学科素养与目标要求
关于物理观念方面，要清楚了解基本单位、导出单位以及单位制的概念，还要明白国际单位制以及其中七个基本量和基本单位。科学思维上，要掌握依据物理量关系式来确定物理量单位的方法，以及在运算过程中规范使用单位的方法。先说基本单位，基本量是那些被选定的、能够借助物理量之间的关系推导出其他物理量单位的一些物理量，像力学里就有长度、质量、时间。基本单位就是所选定的基本量的单位，在力学中，选定长度、质量和时间这三个物理量的单位作为基本单位，长度的单位有厘米、米、千米等，质量的单位有克、千克等，时间的单位有秒、分钟、小时等。导出单位是由基本量依据物理关系推导出来的其他物理量的单位，比如速度的单位米每秒、加速度的单位米每二次方秒、力的单位牛顿。单位制是基本单位和导出单位共同组成的。再说国际单位制，国际单位制是1960年第11届国际计量大会制订的一种国际通用的、涵盖一切计量领域的单位制。国际单位制中的基本量有长度、质量、时间、电流、热力学温度、物质的量、发光强度这七个量。国际单位制中的力学基本单位，长度单位是米，质量单位是千克 ，时间单位是秒。现有一些物理量和单位，按要求选择填空，属于物理量的有密度、加速度、质量、长度、时间，在国际单位制中，被选定的基本量有质量、长度、时间，在国际单位制中的基本单位有秒、千克，属于导出单位的有米每秒、牛顿。关于对单位制的理解导学探究，某运动员的最快速度能达到10米每秒，某人骑助力车的速度是35千米每小时，某同学仅凭借所给两个速度的数值能不能判断运动员的最快速度与助力车的速度的大小关系？(2)以上两个速度哪个大？答案(1)不可以．(2）速度10米每秒等于36千米每时大于35千米每时，所以运动员的最快速度比较大。知识深化1.单位体系：基本单位跟导出单位一块儿构成了单位体系。2.国际单位体系(1)不一样的单位体系在换算当中容易出现差错，对于国际科学技术交流以及商业往来极为不便，所以有必要在国际上推行统一的单位标准。1960年第11届国际计量大会制定了一种国际通用的、涵盖一切计量领域的单位体系，称作国际单位体系，简称为SI。(2)国际单位体系里的七个基本量以及相应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l米m，质量m千克(公斤)kg，时间t秒s，电流I安A，热力学温度T开K，物质的量n，(ν)摩mol，发光强度I，(Iv)坎cd说明厘米(cm)、千米(km)、小时(h)、分钟(min)是基本量的单位，但并非国际单位体系里的单位。(多选)下列关于单位体系及其应用的说法正确的是()A.基本单位和导出单位共同组成了单位体系B.选用的基本单位不同，构成的单位体系也不同C.在物理计算中，要是所有已知量都用同一单位体系中的单位表示，只要正确运用公式，其结果就肯定是用这个单位体系中的单位来表示的D.一般而言，物理公式主要确定各物理量间的数量关系，并不一定能确定单位关系答案ABC解析基本单位和导出单位一同组成单位体系，选A项正确；选用的基本单位不一样，构成的单位体系不同，选B项正确；在物理计算中，若所有已知量都用同一单位体系中的单位表示，只要正确使用公式，其结果的单位必定是这个单位体系中的单位，选C项正确；物理公式能够确定各物理量间的数量关系，同时也能确定单位关系，选D项错误。二、单位体系的应用导学探究如图1所示，圆锥的高是h，底面半径是r，某同学记的圆锥体积公式是V＝eqf(1,3)πr3h.图1(1)圆锥的高h、半径r的国际单位各是啥。1. 体积的国际单位究竟是啥？2. 把h、r对应的单位代入到公式V＝eqf(1,3)πr3h之中，如此计算出来的体积V的单位会是啥？3. 这能不能表明该公式是对还是错？答案(1)米，米，立方米。(2)由V等于三分之一πr的三次方h，可得V的单位是m的四次方，与体积的国际单位立方米相矛盾，说明该公式是错的。知识深化，单位制的应用主要有以下几个方面：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，物理公式确定了各物理量的数量关系的同时，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等于kx中k的单位为N/m，Ff等于μFN中μ无单位，F等于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。为了安全，在公路上行驶的汽车之间应保持必要的距离。已知某高速公路的最高限速v等于120km/h，假设前方车辆突然停止，汽车司机从发现这一情况，经操控刹车，到汽车开始减速所经历的时间，即反应时间t等于0.50s，刹车时汽车受到阻力的大小Ff为汽车重力的0.四十倍，则该高速公路上汽车间的安全距离x至少为多少？根据重力加速度g 取10m/s²，按照要求保留三位有效数字得出答案为156m ，其解析过程为：首先v 等于120km/h ，转换后为100/3 m/s ，在反应时间内，汽车做匀速运动，此阶段运动的距离x1 等于vt。接着设刹车时汽车具有加速度大小为a ，汽车质量为m ，经计算a 等于Ff 除以m ，即0.40mg 除以m ，结果为4m/s²。