力學(xué)單位制(問題探究式.ppt

,第四節(jié)、力學(xué)單位制,第四章 牛頓運動定律,時間的單位是s,導(dǎo) 入 新 課,質(zhì)量的單位是千克,速度的單位是m/s,力的單位是牛頓,加速度的單位是m/s2,在應(yīng)用牛頓第二定律F=ma時，各量的單位選用有一定的規(guī)律，如質(zhì)量m選用kg，加速度a選用m/s2時，則力F的單位是N，否則一般來說就無法運用這一公式處理問題。,在生活中經(jīng)常有因為忽略單位問題而發(fā)生的事故。,20世紀末美國曾發(fā)射一個火星探測器，在設(shè)定環(huán)繞軌道半徑時，沒有進行單位換算，導(dǎo)致探測器離火星過近, 溫度過高而起火，隨后脫離軌道墜入火星的大氣層 . 致使美國損失價值1.25億美元的火星探測器 .,一次因單位失誤而導(dǎo)致的事故,血的教訓(xùn),需要制定國際上統(tǒng)一的標(biāo)準,一、幾個概念 1.基本單位:選定的幾個_(力學(xué)中選長度、質(zhì)量、時間)的單位。 2.導(dǎo)出單位由基本量根據(jù)_推導(dǎo)出來的其他物理量的單位。 3.單位制由_和_一起組成單位制。,基本物理量,物理關(guān)系,基本單位,導(dǎo)出單位,同學(xué)們思考一下，下面的單位有什么不同呢？,二、國際單位制的基本單位 1.國際單位制 1960年第11屆國際計量大會制定的一種國際通用的、包括一切 計量領(lǐng)域的單位制,簡稱_。 2.在力學(xué)范圍內(nèi),國際單位制規(guī)定的三個基本量為_、_、_,對應(yīng)的基本單位為_、_、_。,SI,長度,質(zhì)量,時間,米,千克,秒,一、判一判 1.在力學(xué)的分析計算及日常生活中,只能采用國際制單位,不能采用其他單位。( ),國際單位制只是諸多單位制中的一種,在實際生活中還存在其他的單位制。,2.力學(xué)單位制中,選為基本單位的物理量有長度、時間、質(zhì)量。( ),力學(xué)單位制中,選為基本單位的物理量有長度、時間、質(zhì)量。,一、判一判 3.力學(xué)單位制中,采用國際單位制的基本單位有千克、米、秒。( ),4.單位制中的導(dǎo)出單位可以用基本單位來表示。( ),力學(xué)單位制中,采用國際單位制的基本單位有千克、米、秒。,單位制中的導(dǎo)出單位可以用基本單位來表示。,二、選一選 下列單位中，屬于國際單位制的基本單位的有( ) A.毫米(mm) B.米(m) C.克(g) D.千克(kg) E.牛(N) F.焦耳(J) 提示：在力學(xué)單位制中，長度、質(zhì)量、時間三個物理量的單位都是基本單位，但在國際單位制中，質(zhì)量的單位是kg，長度的單位是m，時間的單位是s，以kg、m、s為基本單位的導(dǎo)出單位和這幾個基本單位一起構(gòu)成了國際單位制中的力學(xué)單位制。,B、D,三、想一想 1.在計算題中，各物理量后邊是否一定寫上單位？ 提示：已知量的單位都用國際單位制表示時，計算的結(jié)果也是用國際單位制表示，為此就不必一一寫出各量后面的單位，只在數(shù)字后面寫出正確的單位就可以了。,2.賽車比賽中兩摩托車的速度分別為v1=160km/h,v2=50m/s,請問哪輛車速度大? 提示:應(yīng)先統(tǒng)一單位再比較,v2=50m/s=180km/h,顯然v2大。,主題一 力學(xué)單位制 【情境探究】公元前210年，秦始皇統(tǒng)一度量衡，即統(tǒng)一了長度、體積、質(zhì)量的單位及單位間的換算關(guān)系。1960年第11屆國際計量大會制訂了國際單位制。 試分析討論：,(1)現(xiàn)代物理學(xué)中基本量有幾個？力學(xué)中的基本量是哪幾個？ 力學(xué)基本量在國際單位制中對應(yīng)的基本單位是什么？ 提示：在物理學(xué)中總共有七個基本量；在力學(xué)中基本量有三個，它們是長度、質(zhì)量和時間，在國際單位制中分別對應(yīng)的基本單位是米、千克和秒。,(2)什么是導(dǎo)出單位？舉出幾個力學(xué)中導(dǎo)出單位的例子。 提示：由基本量的單位根據(jù)物理關(guān)系式可推導(dǎo)出其他物理量的單位,這些單位為導(dǎo)出單位。例如在力學(xué)中力、速度、加速度等一些物理量的單位都是導(dǎo)出單位。,【知識點睛】力學(xué)單位制 (1)物理學(xué)的基本量有七個，分別是：長度、質(zhì)量、時間、電流、熱力學(xué)溫度、物質(zhì)的量、發(fā)光強度。 (2)導(dǎo)出單位可由基本單位表達。,【誤區(qū)警示】有的同學(xué)易誤認為在力學(xué)中只有米、千克和秒是基本單位，實際上只要是基本量的單位就是基本單位，包括它們在國際單位制中的常用單位。例如長度單位cm、km，時間單位h、min，質(zhì)量的單位g、t等也是基本單位，只是這些都是其 他單位制中的基本單位。,【典例1】現(xiàn)有下列物理量或單位，按下面的要求選擇填空。(填字母序號) A.密度 B.米/秒 C.牛頓 D.加速度 E.質(zhì)量 F.秒G.厘米 H.長度 I.