《【堂堂清】2022-2023学年高一物理同步易混易错（人教版2019必修第一册）》4.4力学单位制（原卷版）

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第四章 运动和力的关系
第四节 力学单位制
[核心素养·明目标]
核心素养 学习目标
物理观念 树立物质观念，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。
科学思维 使学生了解单位制的基本思想；培养学生在计算中采用国际单位制，以简
化运算。
科学探究
培养学生的分析、归纳、推理的逻辑思维能力和对物理知识的综合应用能
力。
科学态度与责任 让学生了解单位制与促进世界文化和科技的交流的关系。
知识点一　国际单位制
1.基本单位
在物理学中，人们选定了几个物理量为基本量，其单位为基本单位。在力学中选定长度、质量、
时间这三个物理量的单位作为基本单位。
2.导出单位：根据物理学关系式由基本量推导出的其他物理量的单位为导出单位，如速度的单位
“m/s”、加速度的单位“m/s2”、力的单位“N”等。
3.单位制
基本单位与导出单位一起组成单位制。1960 年，第 11 届国际计量大会通过了一种国际通用的、
包括一切计量领域的单位制，称为国际单位制，简称 SI。
4.国际单位制(SI)基本单位
物理量名称 单位名称 单位符号
长度 米 m
质量 千克 kg
时间 秒 s
电流 安[培] A
物质的量 摩[尔] mol
热力学温度 开[尔文] K
发光强度 坎[德拉] cd
知识点二　单位制的应用
1.简化计算过程的单位表达
在解计算题时，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
物理公式可以确定各物理量间的数量关系，同时也确定了各物理量间的单位关系，所以我们可
以根据物理量之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，可以判断公式中比例系数的单位。
4.比较物理量的大小
比较某个物理量不同值的大小时，一般先把它们的单位统一，再根据数值比较大小。
5.检验物理公式和结果
根据物理公式中各物理量的单位，可以推断该物理公式计算结果的单位，若该单位与该公式所
求的物理量的单位相同，则说明公式可能是正确的；否则，公式肯定是错误的。
易错易混点 1：对单位制的理解。
易错易混点辨析：(1)要把物理量与物理量的单位严格区分开来，不能混淆。（2）基本量是根据物
理运算的需要而选定的少数几个物理量。如力学中的“长度”、“质量”、“时间”，基本单位是
基本量的单位，有国际单位制中的基本单位和常用单位之分，国际单位制中的基本单位是唯一的，
而常用单位可有多个，例如质量的国际单位是“千克”，常用单位有“克”、“毫克”等 。(3)一
个物理量的单位如果用两个或两个以上的基本单位的符号表示，这个物理量的单位一定是导出单位
如速度：m/s，加速度：m/s2，密度：kg/m3等。
例 1.关于力学单位制，下列说法中正确的是(　　)
A.N、m/s、m/s2是导出单位
B.后人为了纪念牛顿，N 作为力学中的基本单位
C.在国际单位制中，时间的基本单位可以是 s，也可以是 h
D.在不同的力学单位制中，牛顿第二定律的表达式都是
F
＝
ma
思路点拨：力学中的基本单位为长度、质量、时间的单位，为 m、kg、s，牛顿并不是基本单位。
解析:选 A。N、m/s、m/s2是导出单位，所以 A 正确；牛顿是力的单位，但是牛顿是导出单位，不是
基本单位，所以 B错误；在国际单位制中，时间的基本单位只是 s，其他的单位不是国际单位制中
的单位，所以 C错误；只有在国际单位制中，牛顿第二定律的表达式
F
＝
kma
中的
k
才是 1，此时的
表达式才写成了
F
＝
ma
，所以 D错误。
例2.现有下列物理量或单位，按下面的要求填空。(填序号字母)
A．密度　 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．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是________。
(3)在物理量的单位中不属于国际单位制中单位的是________。
(4)在国际单位制中属于基本单位的是________，属于导出单位的是________。
解析：(1)题中所有选项中，属于物理量的是：密度、加速度、质量、长度、时间，故此空填
“A、D、E、H、I”．(2)在国际单位制中，作为基本单位的物理量有：质量、长度、时间。故此空
填“E、H、I”．(3)题中所给的单位中，不属于国际单位制中单位的是厘米，故此空填“G”。(4)
在国际单位制中属 于 基本单位的是秒和千克，属 于 导出单位的是米/秒和牛 顿 ，故应填
“F、J”；“B、C”。
易错易混点 2：单位制在物理计算中的应用
易错易混点辨析：（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 1kg 的物体
产生1 m/s2加速度的力为 1 N，即 1 N＝1 kg·m/s2，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 。
（3）在物理计算中，如果问题中的已知量的单位都用同一单位制表示时，计算结果也一定是用同
一单位制表示的．因此，用同一单位制进行计算时，可以不必一一写出各个量的单位，只要在数字
后面写出正确的单位就可以了。
例3．物理关系式不仅反映了物理量之间的关系，也确定了单位间的关系，则根据单位间的关系可
以判断物理关系式是否可能正确．某组同学在探究“声速v与空气压强p和空气密度ρ的关系”时，
推导出四个空气中声速的关系式，式中 k为比例常数，无单位．则可能正确的关系式是(　　)
A．v声＝k　　　　　　 B．v声＝k　
C．v声＝k　　 D．v声＝k
解析：选 A。根据单位关系推导，密度的单位为 kg/m3，压强的单位为 N/m2，其中 1 N＝1 kg·m/s2,
的单位为＝m/s，即速度的单位，A 选项正确。
例4．杠杆的平衡条件是“动力乘以动力臂等于阻力乘以阻力臂”，如果将“力乘以力臂”定义为
“力矩”，则杠杆的平衡条件可以概括为“动力矩等于阻力矩”，由此可见，引入新的物理量往往
可以简化对规律的叙述，更便于研究或描述物理问题，根据你的经验，力矩的单位如果用单位制中
的基本单位表示应该是(　　)
A．N·m B．N·s
C．kg·m·s－1 D．kg·m2·s－2
解析：选 D。力矩等于力与力臂的乘积，根据单位换算关系可知，力矩单位为 N·m＝kg·m2·s－
2，D选项正确。
针对训练
1．关于力学单位制说法中正确的是(　　)
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