《力学单位制》课件

《力学单位制》问题情境:质量为8t的大象；质量为5kg的猴子；质量为60g的画眉鸟。任务1：认识单位制问题

2.自由落体加速度g的单位是米/秒2，在初中学过G=mg时，g的单位是牛/千克，他们是同一个物理量吗？3.左边情境中，分别用三个单位描述动物的质量，他们各有什么利弊？物理量、物理量符号、物理量单位、单位符号是同一个物理量，他们的单位是等价的利：按照生活习惯的常用单位来表示弊：比较他们质量的大小必须统一单位问题情境:质量为8t的大象；质量为5kg的猴子；质量为60g的画眉鸟。任务1：认识单位制问题4.什么是基本量？基本单位？导出量？导出单位？5.什么是单位制？什么是国际单位制？物理学中，选定几个物理量的单位就能导出其他物理量的单位，被选定的物理量叫做基本量，基本量的单位叫做基本单位。根据基本关系导出的其他物理量叫做导出量，推导出来的相应单位叫做导出单位。基本单位和导出单位一起构成了单位制国际通用的为国际单位制6.国际单位制用过有几个物理量？力学基本量有几个？七个，力学有三个，分别为长度、质量、时间一

力学中为什么选“kg、m、s”作为基本单位►

基本单位的选择应符合下列原则·

由最少的基本单位来构成最多的导出单位。·

有很高的精确度，并有长期的稳定性和重要性。·

基本单位之间相对独立。►

选米、千克、秒作为基本单位的原因其原因就在于米是一个空间概念，千克是物体的固有属性，秒是一个时间概念，三者相对独立，不能互相代替。拓展二

对单位制的理解►单位的意义单位是物理量的组成部分，同一物理量，选用不同单位时其数值不同，统一单位后便于人们的相互交流。►导出单位和基本单位的判断一个物理量的单位如果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。但是用一个符号表示的单位不一定是基本单位，如力的单位牛顿(N)、功的单位焦耳(J)、功率的单位瓦(W)等。【注意】

1.除国际单位制外，实际应用中还保留一部分单位，如：长度的单位光年，速度的单位km/h。2.国际单位制只是诸多单位制中的一种。选用不同的基本单位，组成的单位制就不同。任务2：单位制在物理计算中的作用例光滑水平桌面上有一个静止的物体，质量是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？

任务2：单位制在物理计算中的作用例光滑水平桌面上有一个静止的物体，质量是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？任务2：单位制在物理计算中的作用例光滑水平桌面上有一个静止的物体，质量是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？统一已知量的单位后，计算过程中就不必写出各量后面的单位，只在数字计算式后面写出正确的单位就可以了。这样，上面的计算过程就可以写成

单位制的应用►

单位制可以简化计算过程计算时首先将各物理量的单位统一到国际单位制中，用国际单位制中的基本单位和导出单位表示，这样就可以省去计算过程中单位的代入，只在数字后面写上相应待求量的单位即可，从而使计算简便。►

单位制可检查物理量关系式的正误根据物理量的单位，如果发现某公式在单位上有问题，或者所求结果的单位与采用的单位制中该量的单位不一致，那么该公式或计算结果肯定是错误的。小结小结1.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，被选定的基本量有

。（3）在国际单位制中的基本单位有

，属于导出单位的有

。（均选填字母的代号）解析：（1）此题中给定的选项内，属于物理量的有密度、加速度、质量、长度、时间，故此空填A、D、E、H、I。（2）此题中给定的选项内，在国际单位制中，被选定的基本量有质量、长度、时间，故此空填E、H、I。（3）此题中给定的选项内，在国际单位制中是基本单位的有秒、千克，属于导出单位的有米/秒、牛顿，故第一个空填F、J，第二个空填B、C。A、D、E、H、IE、H、IB、C当堂检测F、J2.［多选］关于物理量或物理量的单位，下列说法正确的是（）A.1N/kg=1m/s2B.“m”“kg”“s”都是国际单位制中的基本单位C.后人为了纪念牛顿，把“N”作为力的单位D.在力学范围内，国际单位制规定长度、质量、速度为三个基本物理量ABCB4.磁悬浮飞机的运行速度可达v=150m/s，假设“飞机”的总质量m=5t，沿水平直轨道以a=1m/s2的加速度从静止匀加速至最大速度，忽略一切阻力的影响，求：（1）“飞机”所需的动力F；（2）“飞机”起动至最大速度所需的时间t。解：m=5t=5000kg（1）由牛顿第二定律得：“飞机”所需的动力F=ma=5000N。（2）从起动至最大速度所需时间t=v/a=150s。问题一对单位制的理解[情境探究]某老师健身跑步的速度可以达到5m/s,某人骑自行车的速度为19km/h。(1)某同学仅凭所给两个速度的数值能否判断老师的速度与自行车的速度的大小关系?(2)你能比较以上两个速度的大小关系吗?以上两个速度哪个大?要点提示

