高一物理课件：力学单位制.ppt

4.4 4.4 力学单位制力学单位制 第第 章章 牛牛顿顿运运动动定定律律四四学习目标学习目标1、知知道道什什么么是是单单位位制制，什什么么是是基基本本单单位位，什什么是导出单位。么是导出单位。3、明确单位制在物理计算中的应用、明确单位制在物理计算中的应用2、知道力学中的三个基本单位。、知道力学中的三个基本单位。4、计计算算中中采采用用国国际际单单位位进进行行运运算算，从从而而使使运运算过程的书写简化。算过程的书写简化。第第 章章 牛牛顿顿运运动动定定律律四四一、统一度量衡的意义一、统一度量衡的意义 春春秋秋战战国国时时期期，由由于于诸诸侯侯割割据据，政政权权分分散散，度度量量衡衡也也无无法法保保持持一一致致。秦秦始始皇皇统统一一全全国国（公公元元前前221）后后,为为适适应应生生产产和和政政治治的的需需要要，即即推推行行“一一法法度度衡衡石石丈丈尺尺，车车 同同轨轨，书书同同文文字字”。颁颁发发了了统统一一度度量量衡衡诏诏书书，制制定定了了一一 套套严严格格的的管管理理制制度度，这这些些措措施施有有利利于于中中央央集集权权，保保证证了了 度度量量衡衡的的准准确确一一致致，为为中中国国两两千千多多年年封封建建社社会会的的度度量量衡衡 制制奠定了基础。奠定了基础。第第 章章 牛牛顿顿运运动动定定律律四四在在18751875以前年全世界没有统一的单位，以前年全世界没有统一的单位，如长度的单位：如长度的单位：法国人：米法国人：米 英国人：英尺英国人：英尺 中国人：尺中国人：尺在国际交流中非常不方便：在国际交流中非常不方便：1875年法国年法国政府邀请政府邀请20个国家政府代表个国家政府代表 来商讨：来商讨：成立国际计量局成立国际计量局 主主 题：题：单位问题：单位问题：(统一问题统一问题)请各国代表请各国代表提出议案提出议案国际计量局世界代表大会国际计量局世界代表大会1 1、要求统一单位、要求统一单位2 2、如何统一、如何统一:第第 章章 牛牛顿顿运运动动定定律律四四 第第 章章 牛牛顿顿运运动动定定律律四四 1960年第11届国际计量大会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。第第 章章 牛牛顿顿运运动动定定律律四四如何制定统一的单位制如何制定统一的单位制物理学中，选定几个单位就能够利用物理之间的关系推导出其它物理量的单位，被选定的物理量叫做基本量，它们的单位叫做基本单位。由基本单位根据关系式推导得出的单位叫做导出单位。单单位位制制基本基本单位单位导出导出单位单位1 1、米、米(m)(m)；厘；厘米（米（cm)cm)2 2、千克（、千克（KgKg）3 3、秒（、秒（S S）；）；分（分（min)min)力学单力学单位制中位制中的三个的三个基本单基本单位。位。m/s m/s2 N Kg/m3 力学单位制力学单位制中的导出单位。中的导出单位。第第 章章 牛牛顿顿运运动动定定律律四四如何制定统一的单位制如何制定统一的单位制 第第 章章 牛牛顿顿运运动动定定律律四四如何确定基本单位如何确定基本单位 力学是研究物体运动变化的过程中力学是研究物体运动变化的过程中力与运动关系的，因此，力与运动关系的，因此，联系物体自身性联系物体自身性质的量（质量）和空间尺度的量（长度）质的量（质量）和空间尺度的量（长度）以及时间以及时间，必然与物体受力后运动变化联，必然与物体受力后运动变化联系得系得最密切、最普遍最密切、最普遍，所以这三个物理量，所以这三个物理量也最基本，事实表明，用这三个量做基本也最基本，事实表明，用这三个量做基本单位，可以使力学中的单位数目最少单位，可以使力学中的单位数目最少 第第 章章 牛牛顿顿运运动动定定律律四四如何确定基本单位如何确定基本单位 长度单位：米（长度单位：米（m m）质量单位：千克（质量单位：千克（kgkg）时间单位：秒（时间单位：秒（s s）例：例：19831983年年1010月第十七届国月第十七届国际计量大会通过了米的新定义：际计量大会通过了米的新定义：“米是光在真空中米是光在真空中1 1299792458299792458秒的时间间隔内所经路程的长度秒的时间间隔内所经路程的长度”第第 章章 牛牛顿顿运运动动定定律律四四千克千克:国际千克原器的质量为国际千克原器的质量为1 kg.1 kg.国际千克原器是国际千克原器是18891889年第一届年第一届国际权度大会批准制造的国际权度大会批准制造的.它是一它是一个高度和直径均为个高度和直径均为39 mm39 mm的的,用铂铱用铂铱合金制成的圆柱体合金制成的圆柱体.原型保存在巴原型保存在巴黎国际计量局黎国际计量局.