kgm/s2=110-5N.