2011—2012学年高中物理第4章牛顿运动定律第4节力学单位制同步教学案新人教版必修1

用心爱心专心-1-第4节力学单位制1．物理学的__________在确定了物理量之间的数量关系的同时，也确定了物理量的______间的关系．2．被选定的利用物理量之间的关系推导出其他物理量的单位的__________，称为基本物理量，它们的单位称为________．力学中选定的基本物理量有：______、________、________，国际单位制中它们的单位分别是____、________、______.3．由基本单位根据______________推导出来的其他物理量的单位称为__________．4．由________单位和______单位一起组成单位制，现在常用的是国际通用的，包括一切科学领域的单位制称为______单位制．以下是国际单位制中的七个基本物理量和相应的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lm质量m千克(公斤)时间秒s电流IA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)5.在国际单位制中，基本力学物理量是()A．长度、力、时间B．长度、质量、时间C．长度、力、质量、时间D．速度、加速度、时间6．下列各组单位符号中，属于国际单位制中基本单位符号的是()A．kg、m、JB．N、kg、mC．kg、m、sD．N、g、m7．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【概念规律练】知识点一单位和单位制1．现有下列物理量或单位，请按要求填空．①密度②米/秒③牛顿④加速度⑤质量⑥秒⑦厘米⑧长度⑨时间⑩千克(1)属于物理量的有：_______________________________________________________；(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有：________，属于导出单位的有________．2．关于力学单位制，下列说法正确的是()A．kg、m/s、N是导出单位B．kg、m、s是基本单位C．在国际单位制中，质量的单位可以是kg，也可以是gD．只有在国际单位制中，牛顿第二定律的表达式才是F＝ma知识点二单位制的应用用心爱心专心-2-3．在国际单位制中，功率的单位“瓦”是导出单位，用基本单位表示，正确的是()A．J/sB．N·m/sC．kg·m2/s2D．kg·m2/s34．声音在某种气体中的速度表达式，可以只用气体的压强p、气体的密度ρ和没有单位的比例常数k表示，根据上述情况，判断下列声音在该气体中的速度表达式肯定不正确的是()A．v＝kpρB．v＝kρpC．v＝kpρD．v＝kρp【方法技巧练】一、利用单位制分析物理学公式5．物理公式在确定物理量关系的同时，也确定了物理量间的单位关系．下面给出的关系式中，l是长度，v是速度，m是质量，g是重力加速度，这些量都用国际单位制中的单位．试判断下列表达式的单位，并指出这些单位所对应的物理量的名称：(1)lg，单位是________，物理量名称是________．(2)v2l，单位是________，物理量名称是________．(3)mv2l，单位是________，物理量名称是________．6．小刚在课余制作中需要计算圆锥的体积，他从网上查得圆锥体积的计算公式为V＝13πR3h，小红说，从单位关系上看，这个公式肯定是错误的．小红的根据是什么？二、单位制在物理计算中的应用方法7．在研究匀变速直线运动的实验中，取计数时间间隔为0.1s，测得相邻相等时间间隔的位移差的平均值Δx＝1.2cm，若还测出小车的质量为500g，则关于加速度、合外力大小及单位，既正确又符合一般运算要求的是()A．a＝1.20.12m/s2＝120m/s2B．a＝1.2×10－20.12m/s2＝1.2m/s2C．F＝500×1.2N＝600ND．F＝0.5×1.2N＝0.60N1．下列国际单位制中的单位，不属于基本单位的是()A．长度的单位：mB．质量的单位：kgC．力的单位：ND．时间的单位：s2．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，不能采用其他单位用心爱心专心-3-B．力学单位制中，选为基本单位的物理量有长度、质量、速度C．力学单位制中，国际单位制的基本单位有kg、m、sD．单位制中的导出单位可以用基本单位来表达3．关于物理量的单位，下列说法中正确的是()A．任何一个物理量和物理概念都具有相对应的单位B．物理公式中的物理量也可能没有单位，这样的量也没有数值C．物理量之间单位关系的确定离不开描述各种规律的物理公式D．物理量的单位均可以互相导出4．关于力的单位，下列说法正确的是()A．力的单位是根据公式F＝ma和基本单位推导出来的B．在国际单位制中，力单位用“N”是为了使牛顿第二定律公式中的常数k＝1C．力的单位牛顿是一个重要的基本单位D．力的单位牛顿是一个重要的导出单位5．关于牛顿第二定律，下列说法中正确的是()A．物体的质量不变时，a正比于F，对F和a的单位没有限制B．对于相同的合外力，a反比于m，对m和a的单位没有限制C．在公式F＝ma中，F、m和a可以取不同单位制中的单位D．在公式F＝ma中，当m和a分别用kg、m/s2作单位时，F必须用N作单位6．下列关于重力和质量的单位以及关系的叙述中，正确的是()A．在地面上质量为1kg的物体，其重力约为10NB．1kg＝10NC．1kg的质量约为10ND．10N的力约为1kg的质量7．一物体在2N的外力作用下，产生10cm/s2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、简洁而又规范的是()A．m＝F/a＝210kg＝0.2kgB．