高中物理 4.4 力学单位制课件 新人教版必修1.ppt

4力学单位制 1 加速度的单位是 读作 2 力的单位 牛顿 是这样定义的 使质量是 的物体产生 的加速度的力称为1n 3 前面学过的滑动摩擦力的公式f fn中动摩擦因数 选填 有 或 没有 单位 4 常用的长度单位有千米 km 厘米 cm 常用的时间单位有小时 h 秒 s 常用的质量单位有吨 t 克 g m s2 米每二次方秒 1kg 1m s2 没有 米 m 分钟 min 千克 kg 一 基本量 基本单位和导出单位1 物理公式功能物理学的关系式在确定了物理量之间的数量关系的同时 也确定了物理量 间的关系 2 基本量被选定的能够利用物理量之间的关系推导出其他 的一些量 3 基本单位 的单位 单位 物理量 基本量 4 导出单位由基本量根据 推导出来的其他物理量的单位 二 单位制和国际单位制1 单位制 单位和 单位一起组成单位制 2 国际单位制1960年第11届国际计量大会制订了一种 的 包括一切计量领域的单位制 物理关系 基本 导出 国际通用 3 国际单位制中的基本单位 千克 kg 秒 s 米 m 4 力学中三个基本物理量及单位 1 三个基本物理量 和 2 国际单位制中三个基本单位 和 长度 质量 时间 米 千克 秒 思考辨析 1 判断正误 1 物理量的单位均可以互相导出 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号表示 这个物理量的单位一定是导出单位 3 一般来说 物理公式主要确定各物理量之间的数量关系 并不一定同时确定单位关系 4 空气对运动物体的阻力正比于其速度 即f kv 其中k没有单位 提示 1 物理量单位之间的关系可以通过相应的物理公式导出 并不是物理量的单位都可以互相导出 2 导出单位是由基本量的物理关系推导出来的单位 3 物理学的关系式不仅确定了物理量之间的数量关系 同时还确立了物理量的单位之间的关系 4 k的单位由阻力f和速度v的单位决定 为n s m 即kg s 2 问题思考赛车比赛中两摩托车的速度分别为v1 160km h v2 50m s 请问哪辆车速度大 提示 先统一单位再比较 如v2 50m s 180km h 显然v2大 一对单位制的理解1 单位制的意义单位是物理量的组成部分 对于物理量 如果有单位一定要在数字后带上单位 同一个物理量 选用不同单位时其数值不同 统一单位 便于人们的相互交流 统一人们的认识 2 单位制的组成 特别提醒 1 导出单位由基本单位通过物理量间的关系式推导而来 2 基本单位全是国际单位制中单位时 由此推出的导出单位一定是国际单位制中单位 3 基本单位中用常用单位的 由此推出的导出单位一定是常用单位 典例1 2013 海淀高一检测 在下面的物理量和单位中 密度 牛 米每秒 加速度 长度 质量 千克 时间 厘米 华里 1 不属于国际单位的是 2 属于国际单位的是 3 属于国际单位制中基本单位的是 4 属于国际单位制中导出单位的是 5 属于国际单位制中基本单位对应物理量的是 解题探究 1 国际单位制中的基本单位与导出单位 在国际单位制中七个基本单位是 安培 开尔文 坎德拉 摩尔 在国际单位制中七个基本单位以外的国际单位都是 2 基本物理量与基本单位相同吗 提示 基本物理量是物理量 基本单位指的是基本物理量的单位 基本物理量与基本单位的本质不同 米 千克 秒 导出单 位 标准解答 牛 米每秒 千克属于国际单位 厘米 华里不属于国际单位 千克属于国际单位制中的基本单位 牛 米每秒属于国际单位制中的导出单位 长度 质量 时间属于基本物理量 其单位对应基本单位 答案 1 2 3 4 5 变式训练 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 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1n 1kg 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 