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第四章 運動和力的關系
高中物理必修第一冊人教版
第4節 力學單位制
知識點1 基本單位
1．單位與物理量：物理學的關系式在確定了物理量之間的數量關系的同時，也確定了物理量與__________間的關系．
2．基本量：被選定的能夠利用物理量之間的關系推導出其他________的一些量．
3．基本單位：________的單位．
4．導出單位：由基本量根據______________推導出來的其他物理量的單位．
單位　
物理量　
基本量　
物理關系　
基礎過關
例1-1 現有以下物理量或單位，按照要求選擇填空：
A.密度 B.米/秒 C.牛頓 D.加速度 E.質量 F.秒 G.米 H.長度
I.時間 .千克
（1）屬于物理量的是________；
【解析】屬于物理量的是A、D、、、 。
（2）基本量是_____；
【解析】基本量是、、 。
（3）作為基本單位的是_____，屬于導出單位的是____。
【解析】作為基本單位的是、、 ，屬于導出單位的是B、C。
【解析】力學中的基本量分別是長度、質量、時間，其單位分別是米、千克、秒，
對應的符號是、、 。
知識點2 國際單位制
1．單位制：__________單位和導出單位一起組成單位制．
2．國際單位制：1960年第11屆國際計量大會制訂了一種__________的、包括一切計量領域的單位制．
基本 　
國際通用 　
3．力學中三個基本物理量及單位
(1)三個基本物理量：________、________和________．
(2)國際單位制中三個基本單位：_____、______和_____．
長度　
質量　
時間　
米　
千克　
秒　
4．國際單位制中的基本單位
物理量名稱 物理量符號 單位名稱 單位符號
長度 l 米 m
質量 m 千克 kg
時間 t 秒 s
電流 I 安[培] A
熱力學溫度 T 開[爾文] K
物質的量 n 摩[爾] mol
發光強度 I，(IV) 坎[德拉] cd
例2-2 （多選）關于下面物理量和單位的說法正確的是( )
①密度 ②牛 ③米每秒 ④加速度 ⑤長度 ⑥質量 ⑦千克 ⑧時間
BC
A.屬于國際單位制中基本單位的是①⑤⑥⑧
B.屬于國際單位制中基本單位的是⑦
C.屬于國際單位制單位的是②③⑦
D.屬于國際單位制單位的是④⑤⑥
【解析】密度、加速度、長度、質量和時間不是單位的名稱，而是物理量的名稱。
千克是國際單位制中的基本單位，牛、米每秒是國際單位制中的導出單位，都屬于
國際單位制單位。故答案為B、C。
基礎過關
【學會了嗎│變式題】
1.在下列幾組儀器中，能直接用來測量國際單位制中三個力學基本物理量的是( )
C
A.彈簧測力計、秒表、刻度尺 B.彈簧測力計、秒表、天平
C.刻度尺、天平、秒表 D.彈簧測力計、刻度尺、天平
【解析】國際單位制規定的三個力學基本物理量為長度、質量、時間,因此可用刻度
尺、天平、秒表進行測量，C項正確。
知識點3 單位制的應用
1．根據單位制中的基本單位和導出單位，可以利用物理公式推導出其他物理量的單位，并確定該公式的比例常數．例如，在國際單位制中，根據牛頓第二定律，使質量為1 kg的物體產生1 m/s2加速度的力為1 N，即1 N＝1 kg·m/s2，這時F＝kma中，k＝1，所以F＝ma．
2．根據物理量的單位可以發現錯誤．在查閱資料或進行計算的過程中，如果發現某公式在單位上有問題，或者所求結果的單位與采用的單位制中該量的單位不一致，那么該公式或計算結果肯定是錯誤的．
3．簡化計算過程的單位表達．在解題計算時，已知量均采用國際單位制中的單位，計算過程中不用寫出各個量的單位，只要在式子末尾寫出所求量的單位即可，這樣求得的物理量的單位也是國際單位制中的單位．
例3-3 一物體在的外力作用下，產生 的加速度，求該物體的質量。下面
有幾種不同的求法，其中單位運用正確、簡捷而又規范的是( )
D
A.
B.
C.
D.