m＝F/a＝2N0.1m/s2＝20kg·m/s2m/s2＝20kgC．m＝F/a＝20.1＝20kgD．m＝F/a＝20.1kg＝20kg8．在解一道文字计算题时(由字母表达结果的计算题)，一个同学解得x＝F2m(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，结果可能正确题号12345678答案9．在学习了力学单位制之后，小刚同学由G＝mg，得g的单位N/kg，可是小强同学由自由落体v＝gt得g的单位为m/s2.二人争执不下，都认为自己导出的单位正确．请你帮他们解决定个问题．用心爱心专心-4-10．由长度的单位m、质量的单位kg和时间的单位s这三个基本物理量的基本单位，就足以导出力学中其他所有物理量的单位，但必须依据相关公式．现有一个物理量及其表达式为A＝GMr，其中M是质量，r是长度，又已知G的单位是N·m2·kg－2，据此能否推知A是什么物理量？11．质量为1.5t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，5s内速度由36km/h增至54km/h.求汽车所受牵引力的大小．(g取10m/s2)12．一辆质量为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阻力为车重量的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?第4节力学单位制课前预习练1．关系式单位2．物理量基本单位长度质量时间米千克秒3．物理学公式导出单位4．基本导出国际米kgt安mol5．B6.C7.ABC课堂探究练1．(1)①④⑤⑧⑨(2)⑤⑧⑨(3)⑥⑩②③解析(1)属于物理量的有密度、加速度、质量、长度、时间；(2)在国际单位制中，作为基本物理量的有七个，这其中有质量、长度、时间三个；(3)国际单位制中的基本单位有七个，这其中有时间的单位秒、质量的单位千克；属于国际单位制中导出单位的有米/秒、牛顿．用心爱心专心-5-点评物理量与物理单位不同．物理量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，每一个物理量都可以用“数值单位”来表述，单位不同，其数值也不同．可见物理单位是完整描述物理量的一部分．2．BD解析所谓导出单位，是利用物理公式和基本单位推导出来的，力学中的基本单位只有三个，即kg、m、s，其他单位都是由这三个基本单位衍生(推导)出来的，如“牛顿”(N)是导出单位，即1N＝1kg·m/s2(F＝ma)，所以题中A项错误，B项正确．在国际单位制中，质量的单位只能是kg，C错误．在牛顿第二定律的表达式中，F＝ma(k＝1)只有在所有物理量都采用国际单位制时才能成立，D项正确．3．D4．BCD5．(1)s时间(2)m/s2加速度(3)kg·m/s2力解析在国际单位制中，长度的单位是m，g的单位是m/s2，速度的单位是m/s，质量的单位是kg.将上述单位代入式子分别得到lg的单位是s，物理量是时间；v2l的单位是m/s2，物理量是加速度；mv2l的单位是kg·m/s2，物理量是力．6．见解析解析V＝13πR3h中，R的单位是m，高度h的单位是m，故由公式可得V的单位应为m4，明显是错误的．7．BD[在应用公式进行数量运算的同时，也要把单位带进运算．带单位运算时，单位换算要准确．可以把题中已知量的单位都用国际单位表示，计算结果的单位就是用国际单位表示的．这样在统一已知量的单位后，就不必一一写出各个量的单位，只在数字后面写出正确单位即可．选项A中Δx＝1.2cm没变成国际单位，C项中的小车质量m＝500g没变成国际单位，所以A、C均错误；B、D正确．]方法总结(1)题目中的物理量必须统一到同一单位制中，一般是选取国际单位制．(2)只有采用国际单位制，公式F＝kma中的k才能取1.(3)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．课后巩固练1．C2．CD[对于A选项，我们在解决问题时，建议大家用国际单位制，并不是只能用国际单位制，所以A选项是错误的；B选项中的“速度”不是力学单位制中选为基本单位的物理量，所以B选项是错误的；C选项中kg、m、s是力学单位制中国际单位制的基本单位，所以C选项是正确的；所谓导出单位就是根据物理公式和基本单位导出的单位，所以D选项是正确的，故正确答案为C、D.]3．C4.ABD5.ABD6．A[质量为1kg的物体，在地球上不同的地理位置，不同的高度，甚至不同的星球上，其重力加速度有所不同，故其重力也有所不同，可以说在地面上物体质量为1kg，其重力约为10N，但不能说1kg的质量约为10N或10N的力约为1kg的质量，质量和重力是两个不同的物理量，故B、C、D错误，A正确．]7．D8．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/t，v＝x/t，将公式的物理量全部换算成基本物理量的单位，就好判断了．在x＝F2m(t1＋t2)式中，左边单位是长度单位，而右边单位推知是速度单位，所以结果一定是用心爱心专心-6-错误的，单位制选得不同，不会影响结果的准确性，故A、C、D错．]9．见解析解析这两个单位是等价的．由1N/kg＝1kg·m/s21kg＝1m/s2所以这两个单位是g的单位的不同表达方式．10．速度解析A＝GMr的相应的单位运算是N·m2·kg－2·kgm＝N·m·kg－1＝kg·m·s－2m·kg－1＝m/s.物理量A的单位是m/s，这是速度的单位，所以物理量A是速度．11．2.25×103N解析因v＝v0＋at，F－Ff＝ma故F＝ma＋Ff＝－v0t＋0.05mg已知v0＝36km/h＝10m/s，v＝54km/h＝15m/s，t＝5s，m＝1.5t＝1.5×103kg.代入以上数