从刹车到停下，汽车运行距离x2 等于v² 除以2a ，那么所求安全距离x 等于x1 加上x2 ，也就是vt 加上v² 除以2a ，经计算等于100/3 乘以0.50m 加上(100/3)² 除以(2×4)m ，约等于156m。针对训练的内容如下：一物体在2N 的外力作用下，产生10cm/s² 的加速度，求该物体质量。下面有几种不同求法，其中单位运用正确、简洁且规范的是( )A选项；m 等于F 除以a ，即2除以10kg高中物理导出单位，结果为0.2kg。B选项；m 等于F 除以a ，即F 2N 除以a 0.1m/s² ，等于20kg·m/s²，除以m/s² ，结果为20kg。C选项；m 等于F 除以a ，即2除以0.1kg ，结果为20kg。D选项；m 等于F 除以a ，即2除以0.1 ，结果为20kg。答案为C ，解析为：在应用公式进行数量运算时，也要将单位代入运算。带单位运算时，单位换算要准确。可把题目中已知量的单位都用国际单位表示，如此计算结果的单位也会是国际单位标准的，这样统一单位后，就不必逐个写出各个量的单位，只需在数字后面写出正确单位就行。选项A中a 等于10cm/s² 未换算成国际单位，B项解题过程正确但不简洁，D项数据后面没有单位，只有C项运算正确且既简洁又规范。(多选)有几名同学在一次运算里，得出某物体位移x 的大小与其质量m 、速度v 、加速度a 、作用力F 和运动时间t 的关系式分别如下，其中肯定错误的是( )A选项；x 等于v 除以2a。B选项；x 等于mv³ 除以F。C选项；x 等于Ft。D选项；x 等于mv² 除以2F。答案为ABC ，解析为：把各物理量的单位都用基本单位表示，v 的单位是m/s ，a 的单位是m/s² ，F 的单位是kg·m/s² ，x 的单位是m ，t 的单位是s ，m 的单位是kg ，由此算出A 、B 、C 、D 结果的单位分别是s 、m²/s 、kg·m/s 、。m ，所以A 、B 、C 肯定错误，D 可能正确。1．(对单位制的理解)下列有关力学单位制的说法中正确的是( )A选项；在有关力学的分析和计算中，只能采用国际单位制，不能采用其他单位制。B选项；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选项；力学单位制中，国际单位制中的基本单位有kg 、m 和N。D选项；单位制中的导出单位可以用基本单位来表达。答案为D ，解析为：在有关力学的分析和计算中，可以采用任何一种单位制，只要单位统一就行，不过为了方便，通常采用国际单位制，所以A错误；在力学单位制中，选长度、质量和时间这三个物理量作为基本单位的物理量，在国际单位制里，对应的单位是m 、kg 和s ，所以B 、C 错误；按照单位制的概念，导出单位都能用基本单位来表示，比如1N 等于1kg·m/s² ，所以D 正确。2．(单位制的应用)(多选)用国际单位制验证下列表达式，可能正确的是( )A选项；x 等于at (x 为位移、a 为加速度、t 为时间)。B选项；a 等于μg (a 为加速度、μ 为动摩擦因数、g 为重力加速度)。C选项；F 等于meq f(v,R) (F 为作用力、m 为。质量v 为速度、R 为半径)。D选项；v 等于eq r(gR) (v 为速度、R 为半径、g 为重力加速度)。答案为BD ，解析为：x 是位移，国际单位是M ，A 为加速度，国际单位是m/s² ，t。是时间，国际单位是s ，因此at 的国际单位是m/s ，所以x 等于at 是错误的，A 错误；a 是加速度，国际单位是m/s² ，μ 是动摩擦因数，无单位，g 是重力加速度，国际单位是m、s2 ，所以a 等于μg 可能正确，B 正确；F 是作用力，国际单位是N ，且1N 等于1kg·m/s² ，m 是质量，国际单位是kg ，v 是速度，国际单位是m/s ，R 是半径，国际单位是m ，可得F 等于meq f(v{R} 是错误的，C 错误；v 是速度，国际单位是m.s ，g 是重力加速度，国际单位是m;s² ，R 是半径，国际单位是m高中物理导出单位钓鱼网，eq r(gR) 的国际单位是m/s ，所以v 等于eq r(gR) 可能正确，D 正确。3．(单位制的应用)(多选)在探究匀变速直线运动的实验中，取计数时间间隔为0.1s ，测得相邻相等时间间隔的位移差的平均值Δx 等于1.2cm ，若还测出小车的质量为500g ，则关于加速度、合外力大小及单位，既正确又符合一般运算要求的是( )A选项；a 等于Δx除以t² ，即1.2除以0.1²m/s² ，结果为120m/s²。B选项；a 等于Δx除以t² ，即1.2乘以10的负二次方除以0.1²m/s² ，结果为1.2m/s²。C选项；F 等于ma ，即500乘以1.2N ，结果为600N。D选项；F 等于ma ，即0.5乘以1.2N ，结果为0.6N。答案为BD ，解析为：选项A中Δx等于1.2cm没转换成国际单位，C项中的小车质量m等于500g ，没转换成国际单位，所以A 、C 错误，B 、D 正确。