《力学单位制》.ppt

火星大气层的最小安全距离 大约85km 100km 预定140km 150km 实际 探测器距火星表面最近仅57km 探测器在火星大气中被 火葬 1999年9月30日的调查报告 造成飞行高度太低的原因是公制和英制的转换问题 1999年9月23日 1998年12月美国发射的火星气候探测器与地面失去联系 洛克希德马丁公司提供资料 以便喷射推进实验室每天两次启动小推进器 来调整太空船的航向 导航员认为启动小推进器的力是以公制的 牛顿 为单位 不料这些资料却是以英制的 磅 为单位 结果导致太空船的航向出现微小偏差 日积月累 终于差之毫厘 谬以千里 力学单位制 新课标高中物理必修I 1 什么是单位和单位制 测量是将待测的量与一个选来作为标准的同类量进行比较 确定待测量是该同类标准量的多少倍的过程 什么是单位 选来作为标准的同类量称之为单位 倍数称为测量数值 测量值 测量数值 单位 长度 8 00厘米 度是指长度的计量标准 单位有丈 尺 寸等 量是指容量的计量标准 单位有斗 升等 衡是指质量的计量标准 单位有斤 两等 中国古代的单位制 孔子家语 布手知尺 布指知寸 商代骨尺长16 95厘米 宽1 8厘米 小尔雅 掬 一升也 十升为斗 商鞅铜方升全长18 7cm 内口长12 4cm 宽6 9cm 深2 3cm 容积202ml 新莽始建国铜方斗全长23 92cm 高11cm 口方14 75cm 容积1978ml 说文 斤 斫木斧也 人们常常借用斧的重量作为一个单位 与其他交换物相比较从事交易活动 后来 斧便逐渐地过渡为一个重量单位 斤 秦始皇诏文权通高5 3cm 径4 7cm 重260g 匠石运斤成风 听而斫之 尽垩而鼻不伤 庄子 徐无鬼 长度单位英寸 吋inch 1英寸 2 54厘米 10世纪 英王埃德加大拇指的第一个指节的长度 14世纪 从大麦穗中选取3粒最大的麦粒排成一行 其长度就是一英寸 英尺 呎foot 1英尺 12英寸 30 48厘米 9世纪 英国查理曼大帝的脚板的长度 16世纪 德国 某一个礼拜日最先从教堂里走出来的16个男子的左脚长度平均值 英制英制单位是一种起源于英国 并在其前殖民地和英联邦国家使用的单位制 码 yard 1码 3英尺 91 44厘米 12世纪 英国亨利一世的鼻尖到前伸手臂时中指尖的距离 磅 pound 1磅 454克 一颗从麦穗的中间抽取的大麦的重量的7000倍 物理学的关系式确定了物理量之间的关系 也指它确定了物理量之间的单位关系 例如 m s m s2 F ma 1N 1kg m s2 复习与思考 物理学的关系式 一般说来 物理量的单位可以任意选择 这样就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 SI基本单位 单位制 米 metre 1790年 巴黎会议约定 通过巴黎的地球子午线全长的四千万分之一定义为1米 米制 铂铱合金制成的国际米原器 千克 kilogram 1791 1立方分米的水在其密度最大时的温度 约为4摄氏度 下的质量 铂铱合金制成的国际千克原器 年 地球绕太阳一周所用的时间 月 月球绕地球一周所用的时间 日 地球自转一周所用的时间 时间的单位 秒 一个平太阳日的1 86400为一秒 SI中的非基本单位 也不是导出单位 除了SI单位制 还有厘米 克 秒单位制 单位制 单位制 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最少 根据物理公式中其他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 所有的力学量都是由长度 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也就决定了其他导出物理量的单位 二 导出单位 单位制 速度公式v s t 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a v1 v0 t 速度单位是m s 时间单位是s 则加速度的单位是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 kg m s2 三 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 历史上力学中出现了厘米 克 秒制和米 千克 秒制两种不同的单位制 工程技术领域还有英尺 秒 磅制等单位制 单位制 常用的力学量的SI单位 导出单位 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 四 力学中的国际单位制 SI 单位制 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N m 密度的SI单位名称为 千克每立方米 因其符号为kg m3 单位制 例1 一个静止在光滑水平面上的物体 质量是7kg 在14N的恒力作用下 5s末的速度是多大 5s内通过的路程是多大 单位制在物理学中的应用 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 1 简化计算过程的单位表达 物理情景 v0 0 物体在上述过程作匀变速直线运动吗 为什么 解 统一单位制 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 单位制在物理学中的应用 既不是国际单位 也不是导出单位 1 给出下列物理量或单位 请按要求填空 A 米 B 牛顿 C 加速度 D 米 秒2 E 质量 F 千克 G 时间 H 秒 I 分钟 J 位移 K 厘米 L 千克 米3 M 焦耳 1 在国际单位制中作为基本单位的是 2 属于导出单位的是 3 物理量是 其中属于矢量的是 属于标量的是 AFH BDLM CEGJ 课堂练习 CJ EG 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 题目已给出了物体的质量和加速度 但均不是国际单位 因此需将其单位换成国际单位制中的单位 物体质量m 500g 0 5kg物体的加速度a 10cm s2 0 1m s2由牛顿第二定律 F ma得物体受到的合外力F 0 5 0 1N 0 05N利用国际单位制运算时 不需要带单位运算 只要在每一个结果的后面写上正确单位即可 课堂练习 单位制 基本单位 导出单位 1 米 m 2 千克 Kg 3 秒