衔接点25 力学单位制（解析版）

衔接点25力学单位制课程标准初中知道常见物理量的国际单位制中的单位和常用单位高中1.知道基本单位、导出单位和单位制的概念.2.知道国际单位制及七个基本量和基本单位.3.掌握根据物理量关系式确定物理量单位的方法.4.掌握运算过程中单位的规范使用方法．初中物理知识储备1．知道力学中常见物理的量的国际单位，例如质量的单位为千克、长度的单位为米、时间的单位为秒、速度的单位为米每秒。2．知道电学中常见物理量的国际单位：电流的的国际单位为安培、电压的国际单位为伏特。高中物理新知识、新模型知识点一基本单位1．基本量被选定的能够利用物理量之间的关系推导出其他物理量的单位的一些物理量，如力学中有长度、质量、时间．2．基本单位：所选定的基本量的单位．在力学中，选定长度、质量和时间这三个物理量的单位为基本单位．长度的单位有厘米(cm)、米(m)、千米(km)等．质量的单位有克(g)、千克(kg)等．时间的单位有秒(s)、分钟(min)、小时(h)等．3．导出单位由基本量根据物理关系推导出来的其他物理量的单位，例如速度的单位“米每秒”(m/s)、加速度的单位“米每二次方秒”(m/s2)、力的单位“牛顿”(kg·m/s2)．4．单位制：基本单位和导出单位一起组成了一个单位制．知识点二国际单位制1．国际单位制：1960年第11届国际计量大会制订的一种国际通用的、包括一切计量领域的单位制．2．国际单位制中的基本量国际单位制中选定长度(l)、质量(m)、时间(t)、电流(I)、热力学温度(T)、物质的量(n)、发光强度(I)七个量为基本量．3．国际单位制中的力学基本单位长度l，单位：m；质量m，单位：kg；时间t，单位：s.知识点三单位制的四个主要应用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：物理公式确定了各物理量的数量关系的同时，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＝μFN中μ无单位，F＝kma中k无单位．4．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．初、高中物理衔接点1.同学们请思考：同一物理量采用不同单位来计量，其数值不同的问题会引发什么问题？接着结合学生熟悉的速度和加速度的定义介绍基本量、基本单位、导出单位、单位制等概念，然后通过学习国际单位制，帮助同学们形成对单位制系统、全面的认识，最后通过例题来示范对单位的规范准确使用。2.力学单位制对于帮助同学们认识不同单位之间的关系、准确使用和表示单位有着重要作用。同学们在初中阶段对物理单位更多的是感性认识，比如对牛顿、帕斯卡、安培、伏特、焦耳、瓦特等单位的规定，同学们并不容易理解。在本节，通过力学单位制的学习，帮助同学们体会物理量单位的命名和使用规则，体会到进行单位规定的合理性和方便性。3.本节的学习重点是基本单位和导出单位。这是因为，只有理解了什么是基本单位，基本单位有哪些，什么是导出单位，导出单位与基本单位是什么关系，同学们才能对所学的单位形成全面清晰的认识，才能准确使用和规范表达单位。同学们经历初中的学习，在使用单位进行运算和表达形成了习惯，在经过本节的学习后将要使用更加便捷的表达方式，需要教师进行引导。1.如图所示，某老师健身跑步的速度可以达到10.8km/h，某人骑自行车的速度为6m/s.（1）．仅凭所给两个速度的数值能否判断健身跑步的速度与骑自行车的速度的大小关系？如何比较以上两个速度的大小关系？答案由于两个速度的单位不同，故不能直接比较它们数值的大小．比较以上两个速度的大小，应先统一这两个速度的单位．由于6m/s＝6×3.6km/h＝21.6km/h>10.8km/h，故骑自行车的速度大．（2）．以上两个速度的单位是基本单位还是导出单位？答案都是导出单位．2.如图所示，圆锥的高是h，底面半径是r，某同学记的圆锥体积公式是V＝eq\f(1,3)πr3h.(1)圆锥的高h、半径r的国际单位各是什么？体积的国际单位又是什么？(2)将h、r的单位代入公式V＝eq\f(1,3)πr3h，计算出的体积V的单位是什么？这说明该公式是对还是错？答案(1)米(m)米(m)立方米(m3)(2)由V＝eq\f(1,3)πr3h，可得V的单位是m4，与体积的国际单位m3相矛盾，说明该公式是错的．