4.4 力学单位制 导学案 -2023-2024学年高一上学期物理人教版(2019)必修第一册

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4.4 力学单位制 导学案 -2023-2024学年高一上学期物理人教版(2019)必修第一册

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4.4 力学单位制
【学习目标】
1.了解什么是单位制,知道力学中把长度、质量、时间这三个物理量的单位作为基本单位。
2.知道由物理公式和基本单位推导出的其他物理量的单位为导出单位。
3.知道国际单位制,能通过物理量的定义和推导过程掌握各物理量的国际单位制单位。
【重难点】
1.认识到国际单位制的意义和作用,知道其中基本单位和导出单位在物理中规范使用;
2.能运用单位制对计算过程或结果进行检验。
【导学流程】
一、知识链接(P102——拓展练习)
二、基础感知(阅读课本P99-P100,完成下列问题。)
(一)基本单位
1.物理公式功能:物理学的关系式在确定了物理量之间的 的同时,也确定了物理量的 之间的关系。
2.基本量:被选定的能够 推导出其他物理量的 ,这些被选定的物理量叫作基本量。
3.基本单位: 的单位。
(二)导出单位
由基本量 推导出来的其他物理量叫做 ,推导出来的相应单位叫做 单位。
(三)国际单位制
1.单位制: 和 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 、包括一切计量领域的单位制,叫做 ,简称SI。
3.国际单位制中的基本单位
物理量名称 物理量符号 单位名称 单位符号
长度 米
质量 千克
时间 秒
电流 安[培]
热力学温度 开[尔文]
物质的量 摩[尔]
发光强度 坎[德拉]
4.力学中三个基本物理量及单位
(1)三个基本物理量:长度、质量和时间。
(2)国际单位制中三个基本单位:米、千克和秒。
三、探究未知
根据以上所学,写出自己存在疑惑的问题:
【深入探究】
一、深入学习
1. 一辆以10m/s的速度行驶的汽车,刹车后经2s停下来。已知汽车的质量为4t,汽车所受的阻力有多大?
2. 一艘在太空飞行的宇宙飞船,开动推进器后,受到的推力是900 N,开动3 s的时间,速度增加了0.9 m/s。求:(1)飞船的加速度;(2)飞船的质量。
二、合作探究
1. 在初中已经学过,如果一个物体在F的作用下沿着力的方向移动一段距离L,这个力对物体做的功是W=FL,我们还知道,功的单位是焦耳(J)。请由此导出焦耳与基本单位米(m)、千克(kg)、秒(s)之间的关系。
2. 小刚在课余制作中需要计算圆锥的体积,他从书本中查得圆锥体积的计算公式为,小红说,从单位关系上看,这个公式肯定是错误的,小红的根据是什么?
【随堂练习】
1. 在国际单位制中,有些是基本单位,有些是导出单位。下面全部是导出单位的一组是 (   )
A. N、kg、m B. s、kg、m C. m/s2、N、J D. m/s2、m、J
2. 关于物理量或物理量的单位,下列说法中不正确的是 (   )
A. 在力学范围内,国际单位制规定长度、质量、时间为三个基本物理量
B. 后人为了纪念牛顿,把“牛顿”作为力学中的基本单位
C. 1 N/kg=1 m/s2
D. 米、秒、牛顿都属于国际单位制的单位
3. 导出单位是由基本单位组合而成的,下列说法中正确的是 (   )
A. 加速度的单位是m/s2,是由m、s两个基本单位组合而成的
B. 加速度的单位是m/s2,由公式a=可知它是由m/s和s两个基本单位组合而成的
C. 加速度的单位是m/s2,由公式a=可知它是由N、kg两个基本单位组合而成的
D. 以上说法都是正确的
4. 物理公式在确定物理量间数量关系的同时,也确定了物理量间的单位关系,像F=ma,m的单位是kg,a的单位是m/s2,则关于F的单位有1 N=1 kg·m/s2。雨滴在空中下落,当速度比较大的时候,它受到的空气阻力与其速度v的二次方成正比,与其横截面积S成正比,即Ff=kSv2,则比例系数k的单位是 (   )
A. kg/m4 B. kg/m3 C. kg/m2 D. kg/m
5. 量纲分析法是物理学中的一种很重要的研究方法。例如,任何两个物体之间都存在相互作用的引力,引力的大小与这两个物体的质量的乘积成正比,与这两个物体之间的距离的平方成反比,其表达式可写为F=G,式中G为引力常量。你可能不知道G的具体单位,但是你可以结合单位换算(量纲分析)对其作出推断。则根据你的推断,下列关于G的具体单位,表述正确的是 (   )
A. N·m/kg B. N·m2/kg2 C. N·kg2/m2 D. N·m2·kg2
6. 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。该决定已于2019年5月20日生效。此次标准实施后,国际单位制中7个基本单位全部建立在不变的自然常数基础上,保证了SI单位的长期稳定性和通用性。以下说法正确的是 (   )
A. 普朗克常量h是个无单位的常量
B. 普朗克常量h的单位等效于N·m·s
C. 普朗克常量h的单位等效于kg·m·s-2
D. 受外界因素的影响普朗克常量h的数值也会发生细微变化
7. 一辆速度为4m/s的自行车,在水平公路上匀减速滑行40m停止,如果自行车和人的总质量是100kg,自行车受到的阻力是多大?
8. 一辆质量是的汽车,在水平公路上以的速度匀速行驶。根据测试,这辆车在这种路面上紧急刹车时,汽车所受的制动力为。汽车要滑行多远距离才能停下来?

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