力学单位制_7

1 / 4 力学单位制 一、教学目标 1.知道什么是单位制，知道力学中的三个基本单位。 2.认识单位制在物理计算中的作用。 二、教学重点单位制及其应用。三、教学难点正确地理解单位制在物理计算中的应用。教学过程为了测量或比较物理量的大小，我们建立了物理量的单位。我们已学过的一些物理量的数量关系的同时，也确定了物理量的单位。一般说来，物理量的单位可以任意选择，这样会存在同一个物理量出现多个单位，与此对应存在多种单位制。古今中外都不一样，严重影响了科学技术的交流与发展，因此国际计量大会对此做出了 规范，通过了国际单位制（代号为 SI）（一）单位制1.基本单位：所选定的基本物理量的单位 物理学中，共有七个物理量的单位被选定为基本单位 在力学中，选定长度、质量和时间这三个物理量的单位基本单位。长度的单位有：厘米（ cm）、米（ m）、千米（ km）等。质量的单位有：克（ g）、千克（ kg）、等时间的单位有：秒（ s）、分（ min）、小时（ h）等。力学是研究物体运动变化的过程中力与运动关系的，因此，联系物体自身性质的量（质量）和空间尺度的量（长度）以及时间，必然与物体受力后运动变化联系得最密切、最普遍，所以这三个物理 量也最基本，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中少。 2.导2 / 4 出单位：根据物理公式中其它物理量和基本物理量的关系，推导出的物理量的。单位。从根本上说，所有的物理量都是由基本物理量构成的，在力学范畴内，所有力学量都是由长度、质量和时间这三个基本物理量组成的，因此基本物理量的单位选定就决定了其它导出物理量的单位。速度公式为。位移单位选 m，时间单位选 s，速度的单位是 m/s。加速度公式为。速度单位是 m/s，时间单位是 s，则加速度单位是 m/s2。牛顿第二定律公式为 F=ma。质量单位选 kg，加速度单位选m/s2，则力的单位是 N。可见：选择了位移、时间、质量和其它物理量的单位，就导出了速度、加速度、力的单位。 3.单位制：基本单位和导出单位的总和叫做单位制。由于基本单位的选择不同，历史上的力学中出现了厘米、克、秒制，工程技术领域还有英尺、秒、磅制等单位。（二）力学中的国际单位制（ SI） 1.基本单位长度单位：米（ m）质量单位：千克（ kg）时间单位：秒（ s） 2.导出单位：速度单位：米 /秒（ m/s）加速度单位：米 /秒 2（ m/s2）力的单位：牛顿（ N）【例 1】下列物理量单位中哪些属于基本单位，哪些属于国际单位制单位：吨（ t）、米（ m）、毫米（ mm）、小时（ h）、秒（ s）、焦耳（ j）、牛米（ Nm ）、微克（ g ）、千克（ kg）、微秒（ s ）、克 /厘米 3（ g/cm3）【解析】首先应明确，在力学中所有长度、质量、时间的单位都是基本单位，所以上述单位中吨（ t）、米（ m）、毫米（ mm）、小时（ h）、秒（ s）、3 / 4 微克（ g ）、千克（ kg）、微秒（ s ）等都是基本单位。 属于国际单位制的是： m、 s、 kg、 Nm 值得一提的是，会有相当一部分学生可能会把国际 单位制的单位与基本单位混为一谈，持这种错误观点的同学会只把 m、s、 kg作为第一问的答案。 （三）组合单位的谈法组合单位的汉字名称与其它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 ” 字出现一次而与分母在的单位无关。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 kg/m3）（四） 力学国际单位制（ SI）在解题中的应用 1.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.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量的单位关系。因此，在解题中可用单位制来粗略判断结果是否正确，如单位制不对，结果一定错误。【例 2】质量为 500g 的物体受力作用后获得 10m/s2的加速度，则物体受到的合外力为多少牛？【解析】从题中可看出、题目给出了物体的质量和加速度，但均不是国际单位，因此需要将单位换成国际单位制中的单位。 4 / 4 物体 质量 m=500g= 物体的加速度 a=10cm/s2=/s2 由牛顿第二定律 F=ma 得物体受到的合外力 F= 利用国际单位制运算时