例题1.在下面的物理量和单位中，叙述正确的是()①力②牛③米/秒④速度⑤长度⑥质量⑦千克⑧时间⑨克A．属于国际单位制中基本单位的是①⑤⑥⑧B．属于国际单位制中导出单位的是②③⑦C．属于基本量的是⑤⑥⑧D．属于国际单位的是④⑤⑥答案C解析属于国际单位制中基本单位的是千克，即⑦，A错误；属于国际单位制中导出单位的是②③，B错误；属于基本量的是⑤长度、⑥质量和⑧时间，C正确；属于国际单位的是②牛、③米/秒和⑦千克，其中⑦是国际单位的基本单位，②③是国际单位的导出单位，D错误．例题2.质量m＝200g的物体以加速度a＝20cm/s2做匀加速直线运动，则关于它受到的合外力的大小及单位，下列运算既简洁又符合一般运算要求的是()A．F＝200×20＝4000NB．F＝0.2×0.2N＝0.04NC．F＝0.2×0.2＝0.04ND．F＝0.2kg×0.2m/s2＝0.04N答案B解析在物理计算中，如果各物理量的单位都统一到国际单位制中，则最后结果的单位也一定是国际单位制中的单位．在国际单位制中m＝0.2kg，a＝0.2m/s2，力F的单位为N.根据牛顿第二定律知F＝ma＝0.2×0.2N＝0.04N，故选B.一、单选题1．1889年第一届国际计量大会批准制造的“国际千克原器”保存在巴黎西郊一间地下储藏室内，其质量受空气污染和氧化等因素影响出现细微变化，已难以适应现代精密测量要求，因此2018年11月16日，第26届国际计量大会决定，千克由普朗克常量h及米和秒定义，即1kg。则普朗克常量h的单位可表示为（）A．J•s B．N•m C．W D．【答案】A【解析】普朗克常量故选A。2．安培通过实验研究，发现了电流之间相互作用力的规律。若两段长度分别为和、电流大小分别为I1和I₂的平行直导线间距为r时，相互作用力的大小可以表示为。比例系数k的单位是（）A．kg·m/（s²·A） B．kg·m/（s²·A²） C．kg·m²/（s³·A） D．kg·m²/（s³·A³）【答案】B【解析】根据题干公式整理可得代入相应物理量单位可得比例系数k的单位为故选B。3．2020年7月26日，我国水陆两栖飞机“鲲龙”AG600安全飞行约28分钟，实现海上首飞成功．该机机长37米，最大起飞重量53.5吨．在这则新闻中涉及了质量、长度和时间及其单位，在国际单位制中，下列说法中正确的是（

）

A．新闻中涉及的“28分钟、37米和53.5吨”中，只有米是国际单位制中的基本单位B．“千克米每二次方秒”被定义为“牛顿”，所以“牛顿”是国际单位制中的基本单位C．秒是国际单位制中力学三个基本物理量之一，而天只是时间的单位D．两个或更多的符号表示的单位一定是导出单位【答案】A【解析】A．时间、长度和质量是国际单位制中的基本物理量，在国际单位制中的单位分别是秒、米和千克，故A正确；B．“千克米每二次方秒”被定义为“牛顿”，“牛顿”是国际单位制中的导出单位，故B错误；C．时间是国际单位制中力学三个基本物理量之一，秒、天都是时间的单位，故C错误；D．两个或更多的符号表示的单位不一定是导出单位，也可能是基本单位，比如质量的单位和物质的量的单位都是基本单位，故D错误。故选A。4．下列物理量的单位正确的是（）A．功 B．电场强度V/m C．磁通量 D．加速度m/s【答案】B【解析】A．根据做功公式可知功的单位为，故A错误；B．根据电场强度公式可知电场强度的单位为，故B正确；C．根据磁通量公式可知磁通量的单位为，故C错误；D．根据加速度公式可知加速度的单位为，故D错误。故选B。5．下列属于国际单位制中基本单位符号的是（）A． B． C． D．【答案】A【解析】国际单位制中七个基本单位分别为：长度m，时间s，质量kg，热力学温度（开尔文温度）K，电流A，光强度cd（坎德拉），物质的量mol。故选A。6．由基本物理量根据物理关系推导出来的其他物理量的单位，叫做导出单位。导出单位可以用基本单位表示，则力的单位“牛顿N”用国际单位制的基本单位表示正确的是（）A． B．C． D．【答案】B【解析】力的单位是牛，根据牛顿第二定律可知故选B。7．物理学中物理定律最终都能用数学公式表示，等式两端量纲（单位）必定一致。量纲分析就是在保证量纲一致的原则下，分析和探求物理量之间关系。已知某物体在运动过程中的动能表达式为，推理可知式中J的国际制单位为（

