第七節(jié) 力學(xué)單位

1、第七節(jié) 力學(xué)單位 中國(guó)歷史上，秦始皇統(tǒng)一度量中國(guó)歷史上，秦始皇統(tǒng)一度量 衡。戰(zhàn)國(guó)時(shí)期，各國(guó)的度量衡都不衡。戰(zhàn)國(guó)時(shí)期，各國(guó)的度量衡都不 一樣，秦始皇統(tǒng)一度量衡，使長(zhǎng)度、一樣，秦始皇統(tǒng)一度量衡，使長(zhǎng)度、 容量、重量，都有了統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，容量、重量，都有了統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)， 便利了經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。秦朝還統(tǒng)一了便利了經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。秦朝還統(tǒng)一了 貨幣。秦朝政府規(guī)定把秦國(guó)的圓形貨幣。秦朝政府規(guī)定把秦國(guó)的圓形 方孔錢作為統(tǒng)一的貨幣，通行全國(guó)。方孔錢作為統(tǒng)一的貨幣，通行全國(guó)。 1 1美元美元 = 6.26.27 7元人民幣元人民幣 1 1. .知道什么是單位制，什么是基本單位，什么是導(dǎo)知道什么是單位制，什么是基本單位，什么

2、是導(dǎo) 出單位出單位 2 2. .知道力學(xué)中的三個(gè)基本單位知道力學(xué)中的三個(gè)基本單位 3 3. .明確單位制在物理計(jì)算中的應(yīng)用明確單位制在物理計(jì)算中的應(yīng)用 4 4. .計(jì)算中采用國(guó)際單位進(jìn)行運(yùn)算，從而使運(yùn)算過程計(jì)算中采用國(guó)際單位進(jìn)行運(yùn)算，從而使運(yùn)算過程 的書寫簡(jiǎn)化的書寫簡(jiǎn)化 ( (重點(diǎn)重點(diǎn)) ) 一般說來，物理量的單位可以任意選擇，這樣就會(huì)存一般說來，物理量的單位可以任意選擇，這樣就會(huì)存 在同一個(gè)物理量出現(xiàn)多個(gè)單位，與此對(duì)應(yīng)存在多種單在同一個(gè)物理量出現(xiàn)多個(gè)單位，與此對(duì)應(yīng)存在多種單 位制古今中外都不一樣，嚴(yán)重影響了科學(xué)技術(shù)的交位制古今中外都不一樣，嚴(yán)重影響了科學(xué)技術(shù)的交 流與發(fā)展，因此國(guó)際計(jì)量大會(huì)對(duì)

3、此做出了規(guī)范，通過流與發(fā)展，因此國(guó)際計(jì)量大會(huì)對(duì)此做出了規(guī)范，通過 了國(guó)際單位制（代號(hào)為了國(guó)際單位制（代號(hào)為SISI） 一、七個(gè)基本的物理量一、七個(gè)基本的物理量 1.1.力學(xué)中的三個(gè)基本物理量力學(xué)中的三個(gè)基本物理量 長(zhǎng)度長(zhǎng)度 時(shí)間時(shí)間 質(zhì)量質(zhì)量 2.2.電學(xué)中的一個(gè)基本物理量電學(xué)中的一個(gè)基本物理量 電流強(qiáng)度電流強(qiáng)度 3.3.熱學(xué)中的兩個(gè)基本物理量熱學(xué)中的兩個(gè)基本物理量 物質(zhì)的量物質(zhì)的量 溫度溫度 4.4.光學(xué)中的一個(gè)基本物理量光學(xué)中的一個(gè)基本物理量 光照強(qiáng)度光照強(qiáng)度 二、單位制二、單位制 1.1.基本單位：基本單位：所選定的基本物理量的單位所選定的基本物理量的單位 長(zhǎng)度的單位有：長(zhǎng)度的單位有：厘

4、米（厘米（cmcm）、毫米（）、毫米（mmmm）、米（）、米（m m）、）、 千米（千米（kmkm）等）等. . 2.2.力學(xué)中的基本單位力學(xué)中的基本單位 質(zhì)量的單位有：質(zhì)量的單位有：克（克（g g）、千克（）、千克（kgkg）等）等 時(shí)間的單位有：時(shí)間的單位有：秒（秒（s s）、分（）、分（minmin）、小時(shí)（）、小時(shí)（h h） 等等 力學(xué)研究物體運(yùn)動(dòng)變化的過程中力與運(yùn)動(dòng)的關(guān)系，力學(xué)研究物體運(yùn)動(dòng)變化的過程中力與運(yùn)動(dòng)的關(guān)系， 因此，聯(lián)系物體自身性質(zhì)的量（質(zhì)量）和空間尺度的因此，聯(lián)系物體自身性質(zhì)的量（質(zhì)量）和空間尺度的 量（長(zhǎng)度）以及時(shí)間，必然與物體受力后運(yùn)動(dòng)變化聯(lián)量（長(zhǎng)度）以及時(shí)間，必然與物