(1)由于两个速度的单位不同,故不能直接比较它们的大小。(2)应先统一这两个速度的单位,再根据数值大小来比较它们的大小。由于5

m/s=5×3.6

km/h=18

km/h,故自行车的速度较大。[知识点拨]1.单位制的意义(1)单位是物理量的组成部分,对于物理量,如果有单位一定要在数字后带上单位。(2)同一个物理量,选用不同单位时其数值不同。(3)统一单位,便于人们的相互交流,统一人们的认识。2.单位制的组成

[实例引导]例1现有下列物理量或单位,按下面的要求选择填空。(填序号字母)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)属于物理量的是

。

(2)在国际单位制中,作为基本物理量的有

。

(3)在物理量的单位中不属于国际单位的是

。

(4)在国际单位制中属于基本单位的是

,属于导出单位的是

。

解析

(1)题中所有各项中,属于物理量的是密度、加速度、质量、长度、时间,故此空填“A、D、E、H、I”。(2)在国际单位制中,作为基本物理量的有质量、长度、时间。故此空填“E、H、I”。(3)题中所给的单位中,不属于国际单位的是厘米,故此空填“G”。(4)在国际单位制中属于基本单位的是秒和千克,属于导出单位的是米/秒、牛顿。故应填“F、J”;“B、C”。答案

(1)ADEHI

(2)EHI

(3)G

(4)FJ

BC易错提醒

理解单位制的三个常见误区(1)只用一个符号表示的单位不一定是基本单位。例如牛顿(N)、焦耳(J)、瓦特(W)等都不是基本单位,而是导出单位。(2)是国际单位的不一定是基本单位。基本单位只是组成国际单位制的一小部分,在国际单位制中,除七个基本单位以外的单位都是导出单位。(3)物理量单位之间的关系可以通过相应的物理公式导出,但并不是所有物理量的单位都可以互相导出。问题二单位制在物理计算中的应用[情境探究]如下图所示,在光滑的水平面上有一质量为m0、倾角为θ的光滑斜面体,斜面上有一质量为m的物块沿斜面下滑。有一位同学求出的合力结果是,另一位同学说,你求出的结果一定是错的。他这样说的根据是什么?要点提示

cos

θ和sin

θ都是没有单位的量,分子的单位是kg3·m/s2,分母的单位是kg,故这个结果的单位是kg2·m/s2=kg·N,它不是力的单位,所以这个结果一定是错误的。[知识点拨]1.单位制可以简化计算过程计算时首先将各物理量的单位统一到国际单位制中,这样就可以省去计算过程中单位的代入,只在数字后面写上相应待求量的单位即可,从而使计算简便。2.推导物理量的单位物理公式在确定各物理量的数量关系时,同时也确定了各物理量的单位关系,所以我们可以根据物理公式中物理量间的关系推导出物理量的单位。3.判断比例系数的单位根据公式中物理量的单位关系,可判断公式中比例系数有无单位,如公式F=kx中k的单位为N/m,F=μFN中μ无单位。4.单位制可检查物理量关系式的正误根据物理量的单位,如果发现某公式在单位上有问题,或者所求结果的单位与采用的单位制中该量的单位不一致,那么该公式或计算结果肯定是错误的。[实例引导]例2(2021山东滨州高一期末)在初中已经学过,如果一个物体在力F的作用下沿着力的方向移动了一段距离l,这个力对物体做的功W=Fl。我们还学过,功和能的单位都是焦耳(J),即1J=1N·1m。下面四个选项中可能是动能表达式的是(

)解析

利用导出单位可推导出动能的表达式。由F=ma可知1

N=1

kg·1

m/s2,由W=Fl可知1

J=1

kg×1

m/s2×1

m=