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文檔簡介
4.4力學單位制物理學的關系式確定了物理量之間的關系,也同時確定了物理量之間的單位關系。例如XtV=ΔtΔVa=m/sm/s2F=ma1N=1kg·m/s2復習與思考物理學的關系式
一般說來,物理量的單位可以任意選擇,這樣就會存在同一個物理量出現(xiàn)多個單位,與此對應存在多種單位制.古今中外都不一樣,嚴重影響了科學技術的交流與發(fā)展,因此國際計量大會對此做出了規(guī)范,通過了國際單位制(代號為SI)物理量名稱單位名稱單位符號長度米m質(zhì)量千克(公斤)kg時間秒s電流安(培)A熱力學溫度開(爾文)K發(fā)光強度坎(德拉)cd物質(zhì)的量摩(爾)mol一、SI基本單位單位制SI中的非基本單位(也不是導出單位)長度厘米cm毫米mm分米dm時間小時h分鐘min日等等質(zhì)量克g噸t毫克mg
力學是研究物體運動變化過程中力與運動關系的,因此,聯(lián)系物體自身性質(zhì)的量(質(zhì)量)和空間尺度的量(長度)以及時間,必然與物體受力后運動變化聯(lián)系得最密切、最普遍,所以這三個物理量也最基本,事實表明,用這三個量做基本單位,可以使力學中的單位數(shù)目最少.由基本量根據(jù)物理關系推導出來的其他物理量的單位,叫做導出單位。從根本說,所有的物理量都是由基本物理量構成的,在力學范疇內(nèi),所有的力學量都是由長度、質(zhì)量和時間這三個基本物理量組成的,因此基本物理量的單位選定也就決定了其他導出物理量的單位.二、導出單位:速度公式v=x/t.位移單位選m,時間單位選s,速度的單位是m/s加速度公式為a=(v1-v0)/t.速度單位是m/s,時間單位是s,則加速度的單位是m/s2牛頓第二定律公式為F=ma.質(zhì)量單位選kg,加速度單位選m/s2,則力的單位是N(kg·m/s2).三、單位制基本單位和導出單位一起組成了叫做單位制.由于基本單位的選擇不同,歷史上力學中出現(xiàn)了厘米、克、秒制和米、千克、秒制兩種不同的單位制,工程技術領域還有英尺、秒、磅制等單位制.物理量單位備注名稱符號名稱符號面積S平方米m2體積V立方米m3位移S米m速度V米每秒m/s加速度A米每二次秒m/s2角速度ω弧度每秒rad/s頻率f赫茲Hz(質(zhì)量)密度ρ千克每立方米Kg/m3力F牛頓N1N=1Kg·m/s2力矩M牛頓·米N·m動量P千克米每秒Kgm/s壓強P帕斯卡Pa1Pa=1N/m2功W焦耳J1J=1Nm能(量)E焦耳J功率P瓦特W1w=1J/s常用的力學量的SI單位(導出單位)1.基本單位長度:米(m)質(zhì)量:千克(kg)時間:秒(s)
2.導出單位:速度:米/秒(m/s)加速度:米/秒2(m/s2)力:牛頓(N)四、力學中的國際單位制(SI)五、組合單位的讀法組合單位的漢文名稱與其符號表示的順序一致.在只有名稱而不出現(xiàn)符號的場合,名稱的順序應該與有符號的情況下一致.如單位由相乘構成,無論是否使用乘的符號,名稱中無對應“乘”的詞,符號中的除(斜線和出現(xiàn)的負指數(shù)),名稱中對應的詞為“每”字,“每”字只出現(xiàn)一次而與分母中的單位多少無關.例如:力矩的SI單位名稱為“牛頓米”(因其符號為N·m)密度的SI單位名稱為“千克每立方米”(因其符號為kg/m3)例1:一個靜止在光滑水平面上的物體,質(zhì)量是7kg,在14N的恒力作用下,5s末的速度是多大?5s內(nèi)通過的位移是多大?單位制在物理學中的應用在解題計算時,已知量均采用國際單位制,計算過程中不用寫出各個量的單位,只要在式子末尾寫出所求量的單位即可.1、簡化計算過程的單位表達物理情景vtv0=0F=7N
s物體在上述過程做勻變速直線運動嗎?為什么?解:Vt=at=2m/s2×5s=10m/s統(tǒng)一單位制注意:有的同學,解題時,單位弄錯,常常說自己粗心。其實是單位制沒有掌握好。代入數(shù)據(jù)前應統(tǒng)一單位制這點要形成習慣=2m/s27kg14NmF=a=mF714=a==2m/s2m/s2Vt=at=2×5m/s=10m/sS=
at2=
×2m/s2×25s2121=25m=25mS=
at2=
×2×25m2121
物理公式既反映了各物理量間的數(shù)量關系,同時也確定了各物理量間的單位關系.因此,在解題中可用單位制來粗略判斷結(jié)果是否正確,如單位制不對,結(jié)果一定錯誤.2、檢驗結(jié)果的正誤1、給出下列物理量或單位,請按要求填空:A、米;B、牛頓;C、加速度;D、米/秒2;E、質(zhì)量;F、千克;G、時間;H、秒;I、分鐘;J、位移;K、厘米;L、千克/米3;M、焦耳;1、在國際單位制中作為基本單位的是__________。2、屬于導出單位的是______________。3、物理量是:_____________。其中屬于矢量的是
,屬于標量的是
;AFHBDLMCEGJ課堂練習CJEG2、質(zhì)量為500g的物體受力作用后獲得10cm/s2的加速度,則物體受到的合外力為多少牛?
解析:從題中可看出,題目已給出了物體的質(zhì)量和加速度,但均不是國際單位,因此需將其單位換成國際單位制中的單位.物體質(zhì)量m=500g=0.5kg
物體的加速度a=10cm/s2=0.1m/s2
由牛頓第二定律:F=ma得物體受到的合外力F=0.5×0.1N=0.05N
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.單位制基本單位導出單位1、米(m)2、千克(Kg)3、秒(S)4、安培(A)5、開爾文(K)6、坎德拉(cd)7、摩爾(mol
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