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 变式备选 关于国际单位制 下列说法正确的是 a 国际单位制是世界各国统一使用的一种通用的单位制b 各国均有不同的单位制 国际单位制是为了交流方便而采用的一种单位制c 国际单位制是一种基本的单位制 只要在物理运算中各物理量均采用国际单位制中的单位 则最后得出的结果必然是国际单位制中的单位d 国际单位制中的基本单位的物理量有长度 能量 时间 解析 选a b c 国际单位制中 规定了七种基本量与基本单位 即长度 m 质量 kg 时间 s 电流 a 热力学温度 k 物质的量 mol 发光强度 cd 国际单位制就是各国都要统一采用的通用单位制 故a选项正确 国际单位制的重要作用之一 就是便于世界各国在政治 经济 科技 文化各个领域中的交流 故b选项正确 为了物理运算的简捷 方便 才有了国际单位制的统一规定 只要运算过程中各量均采用国际单位制中的单位 最终得到的结果也必然是国际单位制中的单位 这是国际单位制的又一重要作用 故c选项正确 国际单位制中规定基本单位的物理量中没有 能量 故d选项错误 二单位制的应用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 fn中 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 再根据数值来比较 特别提醒 带单位的数值统一成国际单位制单位后 如不方便书写 可用科学计数法表示 如 1 0 m 1 0 10 6m 典例2 2013 银川高一检测 某条道路上 规定车辆行驶速度不得超过30km h 在一次交通事故中 肇事车是一辆卡车 测得这辆车紧急刹车 车轮被抱死 时留下的刹车痕迹长为7 6m 经过测试得知这种轮胎与路面间的动摩擦因数为0 7 请判断该车是否超速 g取10m s2 解题探究 1 运动性质的分析及初速度的求解 卡车刹车 使卡车产生加速度 卡车匀减速运动 可利用v2 求解初速度 2 单位不统一怎样比较求得的初速度和30km h的大小 提示 先统一单位 如统一成m s或km h再比较大小 摩擦力 2ax 标准解答 由牛顿第二定律 f ma刹车时的合力 f mga 7m s2由运动学公式v2 2ax得v0 10 3m s 37 1km h 30km h 所以该车超速 答案 超速 总结提升 单位制在物理计算中的应用技巧 1 题目中的物理量必须统一单位 一般是选取国际单位 2 只有采用国际单位制 牛顿第二定律公式f kma中的k才能取1 3 当各物理量均采用国际单位 运用公式进行运算时 公式中的各量不必均写上单位 只需在最后的数值后面写上所求量的国际单位即可 变式训练 在解一道文字计算题 由字母表达结果的计算题 时 一个同学解得x 其中x是物体的位移 f是物体所受的合外力 m是物体的质量 t1和t2是物体运动的时间 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 结果错误 如果用其他单位制 结果可能正确 解析 选b 将单位代入 等式右侧为 m s 是速度的单位 等式左侧是长度的单位 等式两侧的单位不一样 b正确 典例 选定了长度单位m 质量单位kg 时间单位s之后 就可以导出力学中其他所有物理量的单位 前提是依据相关的公式 现有一个物理量a 其中m是质量 r是长度 又已知g的单位是n m2 kg 2 据此推知a是什么物理量 标准解答 将各物理量的单位代入a的表达式 进行单位运算 m s 因为m s是速度的单位 所以物理量a为速度 答案 速度 巧用单位制检验结果正误各物理量的单位统一成国际单位制单位 只要正确地应用公式 计算结果必定是用国际单位制单位来表示的 当然 只有所求物理量的计算结果的单位和该物理量在国际单位制中的单位完全一致时 该运算过程才可能是正确的 若所求物理量的单位不对应 则结果一定错 案例展示 