人教版 (新课标)必修14 力学单位制课文ppt课件

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一、基本单位1.基本单位:(1)定义:选定几个物理量的单位,就能够利用________________________________________,这些被选定的物理量叫作_______,它们的单位叫作_________。(2)力学中的基本量:长度、_____和时间。它们的单位分别是_____________。2.导出单位:由基本量_____________推导出来的其他物理量的单位。3.单位制:由___________________一起组成单位制。
物理量之间的关系推导出其他物
二、国际单位制任务驱动　力学中国际单位制规定的三个基本量的基本单位是什么?
1.国际单位制:国际计量委员会在1960年的第11届国际计量大会上制定了一种国际通用的、包括一切计量领域的单位制,简称___。2.国际单位制的基本单位:
3.当计算题中的已知量的单位都用国际单位制表示时,计算的结果也是用____________表示的。因此,在统一已知量的单位后,就不必一一写出各量后面的单位,只要在数字后面写出正确的国际单位就可以了。
主题一 基本单位和国际单位制【生活情境】
情境1:篮球运动员姚明的身高为2.26米,但在美国职业篮球比赛介绍运动员时往往说,姚明的身高为7.414 7英尺(图1所示)。情境2:国际计量大会的会场(图2 所示)。
【问题探究】(1)情境1中,姚明的身高为2.26米,还是7.414 7英尺?哪种说法对?提示:都对,只是所用单位不同
(2)在国际计量大会上,规定“kg、m、s”作为力学中的基本单位,这是为什么?提示:基本单位的选择应符合下列原则:
【结论生成】1.单位制:(1)由基本单位和导出单位一起组成单位制。(2)不同的基本单位和导出单位的一系列规定形成不同的单位制。2.国际单位制:(1)在国际单位制中,将单位分成三类:基本单位、导出单位和辅助单位。
特别说明:厘米(cm)、千米 (km)、小时(h)、分钟(min)是基本量的单位,但不是国际单位制中的单位。
【典例示范】现有以下一些物理量和单位,按下面的要求选择填空。(均选填字母的代号)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)属于物理量的有__________。 (2)在国际单位制中,被选定的基本量有__________。 (3)在国际单位制中的基本单位有________________,属于导出单位的有________________。 
【解析】(1)此题中给定的选项内,属于物理量的有密度、加速度、质量、长度、时间,故此空填“A、D、E、H、I”。(2)此题中给定的选项内,在国际单位制中,被选定的基本量有质量、长度、时间,故此空填“E、H、I”。(3)此题中给定的选项内,在国际单位制中是基本单位的有千克、秒,属于导出单位的有米/秒、牛顿,故第一个空填“F、J”,第二个空填“B、C”答案:(1)A、D、E、H、I　(2)E、H、I　(3)F、J　B、C
【素养训练】1.下面哪一组单位属于国际单位制中的基本单位(　　)A.米、牛顿、千克　　B.千克、焦耳、秒C.米、千克、秒D.米每二次方秒、千克、牛顿 【解析】选C。在国际单位制中,物理学部分共有七个基本单位,分别是米、千克、秒、安培、开尔文、摩尔、坎德拉,故选项C正确,选项A、B、D错误。
2.(多选)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.在国际单位制中,牛顿第二定律的表达式是F=ma
【解析】选B、D。所谓导出单位,是利用物理公式和基本单位推导出来的,kg、m、s是力学单位制中的三个基本单位,其他国际单位都是由这三个基本单位推导出来的,如牛顿(N)是导出单位,即1 N=1 kg·m/s2,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, 当所有物理量都采用国际单位制时F=ma(即k=1)能成立,D项正确。
【补偿训练】1.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.刻度尺　弹簧测力计　停表B.刻度尺　弹簧测力计　打点计时器C.量筒　天平　停表D.刻度尺　天平　停表【解析】选D。三个基本物理量是长度、质量、时间,测量这三个量的仪器分别是刻度尺、天平、停表,应选D。
2.(多选)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(　　)A.J　　B.N·m　　C.kg·m2/s3　　D.kg·m2/s2【解析】选A、B、D。本题考查利用基本单位和物理公式导出新的物理量的单位。根据功的定义式W=Fl可知,它的单位是由力的单位和位移单位组成,在国际单位制中,功的单位是J,力和位移的单位分别是N和m,故1 J=1 N·m,选项A、B均正确。又由F=ma,可知1 N=1 kg·m/s2,所以1 N·m=1 kg·m/s2·m=1 kg·m2/s2,选项D正确。
主题二 单位制的应用【生活情境】解:书对桌面的压力等于它所受的重力,即F=G=3 N桌面的受力面积S=5×10-2 m2所以压强p= =60 Pa书对桌面的压强为60 Pa。以上为初中教材中的解题过程
【问题探究】(1)初中教材在进行物理计算时,物体量的单位也要代入公式进行计算,从高中所学知识分析,这是什么物理规律对此的要求?提示:单位制。(2)如果进行物理计算时,对要进行计算的物理量的单位都用国际单位制,有什么好处?提示:在物理计算过程中,各已知量的单位都是用国际单位表示,则计算的结果也一定是国际单位中对应的物理量单位。既然如此,我们在统一各已知量的单位后,就不必一一写出各物理量的单位,只在数字后面写出正确单位。
【结论生成】1.利用单位制可以简化计算过程:计算时首先将各物理量的单位统一到国际单位制中,用国际单位制中的基本单位和导出单位表示,这样就可以省去计算过程中单位的代入,只在数字后面写上相应待求量的单位即可,从而使计算更简便。2.利用单位制可检查物理量关系式的正误:根据物理量的单位,如果发现某公式在单位上有问题,或者所求结果的单位与采用的单位制中该量的单位不一致,那么该公式或计算结果肯定是错误的。
3.利用单位制可导出物理量的单位:根据物理公式中物理量之间的关系可推导出物理量的单位。
【典例示范】在解一道计算题时(由字母表达结果的计算题)一个同学解得位移x= 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= 将公式的物理量全部换算成基本量的单位,就容易判断了。在x= (t1+t2)式中,左边单位是长度单位,而右边的单位推知是速度单位,所以结果一定是错误的,单位制选的不同,不会影响结果的准确性,故A、C、D错误,B正确。
【素养训练】1.1687年在牛顿的传世之作《自然哲学的数学原理》中发表了万有引力定律:自然界中任何两个物体都相互吸引,引力的方向在它们的连线上,引力的大小与两物体的质量m1和m2的乘积成正比、与它们之间距离r的二次方成反比。公式为F=G ,G是比例系数,叫作引力常量。用国际单位制基本单位表达G的单位,正确的是(　　)A.m2·kg-1·s-2　　　　B.m3·kg-1·s-2C.N·m2·kg-2D.N·m·kg-2
【解析】选B。根据F=G 可求出G= 将表示G的表达式的单位代入可得 =m3·kg-1·s-2,选项C中N不是基本单位,故B符合题意。
2.质量为10 g的子弹,以300 m/s的速度,水平射入一块竖直固定的木板,把木板打穿,子弹穿出时的速度为200 m/s,板厚10 cm,求子弹受到木板的平均作用力。【解析】子弹的质量m=10 g=10-2 kg、初速度v0=300 m/s、末速度v=200 m/s、子弹的位移x=10 cm=10-1 m根据v2- =-2ax代入数据解得a=250 000 m/s2根据牛顿第二定律F=ma=10-2×250 000 N=2 500 N答案:2 500 N