【课件】力学单位制课件-2022-2023学年高一上学期物理人教版（2019）必修第一册

4.4力学单位制

美国国家航天局（NASA）在20世纪末曾发射过一个火星探测器，但它由于飞得靠火星过近，结果因温度过高而起火，并脱离轨道坠入火星的大气层。

航空航天局调查原因时发现：原来探测器的制造商洛克希德·马丁公司计算加速时的力使用了英制单位，而喷气推动实验室的工程师理所当然地认为他们提供的数据是以国际单位算出来的，并把这些数据直接输入电脑。结果促使价值1.25亿美元的火星探测器毁于一旦。导入：“失之毫厘谬以千里”

计算一头大象的质量时常用单位吨（t）做单位，但在计算人的质量时却用千克（kg）做单位。自由落体加速度g

的单位是米每二次方秒（m/s2），在初中学习时，g

的单位曾用牛顿每千克（N/kg）。这些单位有什么规则吗？由位移和时间求速度时，所用的关系式为如果位移的单位用米（m），时间的单位用秒（s），得出的速度单位就是米每秒（m/s）。已知速度的变化量和发生这个变化所用的时间，要求加速度时，所用的关系式为如果速度的单位用米每秒（m/s），时间的单位用秒（s），得出的加速度的单位就是米每二次方秒（m/s2）。一、基本单位和导出单位新知讲解：

可见物理学的关系式在确定了物理量之间的关系时，也确定了物理量的单位之间的关系。因此，只要选定几个物理量的单位，就能够利用物理量之间的关系推导出其他物理量的单位。这些被选定的物理量叫作基本量，被选定的物理量的单位叫作基本单位。

力学中，规定了长度、时间、质量为基本量长度：厘米（cm）、米（m）、千米（km）质量：克（g）、千克（kg）时间：秒（s）、分钟（min）、小时（h）1.基本单位一、基本单位和导出单位F＝ma

依据物理关系推导出来的物理量叫作导出量，推导出来的相应单位叫作导出单位。m/s2kgkg·m/s2N2.导出单位一、基本单位和导出单位例如速度、加速度、力都是导出量，它们的单位都是导出单位。m/s2sm/sm/sms

基本单位和导出单位一起组成了单位制。基本量导出量基本单位导出单位单位制长度时间质量速度加速度力密度mskgm/sm/s2Nkg/m3km、cm….min、hour….g、mg….km/h….m/s2….

g/cm3….3.单位制一、基本单位和导出单位

1960年第11届国际计量大会制定了一种国际通用的、包括一切计量领域的单位制，叫作国际单位制，简称SI

。二、国际单位制1.国际单位制国际单位制中总共规定了七个基本量物理量名称物理量符号单位名称单位符号长度l米m质量m千克（公斤）kg时间t秒s电流I安[培]A热力学温度T开[尔文]K物质的量n，(v)摩[尔]mol发光强度I，(Iv)坎[德拉]cd2.国际单位制的基本单位基本单位的定义图4.4-3原子钟

SI单位中七个基本单位全部建立在不变的自然常数上，保证了SI单位的长期稳定性和通用性。拓展学习1.光滑的水平桌面上有一个静止的物体，质量为700g，在1.4N的水平恒力作用下开始运动（图4.4-1）。那么，5s末物体的速度是多少？5s内它的位移是多少？分析由于物体在竖直方向上所受的重力与桌面的支持力平衡，水平方向上的作用力为恒力，所以物体沿水平方向做初速度为0的匀加速直线运动。

由牛顿第二定律求出物体的加速度，再根据匀变速直线运动的速度与时间的关系式、位移与时间的关系式，就可以求出速度和位移。图4.4-1三、课堂训练

在国际单位制中运用牛顿第二定律

F＝ma

时，质量的单位必须用千克（kg），所以需要对质量进行单位换算。

2.思考讨论：小刚在课余制作中需要计算圆锥的体积，他从一本书中查得圆锥体积的计算公式为

小红说，从单位关系上看，这个公式肯定是错误的。她的根据是什么？注利用单位制可以：1．简化计算过程中的单位书写；2．推导物理量的单位；3．检验表达式的正误。B3.一些问题你可能不会求解，但是你仍有可能对这些问题的解是否合理进行分析和判断．例如从解的物理量单位，解随某些已知量变化的趋势，解在一些特殊条件下的结果等方面进行分析，并与预期结果、实验结论等进行比较，从而判断解的合理性或正确性．举例如下：声音在空气中的传播速度v与空气的密度

、压强p有关．下列速度表达式中，k为比例系数，无单位，则这四个表达式中可能正确的是(

)4.有几名同学在一次运算中，得出了某物体位移x的大小同其质量m、速度v、作用力F和运动时间t的关系式分别如下，其中可能正确的是()D5.下列说法中正确的是()A.在力学中，力是基本概念，所以力的单位“牛顿”是力学单位制中的基本单位B.因为力的单位是牛顿，而1N=1kg.m/s2，所以牛顿是个导出单位C.若各物理量都采用国际制单位，则通过物理公式得出的最后的运算结果一定为国际制单位D.物理公式不仅确定了物理量之间的数量关系，同时也确定了物理量间的单位关系BCD6.现有以下一些物理量和单位，按下面的要求选择填空。A.密度B.米/秒C.牛顿D.加速度E.质量F.秒G.厘米H.长度I.时间J.千克(1)属于物理量的有________。(2)在国际单位制中，被选定的