時間 J.千克 K.功 L.小時(1)屬于物理量的是_。 (2)作為國際單位制中基本單位的物理量有_。 (3)屬于國際單位制中基本單位的是_，屬于導(dǎo)出單位的是_。 (4)不屬于國際單位的是_。,解答本題把握以下兩點： (1)區(qū)分物理量與單位。 (2)區(qū)分國際單位與非國際單位。,G、L,A、D、E、H、I 、K,B、C,E、H、I,F、J,例2：質(zhì)量為500g的物體受力作用后獲得10ms2的加速度，則物體受到的合外力為多少牛？,解析：先將其單位換成國際單位制中的單位 物體質(zhì)量m500g0.5kg 物體的加速度a10cms20.1ms2 由牛頓第二定律：F=ma 得物體受到的合外力F0.50.1N0.05N 利用國際單位制運算時，不需要帶單位運算，只要在每一個結(jié)果的后面寫上正確單位即可,【變式訓(xùn)練】下列單位中，是國際單位制中加速度單位的是（ ） A.cm/s2 B.m/s2 C.N/kg D.N/m 【解析】國際單位制中，質(zhì)量的單位為kg，長度的單位為m，時間的單位為s，根據(jù)a 可知，加速度的單位為m/s2，。,B,主題二 力學(xué)單位制在解題中的應(yīng)用 【情境探究】如圖所示，質(zhì)量為46.0kg的雪橇（包括小孩）在與水平方向成37角、大小為100N的拉力F作用下，沿水平面作勻速直線運動，(取g=10N/kg，cos37=0.8，sin37=0.6) （1）求雪橇受到的摩擦力大?。?（2）雪橇與地面間動摩擦因數(shù),答:雪橇受到的摩擦力大小為80N。 （2）雪橇與地面的動摩擦因數(shù)是0.2,解：對小孩和雪橇受力分析如圖所示,聯(lián)立代入數(shù)據(jù)整理可得：,由題意得：,試結(jié)合上述現(xiàn)象討論：,(1)在解題過程中，怎樣合理應(yīng)用單位制，才能做到既簡單又不容易產(chǎn)生錯誤？ 提示：把題目中的已知量用國際單位制表示，若不是國際單位的首先要轉(zhuǎn)化為國際單位，計算的結(jié)果同樣要用國際單位表示，這樣，計算過程中，就不必一一寫出各量后面的單位，只 在數(shù)字后面寫出正確的單位就可以了。,(2)如何利用力學(xué)單位制對計算結(jié)果的正、誤進行檢驗？ 提示：如用力學(xué)國際單位制計算時，只有所求物理量的計算結(jié)果的單位和該物理量在力學(xué)國際單位制中的單位完全一致時，該運算過程才可能是正確的，若所求物理量的單位不對，則結(jié)果一定錯。,【知識點睛】單位制在物理計算中的作用 (1)單位制的建立，是為了測量、比較物理量的大小。 (2)物理公式在確定了物理量間數(shù)量關(guān)系的同時，也確定了物理量間的單位關(guān)系。 (3)在物理計算中，先統(tǒng)一各物理量的單位，公式中的各物理量只代入數(shù)值，只在式子的末尾寫出所求量的單位即可。,【規(guī)律方法】力學(xué)單位制口訣 力學(xué)單位有制度，三基本量要記住， 質(zhì)量、時間和長度，其他單位可導(dǎo)出， 米千克秒力牛頓，厘米克秒力達因， 統(tǒng)一單位代數(shù)據(jù)，最后單位要緊跟。,【典例2】一物體在2 N的外力作用下，產(chǎn)生10 cm/s2的加速度，求該物體的質(zhì)量。下面有幾種不同的求法，其中單位運用正確、簡潔又規(guī)范的是( ),解答本題時可把握以下兩點： (1)采用國際單位制表示單位。 (2)注意書寫過程中單位的簡化。,D,1.質(zhì)量m200 g的物體，測得它的加速度a20 cm/s2，則關(guān)于它所受的合力的大小及單位，下列運算既正確、簡潔又符合一般運算要求的是( ) A.F200204 000 N B.F0.20.2 N0.04 N C.F0.20.20.04 N D.F0.2 kg0.2 m/s20.04 N,【解析】首先把各物理量的單位都統(tǒng)一為國際制單位，然后代入 Fma0.20.2 N0.04 N。故B選項正確，A、C、D錯誤。,B,2.將質(zhì)量為0.5 kg的小球，以30 m/s的速度豎直上拋，經(jīng)過2.5 s小球到達最高點(取g10 m/s2)。求： (1)小球在上升過程中受到的空氣的平均阻力； (2)小球在最高點時的加速度大??； (3)若空氣阻力不變，小球下落時的加速度為多大？,【解析】(1)設(shè)小球上升時，加速度為a，空氣的平均阻力為F，則vat，mgFma 把v30 m/s，t2.5 s，m0.5 kg代入得：F1 N,2.將質(zhì)量為0.5 kg的小球，以30 m/s的速度豎直上拋，經(jīng)過2.5 s小球到達最高點(取g10 m/s2)。求： (1)小球在上升過程中受到的空氣的平均阻力； (2)小球在最高點時的加速度大??； (3)若空氣阻力不變，小球下落時的加速度為多大？,【解析】( 2)小球到達最高點時，因速度為零，故不受空氣阻力，故加速度大小為g, 即10 m/s2,【解析】(3)當(dāng)小球下落時，空氣阻力的方向與重力方向相反，設(shè)加速度為a，則 mgFma 得a8 m/s2 答案：(1)1 N (2)10 m/s2 (3)8 m/s2,2.