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高一物理《第4节 力学单位制》学案

山西省永济市涑北中学高一物理《第 4 节
班级___________ 簇号__________

力学单位制》学案
学号______________

姓名________________

【学习要求】 1.知道物理公式既确定物理量之间的关系,又确定物理量单位间的关系. 2.知道什么是基本单位、导出单位和单位制. 基本要求 3.了解国际单位制的基本单位,知道国际单位制中力学的三个基本单位. 4.认识单位制在物理学中的重要意义,知道中学物理计算中应采用国际单位 制单位. 发展要求 说明 【自主学习】 知识梳理 1.物理学的关系式确定了物理量之间的关系时,也确定了物理量的 ____________间的关系. 2.只要选定几个物理量的单位,就能够利用____________推导出其 他物理量的单位,这些被选定的物理量叫做____________,它们的 单位叫做____________.由基本量根据物理关系推导出来的其他物 理量的单位叫做___________. 一起组成了单位制. 3.在国际单位中,基本量共有七个,力学的基本量是_________、 _______ 、 _______ , 基 本 单 位 分 别 为 ________ 、 _________ 、 _________. 热 学 基 本 量 是 _________ 、 _________ , 基 本 单 位 是 _________ 、 _________. 电学的基本量是 __________ ,基本单位是 __________.光学的基本量是__________,基本单位是__________. 【理解升华】单位制在物理计算中的应用 (1)根据单位制的基本单位和导出单位,可以利用公式推导出其他物理量的单位,并确 定该公式的比例常数. 如在国际单位制中,根据牛顿第二定律定义使质量为 1 kg 的物体产生 1 m/s 加速度的力 为 1 N,即 1 N=1 kg·m/s ,这时 F=kma 中,k=1 所以 F=ma. (2)根据物理量的单位发现错误. 在查阅资料或进行计算的过程中,如果发现某公式在单位上有问题,或所求结果的单位
2 2

1.会利用物理公式得出单位之间的关系. 2.根据物理量单位之间的关系,判断运算表达式是否错误. 不介绍其他单位制.

自主探究 如何理解基本单位和 国际单位的关系?

____________和____________

-1-

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. 【例题剖析】 应用点一:正确区分基本量、基本单位、导出单位、国际单位 例 1:现有下列物理量或单位,按下面的要求选择填空.(填序号字母) A.密度 千克 (1)属于物理量的是____________. (2)在国际单位制中,作为基本单位的物理量的有____________. (3)在物理量的单位中不属于国际单位的是____________. (4)在国际单位中属于基本单位的是____________,属于导出单位的是____________. 拓展练习 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.米尺、弹簧秤、秒表 C.量筒、天平、秒表 应用点二:单位制的应用 例 2: 一列质量为 10 t 的列车, 机车牵引力为 3.5×10 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,到速度变为 180 km/h,需多少时间?此过程中前进了 多少千米?(g 取 10 m/s )
2 3 5

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.

B.米尺、测力计、打点计时器 D.米尺、天平、秒表

拓展练习 2:一物体在 2 N 的外力作用下,产生 10 cm/s 的加速度,求该物体的质量.下 面有几种不同的求法,其中单位运用正确、简洁而又规范的是 A.m=

2

F 2 kg=0.2 kg ? a 10
F 2N kg ? m/s2 =20 kg ? ? 20 a 0.1 m/s2 m/s2

B.m=

F 2 =20 kg ? a 0.1 F 2 D.m= ? kg=20 kg a 0.1
C.m= 应用点三:检验公式是否正确 例 3:一个恒力作用在质量为 m1 的物体上,产生的加速度为 a1,作用在质量为 m2 的物体 上,产生的加速度为 a2,若这个恒力作用在质量为 m1+m2 的物体上,则产生的加速度为( A. )

a1 ? a2 a1a2

B.a1a2

C.

a1 a2

D.

a1a2 a1 ? a2
-2-

本题也可应用牛顿第二定律求解得到 a=

a1a2 ,从而作出判断.然而,作为选择题,采 a1 ? a2

用单位分析的方法要简单得多.在解选择题时,常可运用上述判断物理量单位合理性的方法进 行分析,排除错误选项. 拓展练习 3:一次,小明在做物理作业时,推导出某物体运动时的位移 x、初速度 v0、加 速度 a 和时间 t 之间有下面的关系:x=v0t +
2