5、體受力后運(yùn)動(dòng)變化聯(lián) 系得最密切、最普遍，所以這三個(gè)物理量也最基本，系得最密切、最普遍，所以這三個(gè)物理量也最基本， 事實(shí)表明，用這三個(gè)物理量做基本單位，可以使力學(xué)事實(shí)表明，用這三個(gè)物理量做基本單位，可以使力學(xué) 中的單位數(shù)目最少。中的單位數(shù)目最少。 3.3.導(dǎo)出單位：根據(jù)物理公式中其他物理量和基本物導(dǎo)出單位：根據(jù)物理公式中其他物理量和基本物 理量的關(guān)系，推導(dǎo)出的物理量的單位理量的關(guān)系，推導(dǎo)出的物理量的單位 從根本說，所有的物理量都是由基本物理量構(gòu)從根本說，所有的物理量都是由基本物理量構(gòu) 成的，在力學(xué)范疇內(nèi)，所有的力學(xué)量都是由長(zhǎng)度、成的，在力學(xué)范疇內(nèi)，所有的力學(xué)量都是由長(zhǎng)度、 質(zhì)量和時(shí)間這三個(gè)基本物

6、理量組成的，因此基本物質(zhì)量和時(shí)間這三個(gè)基本物理量組成的，因此基本物 理量的單位選定也就決定了其他導(dǎo)出物理量的單位。理量的單位選定也就決定了其他導(dǎo)出物理量的單位。 例如：速度公式例如：速度公式v=v=s/ts/t。 位移單位選位移單位選m m，時(shí)間單位選，時(shí)間單位選s s，速度的單位是，速度的單位是m ms s。 加速度公式加速度公式a=(va=(vt t-v-v0 0)/t)/t。 速度單位是速度單位是m ms s，時(shí)間單位是，時(shí)間單位是s s，則加速度的單位，則加速度的單位 是是m ms s2 2 牛頓第二定律公式為牛頓第二定律公式為F=maF=ma。質(zhì)量單位選。質(zhì)量單位選kgkg，加速，加

7、速 度單位選度單位選m ms s2 2，則力的單位是，則力的單位是kgm/skgm/s2 2。 4.4.單位制：?jiǎn)挝恢疲?基本單位和導(dǎo)出單位的總和叫做單位制。基本單位和導(dǎo)出單位的總和叫做單位制。 基本物理量單位有好幾個(gè)，那導(dǎo)出單位是惟一的嗎？基本物理量單位有好幾個(gè)，那導(dǎo)出單位是惟一的嗎？ m/sm/s dm/mindm/min km/hkm/h 誰的沖刺速度快？誰的沖刺速度快？ 終點(diǎn)線終點(diǎn)線 思考：思考： 都是速度的單位都是速度的單位 1111 72007200 3636 由于基本單位的選擇不同，歷史上力學(xué)中出由于基本單位的選擇不同，歷史上力學(xué)中出 現(xiàn)了厘米、克、秒制和米、千克、秒制兩種不同現(xiàn)

8、了厘米、克、秒制和米、千克、秒制兩種不同 的單位制，工程技術(shù)領(lǐng)域中還有英尺、秒、磅制的單位制，工程技術(shù)領(lǐng)域中還有英尺、秒、磅制 等單位制。等單位制。 三、國(guó)際單位制（三、國(guó)際單位制（SISI）中的力學(xué)單位）中的力學(xué)單位 1 1基本單位基本單位 長(zhǎng)度單位：米（長(zhǎng)度單位：米（m m） 質(zhì)量單位：千克（質(zhì)量單位：千克（kgkg） 時(shí)間單位：秒（時(shí)間單位：秒（s s） 2 2導(dǎo)出單位：導(dǎo)出單位： 速度單位：米秒（速度單位：米秒（m/sm/s） 加速度單位：米加速度單位：米/ /秒秒2 2（m/sm/s2 2） 力的單位：牛頓（力的單位：牛頓（N N） 四、組合單位的讀法四、組合單位的讀法 組合單位的漢

