4.4力學(xué)單位制課件高一上學(xué)期物理人教版

第四章運(yùn)動(dòng)和力的關(guān)系

4.4力學(xué)單位制導(dǎo)入新課計(jì)量一頭大象的質(zhì)量時(shí)常用噸（t）做單位，但在計(jì)量人的質(zhì)量時(shí)卻用千克（kg）做單位。自由落體加速度g的單位是米每二次方秒（m/s2），在初中學(xué)習(xí)時(shí)，g的單位曾用牛頓每千克（N/kg）。這些單位的使用有什么規(guī)則嗎？基本單位由位移和時(shí)間求速度時(shí)，所用的關(guān)系式為如果位移的單位用米（m），時(shí)間的單位用秒（s），得出的速度單位就是米每秒（m/s）。已知速度的變化量和發(fā)生這個(gè)變化所用的時(shí)間，要求加速度時(shí)，所用的關(guān)系式為如果速度的單位用米每秒（m/s），時(shí)間的單位用秒（s），得出的加速度的單位就是米每二次方秒（m/s2）。由此可見(jiàn)，物理學(xué)的關(guān)系式在確定了物理量之間的關(guān)系時(shí)，也確定了物理量的單位之間的關(guān)系。在物理學(xué)中，只要選定幾個(gè)物理量的單位，就能夠利用物理量之間的關(guān)系推導(dǎo)出其他物理量的單位。這些被選定的物理量叫作基本量，它們相應(yīng)的單位叫作基本單位。質(zhì)量kg;g;mg等時(shí)間s;min;h;天；月；年等長(zhǎng)度m;dm;cm;nm;um;km；光年等基本量物理量單位基本單位在上面的例子中，長(zhǎng)度、時(shí)間就是基本量，它們相應(yīng)的單位（米、秒）就是基本單位。由基本量根據(jù)物理關(guān)系推導(dǎo)出來(lái)的其他物理量叫作導(dǎo)出量，推導(dǎo)出來(lái)的相應(yīng)單位叫作導(dǎo)出單位，例如速度、加速度的單位?；締挝缓蛯?dǎo)出單位一起就組成了一個(gè)單位制。kg·m/s2m/s2；dm/s2;km/min2等m/s;km/h;dm/min等力加速度速度kg;g;mg等質(zhì)量s;min;h;天；月；年等時(shí)間m;dm;cm;nm光年等長(zhǎng)度物理量單位基本單位導(dǎo)出單位單位制基本量1.用同一單位制計(jì)算時(shí)，只在數(shù)字后面寫出所求量在該單位制下的單位。單位制的應(yīng)用物理公式：確定了物理量間的關(guān)系，確定了物理量的單位間的關(guān)系。2.可用單位制記憶物理公式和檢驗(yàn)物理公式、運(yùn)算結(jié)果是否正確國(guó)際單位制如果采用不同的物理量作為基本量，或者雖然采用相同的基本量，但采用的基本單位不同，導(dǎo)出單位自然隨之不同，從而產(chǎn)生不同的單位制。不同的地區(qū)使用不同的單位制，不方便交流。1960年第11屆國(guó)際計(jì)量大會(huì)制訂了一種國(guó)際通用的、包括一切計(jì)量領(lǐng)域的單位制，叫作國(guó)際單位制，簡(jiǎn)稱SI。

在解題計(jì)算時(shí)，已知量均采用國(guó)際單位制，計(jì)算過(guò)程中不用寫出各個(gè)量的單位，只要在式子末尾寫出所求量的單位即可。

物理公式既反映了各物理量間的數(shù)量關(guān)系，同時(shí)也確定了各物理量的單位關(guān)系。因此，在解題中可用單位制來(lái)粗略判斷結(jié)果是否正確，如單位制不對(duì)，結(jié)果一定錯(cuò)誤。SI在解題中的應(yīng)用在力學(xué)范圍內(nèi)，規(guī)定長(zhǎng)度、質(zhì)量、時(shí)間為三個(gè)基本量，對(duì)熱學(xué)、電磁學(xué)、光學(xué)等學(xué)科，除了上述三個(gè)基本量和相應(yīng)的基本單位外，還要加上另外四個(gè)基本量和它們的基本單位，才能導(dǎo)出其他物理量的單位。國(guó)際單位制的基本單位例題光滑水平桌面上有一個(gè)靜止的物體，質(zhì)量是700g，在1.4N的水平恒力作用下開(kāi)始運(yùn)動(dòng)（如圖）。那么，5s末物體的速度是多少？5s內(nèi)它的位移是多少？分析由于物體在豎直方向上所受的重力與桌面的支持力平衡，水平方向上的作用力為恒力，所以物體沿水平方向做初速度為0的勻加速直線運(yùn)動(dòng)。由牛頓第二定律求出物體的加速度，再根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的速度與時(shí)間的關(guān)系式、位移與時(shí)間的關(guān)系式，就可以求出速度和位移。在國(guó)際單位制中運(yùn)用牛頓第二定律F＝ma時(shí)，質(zhì)量的單位必須用千克（kg），所以需要對(duì)質(zhì)量的單位進(jìn)行換算。解：以靜止的物體為研究對(duì)象。物體的質(zhì)量m＝700g＝0.7kg。

根據(jù)牛頓第二定律，有初速度v0

＝0，根據(jù)勻加速直線運(yùn)動(dòng)的速度與時(shí)間關(guān)系式，有v＝at＝2m/s2×5s＝10m/s根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的位移與時(shí)間關(guān)系式，有5s末物體的速度是10m/s，方向與恒力的方向相同；5s內(nèi)它的位移是25m，方向與運(yùn)動(dòng)方向相同。我們看到，題中的已知量的單位都用國(guó)際單位制的基本單位表示時(shí)，計(jì)算的結(jié)果也是用國(guó)際單位制的基本單位表示的。既然如此，在統(tǒng)一已知量的單位后，計(jì)算過(guò)程中就不必寫出各量后面的單位，只在數(shù)字計(jì)算式后面寫出正確的單位就可以了。這樣，上面的計(jì)算過(guò)程就可以寫成v＝at＝2×5m/s＝10m/s思考與討論小剛在課余制作中需要計(jì)算圓錐的體積，他從一本書(shū)中查得圓錐體積的計(jì)算公式為。小紅說(shuō)，從單位關(guān)系上看，這個(gè)公式肯定是錯(cuò)誤的。她的根據(jù)是什么？圓錐的高度h和底面半徑R解：體積的單位是立方米m3與體積的單位不符合由于π沒(méi)有單位圓錐體積公式拓展學(xué)習(xí)基本單位的定義秒的定義

銫-133原子基態(tài)的兩個(gè)超精細(xì)能級(jí)之間躍遷所對(duì)應(yīng)的輻射的9192631770個(gè)周期的持續(xù)時(shí)間為1s。現(xiàn)在測(cè)量時(shí)間的最精準(zhǔn)儀器是原子鐘。右圖為某原子鐘的照片。原子鐘

2018年11月16日，第26屆國(guó)際計(jì)量大會(huì)決定