力学单位制 课件-2023-2024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厘米张飞姚明回顾单位制的历史：身高9尺身高6.78尺三尺＝1m引入：

各个国家、地区以及各个历史时期,都有各自的计量单位。以长度为例：欧洲曾以手掌的宽度或长度作为长度的计量单位,称为掌尺.在英国,1掌尺=7.62cm;在荷兰,1掌尺=10cm；英尺是8世纪英王的脚长,1英尺=0.3048m。10世纪时英王埃德加把自己大拇指关节间的距离定为1英寸,1英寸=2.54cm。这位君王还别出心裁，把从自己的鼻尖到伸开手臂中指末端的距离91cm定为1码，1码=91cm.

我国，从秦朝至清末的2000多年间，我国的“尺”竟由1尺=0.2309m到0.3558m的变化，其差距相当悬殊。资料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为一秒为什么要统一单位制？物理学的关系式:确定了物理量间的关系，确定了物理量的单位间的关系。mm/ssm/ssm/s2F=ma

m/s2kgkg·m/s

2N关系式与单位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做基本量，它们的单位叫基本单位。由基本量根据物理关系推导出来的其他物理量的单位叫做导出单位。比如长度、质量、时间m、km、cm……kg、g、t……s、min、h……比如速度的单位m/skm/h……加速度的单位m/s2、cm/s2……力的单位kg·m/s2……密度的单位kg/m3、g/cm3……由基本单位和导出单位一起组成单位制。单位和单位制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，叫做国际单位制，简称SI。在力学中，国际单位制规定:长度、质量、时间为基本量米(m)、千克(kg)、秒(s)为基本单位国际单位制国际单位制中的基本单位：物理量名称物理量符号单位名称单位符号长度l_____质量m________时间t_____电流I安[培]A热力学温度T开[尔文]K发光强度I,(IV)坎[德拉]cd物质的量n摩[尔]mol米m千克kg秒s1.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．2.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）组合单位的读法【微思考】两个物体的长度分别是1.60和150,你能说出哪个物体更长吗?提示：很难说明。我们在对物理量进行描述时,除了有数字外,还必须有单位。要想比较物理量的大小必须加上单位。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．①属于物理量的是

.②力学中的基本单位的有

.

力学中的导出单位的有

.

③属于国际单位制中的单位有

.A、I、KB、D、E、F、LC、G、H、JB、C、D、F、H、J3、现有下列物理量或单位，按下面的要求填空：A.密度B.kgC.ND.mE.毫克F.sG.g/cm3

H.PaI.aJ.m/sK.功率L.cm『判一判』(1)物理量的单位均可以互相导出。(

)(2)一个物理量的单位若用两个或两个以上的基本单位的符号表示，这个物理量的单位一定是导出单位。(

)(3)一般来说，物理公式主要确定各物理量之间的数量关系，并不一定同时确定单位关系。(

)(4)空气对运动物体的阻力正比于其速度，即f＝kv，其中k没有单位。(

)×

√

×

×

『选一选』

(多选)(2020·河北省唐山一中高一上学期期中)关于力学单位制说法中正确的是(

)A．kg、J、N是导出单位B．kg、m、s是基本单位C．在国际单位制中，质量的基本单位是kg，也可以是gD．在国际单位制中，牛顿第二定律的表达式是F＝maBD

C例题：一个静止在光滑水平面上的物体，质量是7kg，在14N的水平恒力作用下，5s末的速度是多大？5s内通过的位移是多大？物理情景vv0=0F=14N

x＝2m/s27kg14NmF＝a＝解：V＝at＝2m/s2×5s＝10m/sx＝

at2＝

×2m/s2×25s22121＝25m＝2m/s27kg14NmF＝a＝V＝at＝2m/s2×5s＝10m/sx＝

at2＝

×2m/s2×25s22121＝25mmF714＝a＝＝2m/s2m/s2V＝at＝2×5m/s＝10m/s＝25mx＝

at2＝

×2×25m2121统一单位制后例1：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：先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．例2：如图所示，质量为46.0kg的雪橇（包括小孩）在与水平方向成37角、大小为100N的拉力F作用下，沿水平面作匀速直线运动，(g=10N/kg，cos37°=0.8，sin37°=0.6．)（1）求雪橇受到的摩擦力大小：（2）雪橇与地面间动摩擦因数．GFNFFf答:⑴雪橇受到的摩擦力大小为80N。（2）动摩擦因数是0.2．

解：对小孩和雪橇受力分析如图所示,①联立①②③代入数据整理可得：②③由题意得：5.质量m＝200g的物体，测得它的加速度a＝20cm/s2，则关于它所受的合力的大小及单位，下列运算既正确、简洁又符合一般运算要求的是()A.F＝200×20＝4000NB.F＝0.2×0.2N＝0.04NC.F＝0.2×0.2＝0.04ND.F＝0.2kg×0.2m/s2＝0.04N【解析】首先把各物理量的单位都统一为国际制单位，然后代入F＝ma＝0.2×0.2N＝0.04N。故B选项正确，A、C、D错误。B6.将质量为0.5kg的小球，以30m/s的速度竖直上抛，经过2.5s小球到达最高点(取g＝10m/s2)。求：(1)小球在上升过程中受到的空气的平均阻力；(2)小球在最高点时的加速度大小；(3)若空气阻力不变，小球下落时的加速度为多大？【解析】(1)设小球上升时，加速度为a，空气的平均阻力为F，则v＝at，mg＋F＝ma把v＝30m/s，t＝2.5s，m＝0.5kg代入得：F＝1N6.将质量为0.5kg的小球，以30m/s的速度竖直上抛，经过2.5s小球到达最高点(取g＝10m/s2)。求：(1)小球在上升过程中受到的空气的平均阻力；(2)小球在最高点时的加速度大小；(3)若空气阻力不变，小球下落时的加速度为多大？【解析】(2)小球到达最高点时，因速度为零，故不受空气阻力，故加速度大小为g,即10m/s2【解析】(3)当小球下落时，空气阻力的方向与重力方向相反，设加速度为a′，则mg－F＝ma′得a′＝8m/s2答案：(1)1N(2)10m/s2(3)8m/s26.将质量为0.5kg的小球，以30m/s的速度竖直上抛，经过2.5s小球到达最高点(取g＝10m/s2)。求：(1)小球在上升过程中受到的空气的平均阻力；(2)小球在最高点时的加速度大小；(3)若空气阻力不变，小球下落时的加速度为多大？1、下列单位属于导出单位的是（）A、小时B、牛C、焦D、瓦2、下列单位全是国际单位的是（）A、N，kg，mB、m，s，gC、kg，m，A