秒（秒（s s）:等于铯等于铯133133原子基原子基态的两个超精细能级之间跃迁态的两个超精细能级之间跃迁的辐射周期的的辐射周期的91926317709192631770倍的倍的持续时间持续时间 第第 章章 牛牛顿顿运运动动定定律律四四 第第 章章 牛牛顿顿运运动动定定律律四四仅仅有力学单位制不够用，其它学科怎么办？仅仅有力学单位制不够用，其它学科怎么办？可能结果可能结果：都建立单位制都建立单位制规定所有的基本单位：规定所有的基本单位：cdcdmolmol摩摩(尔尔)物质的量物质的量坎坎(德拉德拉)发光强度发光强度K开开(尔文尔文)热力学温度热力学温度A安安(培培)电流电流s秒秒时间时间kg千克千克(公斤公斤)质量质量m米米长度长度单位符号单位符号单位名称单位名称物理量名称物理量名称物理量物理量单位单位备注备注名称名称符号符号名称名称符号符号面积面积S平方米平方米m2体积体积V立方米立方米m3位移位移S米米m速度速度V米每秒米每秒m/s加速度加速度A米每二次秒米每二次秒m/s2角速度角速度弧度每秒弧度每秒rad/s频率频率f赫兹赫兹Hz(质量质量)密度密度千克每立方米千克每立方米Kg/m3力力F牛顿牛顿N1N=1Kgm/s2力矩力矩M牛顿牛顿米米N m动量动量P千克米每秒千克米每秒Kgm/s压强压强P帕斯卡帕斯卡Pa1Pa=1N/m2功功W焦耳焦耳J1J=1Nm能能(量量)E焦耳焦耳J功率功率P瓦特瓦特W1w=1J/s常用的力学量的SI单位（导出单位）1 1基本单位基本单位长度：米（长度：米（m）质量：千克（质量：千克（kg）时间：秒（时间：秒（s）2 2导出单位：导出单位：速度：米秒（速度：米秒（m/s）加速度：米加速度：米/秒秒2 2（m/s2）力：牛顿（力：牛顿（N）四、力学中的国际单位制（四、力学中的国际单位制（SISI）五、组合单位的读法 组合单位的汉文名称与其符号表示的顺序一致在只有名称而不出现符号的场合，名称的顺序应该与有符号的情况下一致如单位由相乘构成，无论是否使用乘的符号，名称中无对应“乘”的词，符号中的除（斜线和出现的负指数），名称中对应的词为“每”字，“每”字只出现一次而与分母中的单位多少无关例如：力矩的SI单位名称为“牛顿米”（因其符号为Nm）密度的SI单位名称为“千克每立方米”（因其符号为kgm3）1 1、给出下列物理量或单位，请按要求填空：、给出下列物理量或单位，请按要求填空：A A、米；、米；B B、牛顿；、牛顿；C C、加速度；、加速度；D D、米、米/秒秒2 2；E E、质量；、质量；F F、千克；、千克；G G、时间；、时间；H H、秒；、秒；I I、分钟；、分钟；J J、位移；、位移；K K、厘米；、厘米；L L、千克、千克/米米3 3；M M、焦耳；、焦耳；1 1、在国际单位制中作为基本单位的是、在国际单位制中作为基本单位的是_。2 2、属于导出单位的是、属于导出单位的是_。3 3、物理量是：、物理量是：_。其中属于矢量的是其中属于矢量的是 ，属于标量的是，属于标量的是 ；A F HA F HB D L MB D L MC E G JC E G JC JC JE GE G 第第 章章 牛牛顿顿运运动动定定律律四四应用应用1物理公式既反映了各物理量间物理公式既反映了各物理量间的数量关系，同时也确定了各物理的数量关系，同时也确定了各物理量的单位关系量的单位关系 因此，在解题中可用单位制来粗因此，在解题中可用单位制来粗略判断结果是否正确，如单位制不略判断结果是否正确，如单位制不对，结果一定错误可以帮助我们对，结果一定错误可以帮助我们检查记忆中物理公式是否正确和检检查记忆中物理公式是否正确和检查运算过程与结果。查运算过程与结果。第第 章章 牛牛顿顿运运动动定定律律四四应用应用2在解题计算时，已知量均采在解题计算时，已知量均采用国际单位制，计算过程中不用国际单位制，计算过程中不用写出各个量的单位，只要在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式子末尾写出所求量的单位即可。可。例例1 1 ：一个静止在光滑水平面上的物体，质量是：一个静止在光滑水平面上的物体，质量是7 7kgkg，在在1414N N的恒力作用下，的恒力作用下，5 5s s末的速度是多大？末的速度是多大？5 5s s内通过的内通过的位移是多大？位移是多大？在在解解题题计计算算时时，已已知知量量均均采采用用国国际际单单位位制制，计计算算过过程程中中不不用用写写出出各各个个量量的的单单位位，只只要要在在式式子子末末尾尾写写出出所所求求量量的的单单位位即可即可1 1、简化计算过程的单位表达、简化计算过程的单位表达物理物理情景情景vtv0=0F=7N s物体在上述过程做匀变速直线运动吗？