1 3 at ,小明以为发现了一条新的运动规律,高兴 2

地拿去给老师看.老师一看,立即遗憾地告诉他,这个公式是错误的,不可能有满足这个公式 的运动.聪明的同学,你能很快看出该式的错误吗? 【巩固练习】 1.在国际单位制中,力学的三个基本单位是_______、_______、________. 2.完成下列单位换算 5 t=____________ kg 72 km/h=____________ m/s 3.下列说法正确的是( ) 0.1 mg=____________ kg 20 cm/s =____________ m/s
2 2

A.质量是物理学中的基本物理量 B.长度是国际单位制中的基本单位 C.kg、m/s 是国际单位制中的导出单位 D.时间的单位小时是国际单位制中的导出单位 4.关于功的单位,下列各式中正确的是( A.J B.N·m )
2 3 2

C.kg·m /s

D.kg·m /s
2

2

2

5.质量 m=200 g 的物体,测得它的加速度 a=20 cm/s ,则关于它所受的合力的大小及单 位,下列运算既正确又符合一般运算要求的是( A.F=ma=200×20 N=4 000 N C.F=ma=0.2×0.2=0.04 )

B.F=ma=0.2×0.2 N=0.04 N D.F=ma=0.2×0.2=0.04 N

*6.声音在空气中的传播速度 v 与空气的密度 ρ 、压强 p 有关.下列速度的表达式(k 为 比例系数,无单位)中正确的是( A.v=k ) C.v= k? / p D.v= kp?

p ?

B.v=

kp

?

7.物理公式在确定物理量关系的同时,也确定了物理量的单位关系.下面给出的关系式 中,l 是长度,v 是速度,m 是质量,g 是重力加速度,这些量的单位都用国际单位制中的单 位.试判断下列表达式的单位,并指出这些单位所对应的物理量的名称. (1)

l ,单位____________,物理量名称____________. g

-3-

(2)

v2 ,单位____________,物理量名称____________. l v2 ,单位____________,物理量名称____________. l

(3)m

8.一辆质量为 400 g 的遥控玩具车,从静止出发,在水平导轨上行驶,已知发动机的牵 引力为 0.16 N,玩具车在运动时所受阻力为车重的 0.02 倍,问: (1)玩具车开出后加速度多大? (2)玩具车经过多长时间速度可达 1 m/s?

【课后作业】1、完成巩固练习;2、完成课后作业 【学习后记】

-4-

印5份

第四章牛顿运动定律 学案编号:WL10010405 第 4 节 力学单位制

例 1: (1)A、D、E、H、I (2)E、H、I (3)G (4)F、J B、C 例 2:解析:列车质量 m=10 t=10 kg,重力 G=mg=10 ×10 N=10 N,运动中所受的阻力
3 6 6 7

F=0.01G=0.01×107 N=1×105 N, 设列车匀加速运动的加速度为 a, 由牛顿第二定律得 F 牵-F=ma,
则:a=

F率 ? F 3.5 ? 105 ? 1 ? 105 2 2 ? m/s =0.25 m/s 6 m 10

由 v=v0+at 得火车加速到 180 km/h=50 m/s 时所用时间为 t= 火车前进的距离为 x= 例 3:D.

v 50 s=200 s.此过程中 ? a 0.25

1 2 1 at ? ×0.25×2002 m=5×103 m=5 km. 2 2
拓展练习 1:D 拓展练习 2:D

1.s m kg -7 2.5000 1×10 20 0.2 3.A 4.ABD 5.B 6.B 2 7: (1)s 时间 (2)m/s 加速度 (3)N 力 8.解析: (1)由已知条件知玩具车质量 m=400 g=0.4 kg,所受阻力 Ff=kmg=0.02×0.4× 10 N=0.08 N,因为牵引力 F=0.16 N 恒定,故可知玩具车在恒定外力作用下做匀加速直线运 动.

F ? Ff 0.16 ? 0.08 2 2 ? m/s =0.2 m/s . m 0 .4 v 1 (2)设经过时间 t,玩具车速度达到 1 m/s,则 at=v,所以 t= ? s=5 s. a 0 .2
由牛顿第二定律得:F-Ff=ma 所以:a= 答案: (1)0.2 m/s
2

(2)5 s


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