声音在空气中的传播速度v与空气的密度 压强p有关 根据单位制 检验下列关于空气中声速的表达式 k为比例系数 无单位 正确的是 a b c d 标准解答 可把p 的单位用基本单位表示 代入进行单位运算 看得出的单位是否是v的单位 p的单位用国际单位制中的基本单位表示 1pa 的单位用国际单位制中的基本单位表示 kg m3 代入a选项中 单位为m2 s2 显然不是速度的单位 a错 代入b项得单位为m s b正确 代入c项为s m 也不是速度的单位 c错 同理d项单位为kg m2 s d错 答案 b 名师点评 对于一个物理问题 根据单位制就可以对结果作出一个基本的判断 即所得结果的代数式的单位与所求量的单位相符 结果可能是正确的 如果所得结果代数式的单位与所求量的单位不相符 结果一定是错误的 1 基础理论辨析题 下列判断正确的有 a 在国际单位制中 质量的单位是基本单位b 在国际单位制中 力的单位是基本单位c 在国际单位制中 长度的单位是导出单位d 在国际单位制中 时间的单位是导出单位e 力学单位制中 选为基本量的物理量有长度 质量和速度f 单位制中的导出单位可以用基本单位来表示 解析 选a f 力学单位制中 质量 长度 时间的单位在国际单位制中为基本单位 其余都是导出单位 故a正确 b c d错误 力学单位制中被选为基本量的物理量有长度 时间 质量 e错误 单位制中的导出单位用基本单位来表示 f正确 2 2013 苏州高一检测 下列各组属于国际单位制的基本单位的是 a 质量 长度 时间b 力 时间 位移c 千克 米 秒d 牛顿 克 米 解析 选c a b选项中所给的都是物理量 不是物理单位 故a b与题意不符 a b错 千克 米 秒分别为质量 长度 时间三个基本物理量的单位 c正确 d项中牛顿是导出单位 克不属于国际单位 d错误 3 国际单位制中规定 力学物理量所选用的基本量是 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 力 解析 选b 国际单位制中力学物理量选用了三个基本量 它们是长度 质量和时间 b正确 4 2013 大连高一检测 关于物理量和物理量的单位 下列说法中正确的是 a 在力学范围内 国际单位制规定长度 质量 力为三个基本物理量b 后人为了纪念牛顿 把 牛顿 作为力学中的基本单位c 1n 1kg m s 2d 秒 克 摄氏度 都属于国际单位制的单位 解析 选c 力学中的三个基本物理量为长度 质量 时间 a错误 牛顿 是为了纪念牛顿而作为力的单位 但不是基本单位 b错误 根据 牛顿 的定义 1n 1kg m s 2 c正确 克 摄氏度 不是国际单位 d错误 5 下列单位中 是国际单位制中的加速度的单位的是 a cm s2b m s2c n kgd n m 解析 选b c 由a 得加速度的单位为m s2 由a 得加速度的单位为n kg 根据1n 1kg m s2得1m s2 1n kg 6 2013 烟台高一检测 雨滴在空气中下落 当速度比较大的时候 它受到的空气阻力与其速度的二次方成正比 与其横截面积成正比 即ff ksv2 则比例系数k的单位是 a kg m4b kg m3c kg m2d kg m 解析 选b 将ff ksv2变形得k 采用国际单位制 式中ff的单位为n 即kg m s2 s的单位为m2 速度的二次方的单位可写为 m s 2 将这些单位代入上式得 即比例系数k的单位是kg m3 b正确 7 将质量为0 5kg的小球 以30m s的速度竖直上抛 经过2 5s小球到达最高点 取g 10m s2 求 1 小球在上升过程中受到的空气的平均阻力 2 小球在最高点时的加速度大小 3 若空气阻力不变 小球下落时的加速度为多大 解析 1 设小球上升时 加速度为a 空气的平均阻力为f 则v atmg f ma把v 30m s t 2 5s m 0 5kg代入得f 1n 2 小球到达最高点时 因速度为零 故不受空气阻力 故加速度大小为g 即10m s2 3 当小球下落时 空气阻力的方向与重力方向相反