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1、4 力學(xué)單位制,1.知道什么是單位制,什么是基本單位,什么是導(dǎo)出單位,能夠自己推導(dǎo)物理量的單位。 2.知道力學(xué)中的三個基本單位。 3.認(rèn)識單位制在物理計算中的作用,掌握統(tǒng)一單位后,計算過程的正確書寫。,一,二,一、基本單位和導(dǎo)出單位,一,二,二、單位制 1.定義:由基本單位和導(dǎo)出單位一起組成了單位制。1960年第11屆國際計量大會制訂了一種國際通用的、包括一切計量領(lǐng)域的單位制,叫作國際單位制,簡稱“SI”。 2.國際單位制中的基本單位有七個,見下表:,一,二,在學(xué)習(xí)了力學(xué)單位制后,李明同學(xué)由公式G=mg得g的單位是N/kg,而趙宏同學(xué)由自由落體公式v=gt得g的單位為m/s2,于是二人發(fā)生爭執(zhí)
2、,都認(rèn)為自己導(dǎo)出的單位正確,到底誰是誰非呢?,一,二,3.單位的換算問題: 在運(yùn)用物理公式進(jìn)行計算時,一定要注意各物理量單位的統(tǒng)一,即將各物理量的一些常用單位換算成國際單位制所規(guī)定的單位,以達(dá)到統(tǒng)一的目的,然后才能進(jìn)行運(yùn)算。 力學(xué)中三個基本單位的常用單位換算關(guān)系如下: 長度:1 km=103 m 1 m=10 dm=102 cm=103 mm=106 m;質(zhì)量:1 kg=103 g;時間:1 h=60 min=3 600 s。 一些單位常添加詞頭,換算關(guān)系如下: 兆(106倍)如1 M=106 ;千(103倍)如1 km=103 m;毫(10-3倍)如1 mm=10-3 m;微(10-6倍)如
3、1 m=10-6 m;納(10-9倍)如1 nm=10-9 m。 還有一些常用的單位沒有詞頭,需要我們在學(xué)習(xí)中另行掌握。如:長度的單位光年;時間的單位分、時、天、年等。 通常在物理計算中,如果已知量的單位都用國際單位制表示時,則所求量的單位也一定是用國際單位制表示的。,一,二,兩個物體的長度分別是1.70和150,你能說明哪個物體更長嗎? 提示:不能說明。要想比較物理量的大小必須加上單位。我們對物理量進(jìn)行描述時,除了數(shù)字外,還必須有單位。,一,二,三,一、對單位制的理解 1.由于物理量間并不是各自完全獨(dú)立的,它們之間有些是可以通過物理公式聯(lián)系在一起的,所以只需要選定幾個基本量,其他量就可以通過
4、物理公式推出了,這便有了基本物理量和導(dǎo)出物理量?；疚锢砹康膯挝唤谢締挝?導(dǎo)出物理量的單位叫導(dǎo)出單位。 2.每個物理量一般都有多個單位,選擇的基本單位不同,所得到的導(dǎo)出單位也不同;另有一些物理量的單位是以科學(xué)家的名字命名的,如安培、牛頓、焦耳,其中既有基本單位,又有導(dǎo)出單位,應(yīng)注意區(qū)分。 3.國際統(tǒng)一使用的單位制稱為國際單位制(SI),其中力學(xué)的三個基本單位為kg、m、s。,一,二,三,二、為何選用“kg、m、s”為力學(xué)的基本單位 基本物理量和基本單位選定的原則: 1.這些物理量在力學(xué)中有最基本的地位。 2.用這些物理量的單位作基本單位,可使基本單位的數(shù)目最少,從而使導(dǎo)出單位更簡單。 力學(xué)研
5、究的是物體在運(yùn)動變化過程中力與運(yùn)動的關(guān)系,因此反映物體自身固有屬性的量質(zhì)量和反映空間尺度的量長度以及時間,必然與物體受力后的運(yùn)動變化聯(lián)系得最密切、最普遍,所以這三個物理量也最基本。事實也表明選用這三個量作基本量,可使力學(xué)的基本量數(shù)目最少。 溫馨提示并不是只用一個符號表示的單位就是基本單位,如牛頓(N)、焦耳(J)、瓦特(W)等都不是基本單位,它們都是導(dǎo)出單位。,一,二,三,三、單位制在物理計算中的作用 1.可以簡化物理公式的表達(dá)形式:根據(jù)單位制的基本單位和已知的導(dǎo)出單位,可以利用物理公式推導(dǎo)出其他物理量的單位,并確定該公式的比例常數(shù)。例如,在國際單位制中,根據(jù)牛頓第二定律定義使質(zhì)量為1 kg的
6、物體產(chǎn)生1 m/s2加速度的力為1 N,即1 N=1 kgm/s2,這時F=kma中,k=1,所以F=ma。 2.可以檢查物理量關(guān)系的正誤:根據(jù)物理量的單位,如果發(fā)現(xiàn)某公式在單位上有問題,或者所求結(jié)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(jié)果肯定是錯誤的。 3.可以簡化計算過程:用物理規(guī)律解決問題時,要將所有物理量的單位都統(tǒng)一到國際單位制中,用國際單位制中的基本單位和導(dǎo)出單位表示,這樣就可以省去計算過程中單位的代入,從而使計算簡便,并且這樣求得的物理量的單位也是國際單位。,類型一,類型二,【例題1】 現(xiàn)有下列物理量或單位,按下面的要求選擇填空: A.力 B.米/秒 C.牛頓
7、D.加速度 E.質(zhì)量 F.秒 G.厘米 H.長度 I.時間 J.千克 K.米 (1)屬于物理量的是 (只填代號,下同); (2)在國際單位制中,其單位作為基本單位的物理量有 ; (3)在國際單位制中屬于基本單位的是 ,屬于導(dǎo)出單位的是 。 解析:(1)屬于物理量的是A、D、E、H、I。 (2)在國際單位制中,其單位作為基本單位的物理量有E、H、I。 (3)在國際單位制中屬于基本單位的是F、J、K,屬于導(dǎo)出單位的是B、C。 答案:見解析,類型一,類型二,題后反思(1)區(qū)分物理量和物理量的單位,不要把兩者混淆;(2)區(qū)分基本量的國際單位制單位和非國際單位制單位,如質(zhì)量是基本量,它的單位中,千克是國
8、際單位制中的單位,克、噸是非國際單位制中的單位,但它們都是基本單位。,類型一,類型二,點(diǎn)撥:物理計算問題中給出的幾個物理量的單位不一定是統(tǒng)一的國際單位制單位,一般先將其換算成統(tǒng)一的國際單位制單位,這樣在計算過程中就不必將單位一一代入進(jìn)行運(yùn)算,只要在計算的數(shù)值后面加上相應(yīng)的單位即可。,類型一,類型二,類型一,類型二,題后反思(1)若已知量的單位用國際單位制單位表示,則計算結(jié)果的單位也是國際單位制單位,因此,在解題時只要將已知量的單位統(tǒng)一成國際單位制單位,在計算過程中就沒必要一一寫出各個量的單位,只在最后結(jié)果寫出正確單位就可以了。 (2)養(yǎng)成統(tǒng)一使用國際單位制單位的習(xí)慣,有利于正確掌握規(guī)律,幫助檢驗解題結(jié)果是否正確。,
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