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2019-2020年高中物理必修一4.4《力學單位制》學案

'2019-2020年高中物理必修一4.4《力學單位制》學案'
?4.4 力學單位制[目標定位] 1.知道單位制、基本單位和導出單位的概念.2.明確國際單位制中七個基本物理量和力學中三個基本物理量及其單位.3.知道物理運算過程中單位的規范使用和表示方法.一、基本單位和導出單位1.基本量:只要選定幾個物理量的單位,就能夠利用物理量之間的關系推導出其他物理量的單位,這些被選定的物理量叫做基本量.2.基本單位:所選定的幾個基本量的單位叫做基本單位.力學中選定長度、質量和時間為基本量,它們的單位米、千克、秒為基本單位.3.導出單位:由基本量根據物理關系推導出來的其他物理量的單位,例如速度、加速度的單位,叫做導出單位. 想一想:一個物理量的單位若用兩個或兩個以上的基本單位的符號表示,這個物理量的單位一定是導出單位嗎?答案 是;導出單位是由基本物理量的物理關系推導出來的單位,所以都是由兩個或兩個以上的基本單位的符號表示.二、單位制和國際單位制1.單位制:基本單位和導出單位一起組成了單位制.2.國際單位制:1960年第11屆國際計量大會制定了一種國際通用的、包括一切計量領域的單位制,叫做國際單位制,簡稱SI. 想一想:賽車比賽中兩輛摩托車的速度分別為v1=160 km/h,v2=50 m/s,甲同學說v1>v2,乙同學說v1v1.一、對單位制的理解單位制包括國際單位制和常用單位制,1.國際單位制中選定長度(l)、質量(m)、時間(t)、電流(I)、熱力學溫度(T)、發光強度(I)、物質的量(n)七個量為基本物理量.2.國際單位制包括力學單位制和其他單位制;力學單位制中包括基本單位和導出單位①基本單位長度l,單位:m;質量m,單位:kg;時間t,單位:s.②常用的導出單位速度(v),由公式v=導出,單位:m/s.加速度(a),由公式a=導出,單位:m/s2.力(F),由公式F=ma導出,單位:N(kg·m/s2).此外還有功、功率、壓強等等.例1 現有下列物理量或單位,按下面的要求選擇填空.(填序號字母)A.密度 B.米/秒 C.牛頓 D.加速度 E.質量F.秒 G.厘米 H.長度 I.時間 J.千克(1)屬于物理量的是________.(2)在國際單位制中,作為基本物理量的有________.(3)在國際單位制中屬于基本單位的是________,屬于導出單位的是________.解析 (1)題中所有各項中,屬于物理量的是:密度、加速度、質量、長度、時間,故此空填“A、D、E、H、I”.(2)在國際單位制中,作為基本物理量的有:質量、長度、時間.故此空填“E、H、I”.(3)在國際單位制中屬于基本單位的是秒和千克,屬于導出單位的是米/秒,牛頓.故應填“F、J”;“B、C”.答案 (1)ADEHI (2)EHI (3) FJ BC針對訓練 關于國際單位制下列敘述中正確的是(  )A.在力學的國際單位制中,力的單位、質量的單位、位移的單位選定為基本單位B.牛頓、千克米每二次方秒都屬于力的單位C.在厘米、克、秒制中,重力加速度g的值等于9.8 cm/s2D.中華人民共和國計量法規定:中華人民共和國采用市制單位解析 力學的國際單位制中,時間的單位、質量的單位、位移的單位選定為基本單位,故A錯誤;單位制中的導出單位就是依據基本單位,由物理的規律公式-省略部分-(t1+t2),用單位制的方法檢查,這個結果(  )A.可能是正確的B.一定是錯誤的C.如果用國際單位制,結果可能正確D.用國際單位制,結果錯誤,如果用其他單位制,結果可能正確解析 可以將右邊的力F、時間t和質量m的單位代入公式看得到的單位是否和位移x的單位一致;還可以根據F=ma,a=v/t,v=x/t,將公式的物理量全部換算成基本物理量的單位,就容易判斷了.在x=(t1+t2)式中,左邊單位是長度單位,而右邊的單位推知是速度單位,所以結果一定是錯誤的,單位制選的不同,不會影響結果的準確性,故A、C、D錯,B對.答案 B8.質量m=200 g的物體以加速度a=20 cm/s2做勻加速直線運動,則關于它受到的合外力的大小及單位,下列運算既簡潔又符合一般運算要求的是(  )A.F=200×20=4 000 NB.F=0.2×0.2 N=0.04 NC.F=0.2×0.2=0.04 ND.F=0.2 kg×0.2 m/s2=0.04 N解析 在物理計算中,如果各物理量的單位都統一到國際單位制中,則最后結果的單位也一定是國際單位制中的單位.答案 B9.物理公式在確定物理量關系的同時,也確定了物理量的單位關系.下面給出的關系式中,l是長度,v是速度,m是質量,g是重力加速度,這些量都用國際單位制單位.試判斷下列表達式的單位,并指出這些單位所對應的物理量的名稱.(1)單位________,物理量名稱________.(2)單位________,物理量名稱________.(3)m單位________,物理量名稱________.解析 將各物理量的單位都取國際單位制中的單位,再由公式導出,如:中代入單位得:==s,為時間單位.答案 (1)s 時間 (2)m/s2 加速度 (3)N 力題組三 綜合題組10.一質量m=2 000 g的木塊,放在光滑水平地面上,受到三個大小均為100 N、互成120°的力的作用,則物體加速度的大小是多少?若把其中一個力反向,物體的加速度大小又是多少?解析 木塊的質量m=2 000 g=2 kg,當三個力互成120°時,這三個等大的力的合力為零,所以加速度a1=0;當其中一個力反向時,F合=200 N,由牛頓第二定律得F合=ma2,則a2==m/s2=100 m/s2.答案 0 100 m/s211.汽車滿載時總質量為5 t,從靜止開始做勻加速直線運動,經5 s速度達到36 km/h,所受阻力為重力的0.02倍,求汽車的牽引力大?。?g取10 m/s2)解析 按國際單位制有m=5×103 kg,t=5 s,v=10 m/s由v=at,得a== m/s2=2 m/s2由牛頓第二定律得F-F阻=ma,則F=F阻+ma=(0.02×5×103×10+5×103×2)N=1.1×104 N,故牽引力為1.1×104 N.答案 1.1×104 N12.大連某條道路上,規定車輛行駛速度不得超過30 km/h,在一次交通事故中,肇事車是一輛卡車,測得這輛車緊急剎車(車輪被抱死)時留下的剎車痕跡長為7.6 m.經過測試得知這種輪胎與路面間的動摩擦因數為0.7,請判斷該車是否超速.(g取10 m/s2)解析 剎車時的合力:F=μmg由牛頓第二定律F=ma得剎車時的加速度a=F/m=μg=7 m/s2由運動學公式v2-v=-2ax得v0≈10.3 m/s≈37.1 km/h>30 km/h,所以該車超速.答案 超速
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