第4节 力学单位制（教师版）-【帮课堂】2022-2023学年高一物理同步精品讲义（人教2019必修第一册 ）

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知识精讲
第4节 力学单位制
课程标准 课标解读
1．知道单位制、国际单位制，知道基本
单位和导出单位的概念。
2．明确国际单位制中七个基本物理量及
其单位，特别是力学中的三个。
3．掌握单位制在物理学中的应用及重要
意义。
1、了解什么是单位制，知道力学中的几个基本量：质
量（m）、长度（l）、时间（t）以及它们的基本单
位：千克（kg）、米（m）、秒（s）。
2、知道力学中除长度、质量、时间以外物理量的单位
都是根据物理量之间的关系从基本单位中推导出来的
导出单位。
3、知道国际单位制，能够根据物理量的定义或者物理
关系来推导其它物理量的单位，能够认识到统一单位
的重要性和必要性，了解单位制能促进世界科技、文
化交流。
4、了解单位制在物理学中的重要意义，能在运算过程
中规范使用物理单位。
知识点 01 基本单位
1.基本量
被选定的能够利用物理量之间的关系推导出其他物理量单位的一些物理量，如力学中有长度、质量、时间.
2.基本单位
基本量的单位，如长度的单位“米”、质量的单位“千克”、时间的单位“秒”等.
3.导出单位
由基本量根据物理关系推导出来的其他物理量的单位，例如速度的单位“米每秒”、力的单位“牛顿”(千克米
每二次方秒).
牛顿也是一个导出单位．根据牛顿第二定律
F
＝
ma
，可得力的单位应该与质量的单位和加速度的单位有
关，1 N＝1 kg·m/s2.
【即学即练 1】下列说法正确的是(　　)
A.物理学公式在确定物理量数值关系的同时，也确定了物理量单位间的关系
B.力学中所选定的基本量有力、质量、时间
C.基本量的单位叫做基本单位
D.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导出单位
【答案】ACD
【解析】物理量通常是由数值和单位组成的(少数物理量例外，如动摩擦因数无单位)，所以物理学公式在确定
物理量数值关系的同时，也确定了物理量单位间的关系，选项 A 正确；力不是基本量，选项 B 错误；基本量的
单位叫做基本单位，选项 C 正确；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导出单位，选项 D
正确.
【即学即练 2】声音在空气中的传播速度
v
与空气的密度
ρ
、压强
p
有关．下列关于速度的表达式（
k
为比例系
数，无单位）正确的是（　　）．
A．
v
＝
k
B．
v
＝ C．
v
＝ D．
v
＝
【答案】B
【解析】可把
p
、
ρ
的单位用基本单位表示，代入进行单位运算，看得出的单位是否是
v
的单位．
p
的单位用基
本单位 表示 1 Pa＝1 ＝1 ，
ρ
的单位用基本单位表示：kg/m3.
知识点 02 国际单位制
1.单位制：基本单位和导出单位一起组成了单位制.
2.国际单位制
(1)国际单位制中的基本量
国际单位制中选定长度 (
l
) 、质量 (
m
) 、时间 (
t
) 、电流(
I
)、热力学温度(
T
)、发光强度(
I
)、物质的量(
n
)七个量
为基本量.
国际计量委员会在 1960 年的第 11 届国际计量大会上制订了一种国际通用的、包括一切计量领域的单位
制，叫做国际单位制，简称 SI.
(2)国际单位制中的力学基本 单位
长度
l
，单位：m；质量
m
，单 位：kg；时间
t
，单位：s.