9、文名稱與其符號(hào)表示的順序一致。在組合單位的漢文名稱與其符號(hào)表示的順序一致。在 只有名稱而不出現(xiàn)符號(hào)的場(chǎng)合，名稱的順序應(yīng)該與只有名稱而不出現(xiàn)符號(hào)的場(chǎng)合，名稱的順序應(yīng)該與 有符號(hào)的情況下一致如單位由相乘構(gòu)成，無論是有符號(hào)的情況下一致如單位由相乘構(gòu)成，無論是 否使用乘的符號(hào)，名稱中無對(duì)應(yīng)否使用乘的符號(hào)，名稱中無對(duì)應(yīng)“乘乘”的詞，符號(hào)的詞，符號(hào) 中的除（斜線和出現(xiàn)的負(fù)指數(shù)），名稱中對(duì)應(yīng)的詞中的除（斜線和出現(xiàn)的負(fù)指數(shù)），名稱中對(duì)應(yīng)的詞 為為“每每”字，字，“每每”字只出現(xiàn)一次而與分母中的單字只出現(xiàn)一次而與分母中的單 位多少無關(guān)。位多少無關(guān)。 五、單位制的運(yùn)用五、單位制的運(yùn)用 1.1.簡(jiǎn)化計(jì)算過程的單位表

10、示簡(jiǎn)化計(jì)算過程的單位表示 在解題計(jì)算時(shí)，已知量均采用國(guó)際單位制，在解題計(jì)算時(shí)，已知量均采用國(guó)際單位制， 計(jì)算過程中不用寫出各個(gè)量的單位，只要在式子計(jì)算過程中不用寫出各個(gè)量的單位，只要在式子 末尾寫出所求量的單位即可。末尾寫出所求量的單位即可。 例如：質(zhì)量為例如：質(zhì)量為500g500g的物體受力作用后獲得的物體受力作用后獲得10cm10cms s2 2的加速度，的加速度， 則物體受到的合外力為多少則物體受到的合外力為多少N N？ 你注意該題的單位了嗎？動(dòng)手做一做你注意該題的單位了嗎？動(dòng)手做一做 解析：解析：從題中可看出，題目已給出了物體的質(zhì)量和加速度，但均從題中可看出，題目已給出了物體的質(zhì)量和加

11、速度，但均 不是國(guó)際單位，因此需將其單位換成國(guó)際單位制中的單位。不是國(guó)際單位，因此需將其單位換成國(guó)際單位制中的單位。 物體質(zhì)量物體質(zhì)量m m500g500g0.5kg0.5kg 物體的加速度物體的加速度a a10cm10cms s2 20.1m0.1ms s2 2 由牛頓第二定律：由牛頓第二定律：F=maF=ma 得物體受到的合外力得物體受到的合外力F F0.50.50.1N0.1N0.05N0.05N 利用國(guó)際單位制運(yùn)算時(shí)，不需要帶單位運(yùn)算，只要在每一個(gè)結(jié)果利用國(guó)際單位制運(yùn)算時(shí)，不需要帶單位運(yùn)算，只要在每一個(gè)結(jié)果 的后面寫上正確單位即可。的后面寫上正確單位即可。 物理公式既反映了各物理量間的

12、數(shù)量關(guān)系，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粗略判斷結(jié)果是否正確，解題中可用單位制來粗略判斷結(jié)果是否正確， 如果單位制不對(duì)，結(jié)果一定錯(cuò)誤。如果單位制不對(duì)，結(jié)果一定錯(cuò)誤。 2.2.檢驗(yàn)結(jié)果的正誤檢驗(yàn)結(jié)果的正誤 例如例如: :如果地球自轉(zhuǎn)速度加快以使赤道上的物體能克如果地球自轉(zhuǎn)速度加快以使赤道上的物體能克 服地球引力而脫離地面飄浮起來，這時(shí)地球自轉(zhuǎn)的服地球引力而脫離地面飄浮起來，這時(shí)地球自轉(zhuǎn)的 最大周期最大周期T T_(_(地球半徑為地球半徑為R R，地面重力加速，地面重力加速 度為度為g).g)

