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清风语文精编教案学案江苏省南京市金陵中学河西分校高中 《4.4力学单位制》学案 新人教版必修1


4.4 力学单位制
【情景创设】 1.一个不重视物理单位的教训:美国国家航空航天局(NASA)在 20 世纪末曾发射过一个火 星探测器,但它由于飞得离火星太近,结果因温度过高而起火,并脱离轨道坠入火星的大气层。 航空航天局调查事 故原因时发现:原来探测 器的制造商洛克希勒· 马丁公司计算加速度时的 力使用了英制单位,而喷气推动实验室的工程师理所当然的认为他们提供的数据是

以国际单 位算出来的,并把这些数据直接输入了电脑。 就是因为在单位制上的失误,结果犯了一个“极端 愚蠢的错误”,价值 1.25 亿美元的 火星探测器毁于一旦。 2.1960 年以来,国际计量会议以米、千克、秒制为基础,制定了国际单位制。国际单位 制(代号 SI)是一种通用的、统一的单位制。它通过七个基本单位和物理关系式,可以导 出物理学、化学等自然科学中所有的物理量的单位。因而它可以使 工农业生产、科学技术、 国民经 济、国际贸易、医学卫生以及日常生活各个方面的计量单位有一个统一标准。请了 解这七个基本单位是哪些。 【例题推荐】 例 1 在下面的物理量和单位中( ) 密度 ②牛 ③米/秒 ④加速度 ⑤长度 ⑥质量 ⑦千克 ⑧时间 属于国际单位制中基本单位的是①⑤⑥⑧ 属于国际单位制中基本单位的是⑦ 属于国际单位的是②③⑦ 属于国际单位的是④⑤⑥ 要牢记物理量和物理量单位的名称、符号。了解基本单位和导出单位的概念。 例 2 张华在阅读同步卫星的相关资料中发现一个式子:地球同步卫星到地心的距离 r 可由

a xb y c r ? 4? 2 求出,已知 a 是地球的半经,b 是同步卫星绕地心运动一圈的时间,c 是地球表
3

面处的加速度。由于印刷原因,造成 x、y 原有的具体数值不清,请你根据学过的知识帮张 华推算出 x 、y 的确切数值。

物理公式在决定物理量的关系的同时,也决定了这些物理量的单位之间的关系。此类问题, 可以利用单位制知识分析。 虽然我们还没有学习天体运动的相关知识, 但一样可以得出正确 答案! 例3 一辆质量为 1.0× 103kg 的小汽车正在以 10m/s 的速度行驶.现在让它在 12.5 m 的距 离内匀减速地停下来,求所需的阻力.

1

本题所给出的物理量的单位都是国际单位制中的单位, 所以可直接带入进行运算。 若有物理 量的单位不在同一单位制之中,必须先统一到同一单位。 【同步训练】 1.下列四组力学单位中,都是国际单位制中基本单位的是 ( ) A.N、kg、m B.N、m、s C.kg、m、s D.kg、N、m 2. 关于力的单位,下列说法中正确的是( ) A. 力的单位是根据公式 F=ma 和基本单位推导出 来的 B. 在国际单位制中,力的单位用“牛(N)”是为了使牛顿第二定律公式中的比例系数 k=1 C. 1N=105g· cm /s2 D. 在力学中,牛(N)是一个最主要的基本单位 3. 质量 m=200g 的物体,测得它的加速度 a=20cm/s2,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=200× 20=4 000N B. F=0.2× 0.2=0.04N C. F=0.2× 0.2=0.04 D. F=0.2× 0.2 N =0.04N 4. 声音在空气中的传播速度 v 与空气的密度 ρ、压强 p 有关,下列关于空气中声速的表 达式(k 是比例系数, 无单位)中正确的是( )

v?
A.

kp

?

v?
B.

kp

?

v?
C.

k? p

D.

v ? kp?

5.对于下列物理量或单位,按要求选择填空( ) A. 密度 B. 米/秒 C. 牛顿 D . 加速度 E. 质量 F. 秒 G. 米 H. 长度 I. 时 间 J.千克 K.力 L.位移 (1) 属于物理量的是 _____________ ,其中属于矢量的是 ____________ ,属于标量的是 ______ _______. (2) 属 于 物 理 量 的 单 位 的 是 ___________ , 其 中 属 于 国 际 单 位 制 中 基 本 单 位 的 是 ____________ ,属于导出单位的是___________________. 6.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。下面给出的 式子中,l 是长度,v 是速度,m 是质量,g 是重力加速度,这些量都用国际单位制单位。 试判断下列式子的单位,并指出这些单位所对应的物理量的名称:

(1)

l g ,单位

,物理量名称

v2 ;(2) l ,单位

,物理量名称



v2 m l ,单位 (3)

,物理量名称



7.质量为 1.5t 的汽车在前进中遇到的阻力是车重的 0.05 倍,汽车在水平地面上做匀加速 直线运动时, 5s 内速度由 36km/h 增至 54km/h。 求汽车发动机的牵引力的大小。 (g 取 10m/s2)

2

【问题反馈】 _______________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________ __________________ _______________________________________________________

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