高中物理人教版必修一导学案：第四章第四节+力学单位制 3页

4 力学单位制 课堂合作探究 问题导学 一、基本单位、导出单位和国际单位制 活动与探究 1 1．美国 NBA 官方公布，姚明身 高 7 英尺 5.5 英寸，中国篮协官方公布姚明身高 2.26 米，关于姚明的身高，两个 数据为什么不一样？ 2．填空：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 质量 m 时间 t 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 3．请把下列物理量与单位一一对应起来（用线连接） （1）力 （A）kg·m2/s3 （2）压强 （B）kg·m/s2 （3）功 （C）kg·m2/s2 （4）功率 （D）kg/s2·m 迁移与应用 1 现有以下一些物理量和单位，按下面的要求选择填空。 A．密度 B．米/秒 C．牛顿 D．加速度 E．质量 F．秒 G．厘米 H．长度 I．时 间 J．千克 （1）属于物理量的是________________。（填写字母的代号） （2）在国际单位制中，作为基本单位的物理量有________。 （3）在国际单位制中的基本单位是________，属于导出单位的是__________。 [来源:Zxxk.Com] （1）由于物理量间并不是各自完全独立的，它们之间有些是可以通过物理公式联系在 一起的，所以只需要选定几个基本量，其他量就可以通过物理公式推出了，这便有了基本物 理量和导出物理量。基本物理量的单位叫基本单位，导出物理量的单位叫导出单位。 （2）每个物理量都有多个单位，选择的基本单位不同，所得到的导出单位也不同；另 有一些物理量的单位是以科学家的名字命名的，如安培、牛顿、焦耳，其中既有基本单位， 又有导出单位，应注意区分。 （3）国际统一使用的单位制称为国际制（SI），其中力学的三个基本单位为 kg、m、s。 二、单位制在物理计算中的应用 活动与探究 2 1．某人从相距 12 km 的甲地匀速行走到乙地，用时 4 h，一电动玩具车 30 s 内匀速向 前行驶了 90 m。 显然，人行走速度是 v1＝x1 t1 ＝12 km 4 h ＝3 km/h 电动玩具车的速度是 v2＝x2 t2 ＝90 m 30 s ＝3 m/s 从上面数据上看，能直接比较他们运动的快慢吗？怎样才能比较呢？ 2．在解题过程中，怎样合理应用单位制，才能做到既简单又不容易出错？ 迁移与应用 2 一个质量为 2 000 g 的物体静止于光滑水平面上，在水平绳子的恒定拉力作用下，运动 了 2 min 后的速度增加 43.2 km/h，求这个物体对水平绳子的拉力。 （1）一般计算中都采用国际单位制，所以，在具体的解题过程中就没有必要在式中一 一写出各物理量的单位，只要在式末写出所求量的单 位就可以了。 （2）习惯上把各量的单位统一成国际单位，只要正确地应用公式，计算结果必定是用 国际单位来表示的。 （3）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，推导出这些物理量的单位。 当堂检测 1．在下面列举的物理量的单位中，属于国际单位制力学基本单位的是（ ） A．瓦特（W） B．米（m）[来源:Zxxk.Com] C．牛（N） D．秒（s） 2．下列关于重力和质量的单位及关系的叙述中，正确的是（ ） A．在地面上质量为 1 kg 的物体，其重力约为 10 N B．1 kg＝10 N C．1 kg 的质量约为 10 N D．10 N 的力约为 1 kg 的质量 3．测量国际单位制规定的三个力学基本物理量分别可用的仪器是（ ） A．米尺 测力计 秒表 B．米尺 测力计 打点计时器 C．量筒 天平 秒表 D．米尺 天平 秒表 4．功的公式 W＝Fl，其中 F 为力，l 为力的方向上的位移。 关于功的单位，下列正确 的是（ ）[来源:学科网] A．J B．N·m C．kg·m2/s3 D．kg·m2/s2 5．一列质量为 103 t 的列车，机车牵引力为 3.5×105 N，运动中所受阻力为车重的 0.01 倍。列车由静止开始做匀加速直线运动，速度变为 180 km/h 需要多长时间？此过程中前进 的距离是多少？（g 取 10 m/s2）[来源:Zxxk.Com] 答案： 课堂合作探究 【问题导学】 活动与探究 1：1．答案：因为采用的单位制不一样，所以两个数据不一样。1 英尺＝12 英寸，1 英寸＝2.54 厘米，所以 7 英尺 5.5 英寸相当于 2.27 米，与中国篮协公布的 2.26 米基 本一致。 2．答案：米 m 千克 kg 秒 s 3．答案： 解析：由牛顿第二定律公式 F＝ma 可知力的单位是 kg·m/s2，所以（1）与（B）对应。 压强的单位，由公式 p＝F/S 导出为 N/m2，即 kg/s2·m，所以（2）与（D）对应。功的单位 由公式导出为 N·m，即 kg·m2/s2，所以（3）对应（C）。功率的单位由公式 P＝W/t 得到，即 kg·m2/s3，所以（4）与（A）对应。 迁移与应用 1：答案：（1）ADEHI （2）EHI （3）FJ BC 解析：（1）题中所有各项中，属于物理量的是：密度、加速度、质量、长度、时间，故 此空填“ADEHI”。 （2）在国际单位制中，作为基本单位的物理量有质量、长度、时间。故此空填“EHI”。 （3）此题中给定的选项内是国际单位制的基本单位的有：千克、秒；属于导出单位的 是：米/秒、牛顿。故第一空填“FJ”，第二空填“BC”。 活动与探究 2：1．答案：不能直接比较他们运动快慢，必须要先统一单位才能进行比 较。 2．答案：把题目中的已知量用国际单位制表示，若不是国际单位首先要转化为国际单 位，计算的结果同样要用国际单位表示，这样， 计算过程中，就不必一一写出各量后面的 单位，只在数字后面写出正确的单位就可以了。 迁移与应用 2：答案：0.2 N 解析：物体在恒定拉力作用下做初速度为零的匀加速直线运动。 由 v＝at 可知，物体运动的加速度为 a＝v t 。 由牛顿第二定律可知该物体受到绳子的水平拉力 F＝ma＝mv t 。 由题给的已知量，统一使用国际单位制：v ＝43.2 km/h＝12 m/s，m＝2 000 g＝2 kg，t ＝2 min＝120 s。 将数值代入上式可得 F＝mv t ＝2×12 120 N＝0.2 N。 物体对水平绳子的拉力与水平绳子对物体的拉力是一对相互作用力，可知，这个物体对 水平绳子的拉力为 0.2 N。 【当堂检测】 1．BD 2．A 3．D 4．ABD 5．答案：200 s 5 km