13、. 有位同學(xué)推出的結(jié)果是：有位同學(xué)推出的結(jié)果是： 結(jié)果對(duì)嗎？結(jié)果對(duì)嗎？ 單位對(duì)，結(jié)果不一定對(duì)，但對(duì)結(jié)果可以單位對(duì)，結(jié)果不一定對(duì)，但對(duì)結(jié)果可以“放心放心”一一 點(diǎn)。單位不對(duì)，結(jié)果則肯定不對(duì)點(diǎn)。單位不對(duì)，結(jié)果則肯定不對(duì) g T=2 R 小剛老師在小剛老師在高中數(shù)學(xué)高中數(shù)學(xué) 公式大全公式大全上發(fā)現(xiàn)圓錐上發(fā)現(xiàn)圓錐 體積公式如下：體積公式如下： R R h h 小剛老師立即判斷它是錯(cuò)誤的。小剛老師立即判斷它是錯(cuò)誤的。 聰明的同學(xué)們，你們知道他是怎樣快速判斷的嗎？聰明的同學(xué)們，你們知道他是怎樣快速判斷的嗎？ 3 1 V=R h 3 單位制單位制 基本單位基本單位 導(dǎo)出單位導(dǎo)出單位 1.1.米米(m) (m

14、) 2.2.千克（千克（kgkg） 3.3.秒（秒（s s） 4.4.安培（安培（A A） 5.5.開爾文（開爾文（K K） 6.6.坎德拉（坎德拉（cdcd） 7.7.摩爾（摩爾（molmol） 力學(xué)單位制力學(xué)單位制 中的三個(gè)基中的三個(gè)基 本單位本單位 由基本單位推導(dǎo)出來由基本單位推導(dǎo)出來 的單位叫導(dǎo)出單位的單位叫導(dǎo)出單位 選定的選定的 單位單位 m/sm/s、m/sm/s2 2、 N N、kg/mkg/m3 3 kgkgm/sm/s、kgkg. .m m2 2/s/s2 2、N Ns s 庫、歐姆、電功率庫、歐姆、電功率 焦焦/ /千克等千克等 電學(xué)電學(xué) 熱學(xué)熱學(xué) 熱學(xué)熱學(xué) 光學(xué)光學(xué) 國(guó)際

15、單位國(guó)際單位 制制( (簡(jiǎn)稱簡(jiǎn)稱 SISI單位制單位制) ) 1.1.下列單位不屬于導(dǎo)出單位的是（下列單位不屬于導(dǎo)出單位的是（ ） A.A.小時(shí)小時(shí) B.B.牛牛 C.C.焦焦 D.D.瓦瓦 2.2. 在國(guó)際單位制中，力學(xué)量的單位被選為基本單位在國(guó)際單位制中，力學(xué)量的單位被選為基本單位 的是（的是（ ） A.NA.N、kgkg、m ms s2 2 B.mB.ms s、kgkg、s s C.mC.m、kgkg、s s D.sD.s、N N、kgkg A A C C 3.3.下列有關(guān)力學(xué)單位制的說法中，不正確的是下列有關(guān)力學(xué)單位制的說法中，不正確的是( )( ) A.A.在力學(xué)的分析計(jì)算中，只能采

16、用國(guó)際單位，不能采在力學(xué)的分析計(jì)算中，只能采用國(guó)際單位，不能采 用其他單位用其他單位 B.B.力學(xué)單位制中，選為基本單位的物理量有長(zhǎng)度、時(shí)力學(xué)單位制中，選為基本單位的物理量有長(zhǎng)度、時(shí) 間、質(zhì)量間、質(zhì)量 C.C.力學(xué)單位制中，采用國(guó)際單位制的基本單位有：千力學(xué)單位制中，采用國(guó)際單位制的基本單位有：千 克、米、秒克、米、秒 D.D.單位制中的導(dǎo)出單位可以用基本單位來表示單位制中的導(dǎo)出單位可以用基本單位來表示 A A 4.4.關(guān)于國(guó)際單位制，下列說法中正確的是關(guān)于國(guó)際單位制，下列說法中正確的是 ( )( ) A.A.在力學(xué)單位制中，若采用在力學(xué)單位制中，若采用cmcm、g g、s s作為基本單位，作為基本單位， 力的單位是牛（力的單位是牛（N N） B.B.牛是國(guó)際單位制中的一個(gè)基本單位牛是國(guó)際單位制中的一個(gè)基本單位 C.C.牛是國(guó)際單位制中的一個(gè)導(dǎo)出單位牛是國(guó)際單位制中的一個(gè)導(dǎo)出單位 D.D.牛頓牛頓米米/ /秒秒2 2、焦、焦/ /米都屬于力的國(guó)際單位米都屬于力的國(guó)際單位 C C 5.5.質(zhì)量質(zhì)量m=200gm=200g的物體，測(cè)得它的加速度的物體，測(cè)得它的加速度a=20cm/sa=20cm/s2 2， 則關(guān)于它所受的合力的