基礎過關
【解析】帶單位運算時，每一個數據均要帶上單位，且單位換算要正確；也可以把
題中已知量的單位都用國際單位制單位表示，計算時在每個式子和結果后面寫出正
確單位即可。
A、C項均錯誤，B項解題過程正確，但不簡捷，只有D項單位運用正確，且過程簡
捷、規范,故選D。
知識點4 單位制中的幾組易混概念的辨析
例4-4 （多選）下列說法正確的是( )
BCD
A.在力學中，力是基本概念，所以力的單位“牛頓”是力學單位制中的基本單位
B.因為力的單位是牛頓，而 ，所以牛頓是個導出單位
C.各物理量采用國際單位制單位，通過物理公式得出的最終結果的單位一定為國際
單位制單位
D.物理公式不僅確定了物理量之間的數量關系，同時也確定了物理量間的單位關系
【解析】力不是力學中的基本物理量，所以它的單位“牛頓”不是力學中的基本單位。
力學中的基本單位是千克、米、秒，其他單位都是導出單位。結合單位制相關知識，
可知B、C、D正確。
基礎過關
例4-5 下列關于單位制的說法正確的是( )
C
A.在國際單位制中，速度、質量、時間 是基本物理量
B.在國際單位制中，牛頓、千克、秒 是基本單位
C.只有在國際單位制中，牛頓第二定律的表達式才是
D.一般來說，物理公式主要確定各物理量間的數量關系，并不一定同時確定單位關系
【解析】在國際單位制中，質量、時間是基本物理量，而速度 不是基本物
理量，故A錯誤；在國際單位制中，千克、秒是基本單位，牛頓 是導出單
位，故B錯誤；牛頓第二定律的一般形式為，只有在國際單位制中， 才等
于1，牛頓第二定律的表達式才是 ，故C正確；一般來說，物理公式在確定了
各物理量間的數量關系的同時，也確定了單位關系，故D錯誤。
題型1 判斷比例系數或物理量的單位
例6 (2024·吉林通化模擬)楊氏彈性模量是表征彈性限度內物質材料抗拉或抗壓能力
的物理量，當一條長度為、橫截面面積為的金屬絲在力作用下伸長時， 叫應
力， 叫應變，應力與應變的比即彈性模量，由以上信息可以推斷彈性模量的單位
應為( )
B
A. B. C. D.
【解析】由題意知應力的單位為 ,應變無單位，故應力與應變的比
（即彈性模量）的單位即為應力的單位。
【學會了嗎│變式題】
圖4-4-1
2.力矩是表示力對物體作用時所產生的轉動效應的物理量。如圖4-4-
1所示，秤桿水平時秤砣的重力與 的距離的乘積即為秤砣重力的
力矩。力矩的單位用國際單位制中的基本單位可以表示為( )
C
A. B. C. D.
【解析】重力的力矩 ，所以力矩的單位為
，故C正確，A、B、D錯誤。
例7 研究發現，聲音在氣體中的傳播速度僅取決于氣體的壓強、密度及某些常數
（沒有單位），某人根據單位制的知識推導出了計算氣體中聲速的公式，并計算出
聲音在壓強為、密度為和壓強為 、密度為
的兩種氣體中的聲速之比，則下列比例正確的是( )
B
A. B. C. D.
題型2 利用單位制驗證物理問題
【解析】由單位制知識建立聲速表達式，等號左邊為聲速，國際單位制單位是 ；
等號右邊包含密度 ，國際單位制單位是，壓強，國際單位制單位是 ，又
，，整理后的單位為 。
等號兩邊的單位要統一，即與 經過某種運算后所得的單位應該與聲速 的單位
一致。我們觀察與 的單位，很容易看出的單位就是 ，所以氣體中聲速
的公式為，其中 為常數，沒有單位。將題中數據代入公式，則
。故選B。
【學會了嗎│變式題】
3.物理學中有些結論不一定要通過計算才能驗證，有時只需通過一定的分析就能判
斷結論是否正確。根據流體力學知識，噴氣式飛機噴出氣體的速度 與飛機發動機燃
燒室內氣體的壓強、氣體密度 及外界大氣壓強 有關。試分析判斷下列關于噴出
氣體的速度的倒數 的表達式正確的是( )
A
A. B. C. D.
【解析】A、B選項右側單位為 ,是
速度倒數的單位，結合實際情況，內外壓強差越大，噴氣速度越大，可知A正確，B
錯誤；C選項右側單位為 ,不是速度倒數的單
位，C錯誤；D選項右側單位為
,不是速度倒
數的單位，D錯誤。
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