高中物理 4.4 力学单位制课件 新人教版必修1.ppt

在应用牛顿第二定律f ma时 各量的单位选用有一定的规律 如质量m选用kg 加速度a选用m s2时 则力f的单位是n 否则一般来说就无法运用这一公式处理问题 在生活中经常有因为忽略单位问题而发生的事故 导入新课 20世纪末美国曾发射一个火星探测器 在设定环绕轨道半径时 没有进行单位换算 导致探测器离火星过近 温度过高而起火 随后脱离轨道坠入火星的大气层 致使美国损失价值1 25亿美元的火星探测器 一次因单位失误而导致的事故 血的教训 可见在运用规律处理问题时 一定要注意单位及单位制问题 下面就让我们走进力学单位制去探索它的奥秘 第四章牛顿运动定律 4 4力学单位制 1 知识与技能了解物理量的单位有两类 一类是基本单位 一类是导出单位 掌握力学中三个基本单位 会利用物理量关系导出相应的物理量单位 了解国际单位制的各物理量单位 教学目标 2 过程与方法根据日常生活熟知的事实和已掌握的物理知识 类比探究出物理量也有数值 体验到探究性学习的一般程序和法则 学会如何确定各物理量单位的方法 培养学生创新思维能力 3 情感态度与价值观培养学生认真严谨的科学态度及探究创造的心理品质 培养学生的逻辑推理能力 教学重点知道力学单位制 特别是国际单位制中取m kg s作为基本单位 教学难点处理有关问题时 应将各物理量的单位统一在si单位制下 以免产生不必要的误会 教学重难点 1 单位制2 力学中的国际单位制3 组合单位的读法 本节导航 1 单位制 物理学的关系式确定了物理量之间的关系 同时它也确定了物理量的单位间的关系 同学们思考一下 下面的单位有什么不同呢 概念 所选定的基本物理量的单位 l 物理学中 共有七个物理量的单位被选定为基本单位 基本单位 2 在力学中 选定长度 质量和时间这三个物理量的单位为基本单位 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 概念 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 导出单位 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 举例说明 我们选定位移的单位米 时间的单位秒 就可以利用推导得到速度的单位米每秒 再结合公式 就可以推导出加速度的单位 米每平方秒 如果再选定质量的单位千克 利用公式f ma就可以推导出力的单位是牛 导出单位 常用的力学量的si单位 不是国际单位中的导出单位 除了si单位制 还有厘米 克 秒单位制 非国际单位 概念 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 冲刺速度谁快 2 力学中的国际单位制 基本单位 长度单位 米 m 质量单位 千克 kg 时间单位 秒 s 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 力学中的国际单位 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 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 si在解题中的应用 例 质量为500g的物体受力作用后获得10cm 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 3 组合单位的读法 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组合下一致 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 课堂小结 1 基本单位和导出单位一起组成了单位制 可以选用不同物体量的单位为基本单位就生成了不同的单位制 2 物理公式在确定物理量的数量关系的同时 也确定了物理量的单位关系 3 在国际单位制 si 中 取m 长度单位 kg 质量单位 s 时单位 作为基本单位 4 在计算物理问题时 要先统一单位制 再进行计算 可以使计算简化 1 已知月球表面重力加速度g是地球表面重力加速度go的1 6 按照国际单位制来选择单位 一质量为m的物体在月球上的重力应写作 ag mgbg mgocg 6mgodg 1 6mgo 课堂练习 2 在下面列举的物理量单位中 属于国际单位制力学基本单位的是 a千克 kg b米 m c牛 n d秒 s 3 下列单位中 属于国际单位制中加速度的单位的是 a厘米 秒2 cm s2 b米 秒2 m s2 c牛 千克 n kg d牛 米 n m 4 请把下列物理量与单位一一对应起来 1 力akg m2 s3 2 压强bkg m s2 3 功ckg m2 s2 4 功率dkg s2 m 用直线连接 属于物理量的是 力学中的基本单位的有 力学中的导出单位的有 属于国际单位制中的