【即学即练 3】下列有关力学 单 位 制 的 说 法 中 正 确 的 是 (
)
A.在有关力学的分析计算中，只能采用国际单位制，不能采用其他单位制
B.力学单位制中，选为基本单位的物理量有长度、质量和速度
C.力学单位制中，国际单位制中的基本单位有 kg、m和N
D.单位制中的导出单位可以用基本单位来表达
【答案】D
【解析】在有关力学的分析和计算中，可以采用任何一种单位制，只要单位统一即可，但是为了方便，常常采
用国际单位制，所以 A 错误；在力学单位制中，选用长度、质量和时间三个物理量作为基本单位的物理量，在
物理量的名称 单位名称 单位符号
长度 米 m
质量 千克（公
斤）kg
时间 秒 s
电流 安（培） A
热力学温度 开（尔文） K
物质的量 摩（尔） mol
发光强度 坎（德拉）cd
国际单位制中，相对应的单位是米、千克和秒，所以 B、C 错误；按照单位制的概念，导出单位都可以用基本单
位来表达，如 1 N＝1 kg·m/s2，所以 D 正确.
【即学即练 4】(多选)关于力学单位制，下列说法正确的是(　　)
A.kg、m/s、N是导出单位
B.kg、m、s是基本单位
C.在国际单位制中，质量的单位可以是 kg，也可以是 g
D.只有在国际单位制中，牛顿第二定律的表达式才是F＝ma
【答案】BD
【解析】所谓导出单位，是利用物理公式和基本单位推导出来的，力学中的基本单位只有三个，即 kg、m、s，
其他单位都是由这三个基本单位推导出来的，如“牛顿”(N)是导出单位，即 1 N＝1 kg·m/s2(
F
＝
ma
)，所以 A
项错误，B 项正确.在国际单位制中，质量的单位只能是 kg，C 项错误.在牛顿第二定律的表达式中，
F
＝
ma
(
k
＝
1)只有在所有物理量都采用国际单位制时才能成立，D 项正确.
知识点 03 单位制的应用
1.简化计算过程的单位表达：在解题计算时，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：物理公式在确定各物理量的数量关系时，同时也确定了各物理量的单位关系，所以我们
可以根据物理公式中物理量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，可判断公式中比例系数有无单位，如公式
F
＝
kx
中
k
的单位为 N/m，
F
f＝
μF
N中
μ
无单位，
F
＝
kma
中
k
无单位.
4.单位制可检查物理量关系式的正误
根据物理量的单位，如果发现某公式在单位上有问题，或者所求 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.
【即学即练 5】一物体在2 N 的外力作用下，产生 10 cm/s2的加速度，求该物体的质量.下列几种不同的求法，其
中单位运用正确、简洁而又规范的是(　　)
A.m＝＝ kg＝0.2 kg B.m＝＝＝20 ＝20 kg
C.m＝＝ kg＝20 kg D.m＝＝＝20 kg
【答案】C
【解析】在应用公式进行数量运算的同时，也要把单位带进运算.带单位运算时，单位换算要准确.可以把题中
已知量的单位都用国际单位表示，则计算结果的单位就是
用国际单位表示的，这样在统一已知量的单位后，就不必一一写出各个量的单位，只在数字后面写出正确单位
即可.选项 A 中
a
＝10 cm/s2没有变成国际单位，B 项中解题过程正确，但不简洁，D 项中数据后面没有单位，只
有 C 项运算正确且简洁而又规范.
【即学即练 6】在解一道计算题时(由字母表达结果的计算题)一个同学解得位移x＝(t1＋t2)，用单位制的方法检
查，这个结果(　　)
A.可能是正确的 B.一定是错误的
C.如果用国际单位制，结果可能正确 D.用国际单位制，结果错误，如果用其他单位制，结果可能正确
【答案】B
【解析】可以将右边的力
F
、时间
t
和质量
m
的单位代入公式看得到的单位是否和位移
x
的单位一致；还可以根
据
F
＝
ma
，
a
＝，
v
＝，将公式的物理量全部换算成基本量的单位，就容易判断了.在
x
＝(
t
1＋
t
2)式中，左边单位
是长度单位，而右边的单位推知是速度单位，所以结果一定是错误的，单位制选的不同，不会影响结果的准确
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