）A．J B． C． D．【答案】C【解析】由动能可知动能的基本单位是，由角速度可知角速度的基本单位是，由可知单位是故选C。8．据报道，我国人造太阳高11米、直径8米、重达400吨，成功实现500万摄氏度持续放电101.2秒的成果，打破了世界纪录。在这则新闻中涉及了长度、质量、温度和时间及其单位，在国际单位制中，下列说法正确的是（）A．力学基本物理量是长度、质量、力B．kg、N、m/s都是导出单位C．根据牛顿第二定律表达式可知：D．新闻中涉及的“11米、400吨和101.2秒”中，米和秒是国际单位制中的基本单位【答案】D【解析】A．力学基本量是长度、质量、时间，故A错误；B．是基本单位，N、是导出单位，故B错误；C．根据牛顿第二定律表达式可知：，故C错误；D．新闻中涉及的11米、400吨和101.2秒中，米和秒是国际单位制中的基本单位，D正确。故选D。二、多选题9．下列单位不属于国际单位制中基本单位的是（）A．N B．m/s C．w D．m【答案】ABC【解析】国际单位制中七个基本单位是：米、千克、秒、安培、开尔文、摩尔和坎德拉。本题选不属于国际单位制中的基本单位，故选ABC。10．第26届国际计量大会通过“修订国际单位制”决议，正式更新包括国际标准质量单位“千克”在内的四项基本单位定义。若以F表示力，a表示加速度，x表示位移，t表示时间，m表示质量，借助单位制可知速度v表达式，下列可能正确的是（）A． B． C． D．【答案】BD【解析】速度单位，位移单位m，加速度单位，力的单位；A．的单位为故A错误；B．的单位为故B正确；C．的单位为故C错误；D．的单位为故D正确。故选BD。11．下列说法正确的是（）A．用国际单位制的基本单位表示力的单位为B．接触面间有摩擦力就一定有弹力，且二者相互垂直C．高速行驶的磁悬浮列车，因速度很大，所以加速度也一定很大D．根据牛顿第二定律知，运动物体的速度方向必定与其所受合力的方向相同【答案】AB【解析】A．kg、m、s均为国际单位制的基本单位，用国际单位制的基本单位表示力的单位为，A正确；B．摩擦力产生的条件之一为两接触面有挤压，接触面间有摩擦力就一定有弹力，且二者相互垂直，B正确；C．加速度表示速度变化的快慢，速度大的物体加速度不一定大，C错误；D．根据牛顿第二定律知，运动物体的加速度方向必定与其所受合力的方向相同，不一定与其速度方向相同，D错误。故选AB。12．下列说法正确的是（）A．牛顿三大运动定律都是实验定律，均可以通过实验来验证B．一对平衡力的性质可以是互不相同的，而作用力与反作用力的性质一定是相同的C．力学中有三个基本单位，分别是“千克”，“米”，“秒”D．乘车定要系上安全带，因为安全带可通过减小惯性来保护你的安全【答案】BC【解析】A．牛顿第一定律不能通过实验来验证，故A错误；B．一对平衡力的性质可以是互不相同的，而作用力与反作用力的性质一定是相同的，故B正确；C．力学中的三个基本物理量是质量、长度和时间，则三个基本单位分别是“千克”，“米”，“秒”，故C正确；D．惯性只跟物体的质量有关，安全带可有效减小驾乘人员因为惯性造成的交通事故伤害，但不是减小惯性，故D错误。故选BC。13．关于单位制，下列说法中正确的是（）A．在力学中，力是基本概念，所以力的单位“牛顿”是力学单位中的基本单位B．因为力的单位是牛顿，而，所以牛顿是导出单位C．各物理量采用国际单位制中的单位，通过物理公式运算的结果的单位一定为国际单位制中的单位D．物理公式只能确定物理量之间的数量关系，无法确定物理量间的单位关系【答案】BC【解析】AB．力的单位是牛顿，由牛顿第二定律可知牛顿是导出单位，A错误，B正确；C．各物理量采用国际单位制中的单位，通过物理公式运算的结果的单位一定为国际单位制中的单位，C正确；D．物理公式不仅能确定物理量之间的数量关系，也能确定物理量间的单位关系，D错误。故选BC。14．根据你所掌握的物理知识，判断下列选项正确的是（）A．米、千克、秒、牛顿都是国际单位制中的单位B．小明在某次计算中解得作用力的表达式，用单位制的方法检查，这个结果是正确的C．伽利略的理想斜面实验开创了实验研究和逻辑推理相结合的探索自然规律的科学方法D．牛顿第一定律是牛顿第二定律中的特殊情况【答案】AC【解析】A．米、千克、秒是国际单位制中的三个基本单位，牛顿是国际单位制中的导出单