为什么？物体在上述过程做匀变速直线运动吗？为什么？解：解：Vtat2m/s25s10m/s统一单位制统一单位制注意注意：有的同学，解题时，单位弄错，常常说自己粗心。其实是单位制没有掌握好。代入数据前应统一单位制这点要形成习惯2m/s27 7kg 1414NmFa amF7 71414a a2m/s2m/s2Vtat25m/s10m/sS at2 2m/s225s212125m25mS at2 225m2121 第第 章章 牛牛顿顿运运动动定定律律四四例1、质量质量100g 的物体，受到的物体，受到0.2N 的力作用由静止开始运动，则物体速的力作用由静止开始运动，则物体速度达到度达到 40cm/s 所用的时间为多少？所用的时间为多少？第第 章章 牛牛顿顿运运动动定定律律四四例题例题2 2一个原来静止的物体，质量是一个原来静止的物体，质量是7kg7kg，在在14N14N的恒力作用下，的恒力作用下，5s5s末的速度是末的速度是多大？多大？5s5s内通过的路程是多少？内通过的路程是多少？第第 章章 牛牛顿顿运运动动定定律律四四例题例题3 3 用用恒恒定定不不变变的的力力 F 推推一一个个静静止止在在光光滑滑水水平平面面上上的的物物体体，物物体体的的速速度达到度达到 vt 所需的时间为？所需的时间为？C 第第 章章 牛牛顿顿运运动动定定律律四四练习练习1、下下列列有有关关力力学学单单位位制制的的说说法法中中，正正确的是：确的是：A、在在力力学学的的分分析析计计算算中中，只只能能采采用国际单位，不能采用其他单位用国际单位，不能采用其他单位 B、力力学学单单位位制制中中，选选为为基基本本单单位位的物理量有长度、时间、质量的物理量有长度、时间、质量 C、力力学学单单位位制制中中，采采用用国国际际单单位位制的基本单位有：千克、米、秒制的基本单位有：千克、米、秒 D、单单位位制制中中的的导导出出单单位位可可以以用用基基本单位来表示本单位来表示BCD 第第 章章 牛牛顿顿运运动动定定律律四四练习练习2、关于国际单位制，下列说法中正确的、关于国际单位制，下列说法中正确的是：是：A、在力学单位制中，若采用、在力学单位制中，若采用cm、g、s作为基本单位，力的单位是牛（作为基本单位，力的单位是牛（N）B、牛是国际单位制中的一个基本单位、牛是国际单位制中的一个基本单位C、牛是国际单位制中的一个导出单位、牛是国际单位制中的一个导出单位D、千克、千克米米/秒秒2、焦、焦/米都属于力的国际米都属于力的国际单位单位CD 第第 章章 牛牛顿顿运运动动定定律律四四练习练习3 3、给出下列物理量或单位，请按要求填空：、给出下列物理量或单位，请按要求填空：A A、米；、米；B B、牛顿；、牛顿；C C、加速度；、加速度；D D、米、米/秒秒2 2；E E、质量；、质量；F F、千克；、千克；G G、时间；、时间；H H、秒；、秒；I I、分钟；、分钟；J J、位移；、位移；K K、厘米；、厘米；L L、千克、千克/米米3 3；M M、焦耳；、焦耳；、在国际单位制中作为基本单位的是在国际单位制中作为基本单位的是_。、属于导出单位的是属于导出单位的是_。、物理量是：、物理量是：_。A F HB D L MC E J G 既不是国际单位，也不是导出单位既不是国际单位，也不是导出单位 第第 章章 牛牛顿顿运运动动定定律律四四小结：小结：2、在力学中我们选定长度、质量、时间这三、在力学中我们选定长度、质量、时间这三个物理量的单位个物理量的单位千克千克(kg)、米、米(m)、秒、秒(s)为基本单位为基本单位3、由基本单位和导出单位组成单位制，国际、由基本单位和导出单位组成单位制，国际单位制是一个比较科学、完善的单位制单位制是一个比较科学、完善的单位制1、单位制的制定便于各个国家进行学术交流、单位制的制定便于各个国家进行学术交流4、解解题题时时使使用用基基本本单单位位进进行行，有有利利于于防防止止粗粗心而用错单位。心而用错单位。单单位位制制基本单位基本单位导出单位导出单位1、米、米(m)2、千克（、千克（Kg）3、秒（、秒（S）4、安培（、安培（A）5、开尔文（、开尔文（K）6、坎德拉、坎德拉（cd）7、摩尔、摩尔（mol）力学单位制力学单位制中的三个基中的三个基本单位本单位由基本单位推由基本单位推导出来的单位导出来的单位叫导出单位叫导出单位选定的选定的单位单位m/s、m/s2、N、kg/m3 kg.m/s、kg.m2/s2、N.s 库、欧姆、电功率等等库、欧姆、电功率等等焦焦/千克等千克等电学电学热学热学热学热学光学光学国际单位国际单位制制(简称简称SI单位制单位制)