第四章 第四節(jié) 力學(xué)單位制(共13張)

第四章第四節(jié)力學(xué)單位制

課前導(dǎo)航

究竟哪一個(gè)是加速度的國(guó)際單位

由加速度的定義式a＝可知，當(dāng)速度單位是m/s，時(shí)間單位是s時(shí)，加速度的單位是m/s2.根據(jù)牛頓第二定律的公式a＝可知，當(dāng)質(zhì)量單位是kg，力的單位是N時(shí)，加速度的單位是N/kg.

請(qǐng)你思考：

加速度的這兩個(gè)單位中，究竟哪一個(gè)才是它的國(guó)際單位呢？

基礎(chǔ)梳理

知識(shí)精析

一、力學(xué)單位制分類

1．選定基本單位的原則(1)在力學(xué)中有最基本的地位．(2)可使基本單位的數(shù)目最少．

因?yàn)榱W(xué)研究物體在運(yùn)動(dòng)變化過(guò)程中力與運(yùn)動(dòng)的關(guān)系，因此聯(lián)系物體自身屬性的量(質(zhì)量)和反映空間尺度的量(長(zhǎng)度)以及時(shí)間，必然與物體受力后的運(yùn)動(dòng)變化聯(lián)系得最密切、最普遍，所以這三個(gè)物理量是最基本的物理量．事實(shí)也表明，用這三個(gè)量作基本單位，可使力學(xué)的單位數(shù)目最少，所以在力學(xué)中規(guī)定m、kg、s為國(guó)際單位制的基本單位．

2．力學(xué)中的單位制分類(1)國(guó)際單位制：基本單位為m、kg、s(長(zhǎng)度單位、質(zhì)量單位、時(shí)間單位；導(dǎo)出單位為m/s、m/s2、N等)，比較如下表.

(2)厘米、克、秒制：基本單位為cm、g、s，導(dǎo)出單位為cm/s、cm/s2，達(dá)因等(1達(dá)因＝10－5N)．

二、單位制的意義

1．對(duì)一個(gè)物理量進(jìn)行定量描述，僅僅用一個(gè)數(shù)是不夠的，一定要在數(shù)后帶有單位，同一個(gè)物理量，選用不同單位其值不同．2．在人與人的交往過(guò)程中，沒(méi)有統(tǒng)一的單位，給人們的相互交流帶來(lái)很多不便，不容易對(duì)某一事物形成統(tǒng)一認(rèn)識(shí)．3．在利用物理方式進(jìn)行運(yùn)算時(shí)，為了在代入數(shù)據(jù)時(shí)不致使表達(dá)式過(guò)于繁雜，我們要把各個(gè)量換算到同一單位制中，這樣計(jì)算時(shí)就不必一一寫(xiě)出各量的單位，只要在所求結(jié)果后寫(xiě)上對(duì)應(yīng)的單位即可．

方法指導(dǎo)

一、區(qū)別基本單位、導(dǎo)出單位、國(guó)際單位

例1

現(xiàn)有下列物理量或單位，按下面的要求填空．(只填代號(hào))A．力 B．米/秒 C．牛頓 D．加速度 E．質(zhì)量F．秒 G．厘米 H．長(zhǎng)度 I．時(shí)間 J．千克K．米(1)屬于物理量的是________．(2)在國(guó)際單位制中，其單位作為基本單位的物理量有________．(3)在國(guó)際單位中屬于基本單位的是________，屬于導(dǎo)出單位的是________．

答案

(1)A、D、E、H、I(2)E、H、I(3)F、J、KB、C

解析在應(yīng)用公式進(jìn)行數(shù)量運(yùn)算的同時(shí)，也要把單位帶進(jìn)運(yùn)算．帶單位運(yùn)算時(shí)，單位換算要準(zhǔn)確．可以把題中已知量的單位都用國(guó)際單位表示，計(jì)算結(jié)果的單位就是用國(guó)際單位表示的，這樣在統(tǒng)一已知量的單位后，就不必一一寫(xiě)出各個(gè)量的單位，只在數(shù)字后面寫(xiě)出正確單位即可．選項(xiàng)A中Δx＝1.2cm沒(méi)變成國(guó)際單位，選項(xiàng)C中的小車質(zhì)量m＝500g沒(méi)變成國(guó)際單位，所以選項(xiàng)A、C錯(cuò)誤、B、D正確．

答案

BD

點(diǎn)評(píng)

(1)題目中的物理量必須統(tǒng)一到同一單位制中，一般是選取國(guó)際單位制．(2)只有采用國(guó)際單位制，公式F＝kma中的k才能取1.(3)當(dāng)各物理量均采用國(guó)際單位時(shí)，運(yùn)用公式進(jìn)行運(yùn)算時(shí)，公式中的各量不必寫(xiě)上單位，只需在最后的數(shù)值后面寫(xiě)上正確的單位即可．

三、單位制的綜合應(yīng)用

例3

水平傳送帶AB以v＝200cm/s的速度勻速運(yùn)動(dòng)，如圖所示，A、B相距0.011km，一物體(可視為質(zhì)點(diǎn))從A點(diǎn)由靜止釋放，物體與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝0.2.則物體從A沿傳送帶運(yùn)動(dòng)到B所需的時(shí)間為_(kāi)_______s．(取g＝10m/s2)

分析

傳送帶勻速運(yùn)動(dòng)，當(dāng)物體在A點(diǎn)靜止釋放后，由于摩擦力的作用，物體的運(yùn)動(dòng)可能有兩種：一直加速運(yùn)動(dòng)；或先加速后勻速．所以首先判斷是屬于哪種情況，針對(duì)該情況列方程求解，具體解題時(shí)先要統(tǒng)一單位．

互動(dòng)平臺(tái)

育才老師與細(xì)心同學(xué)關(guān)于“力學(xué)基本單位”的對(duì)話

細(xì)心：老師，基本單位是不是任意選擇的？

育才：當(dāng)然不是，基本單位的確定要遵循一定的原則．

細(xì)心：一切物體都離不開(kāi)力的作用，為什么不把力的單位作為力學(xué)中的基本單位呢？

育才：力學(xué)是研究物體運(yùn)動(dòng)變化過(guò)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)系得最密切、最普遍，所以這三個(gè)物理量也最基本．事實(shí)也表明，用這三個(gè)量做基本單位，可以使力學(xué)中的單位數(shù)目最少．

細(xì)心同學(xué)和粗心同學(xué)關(guān)于“單位制”的對(duì)話

粗心：國(guó)際單位制與國(guó)際制單位是相同的嗎？

細(xì)心：國(guó)際單位制是國(guó)際上制定的一種通用的適合一切計(jì)量領(lǐng)域的單位制，國(guó)際代號(hào)為SI.它包括：①國(guó)際制單位；②國(guó)際制詞冠；③國(guó)際制單位的十進(jìn)倍數(shù)單位與分?jǐn)?shù)單位．而國(guó)際制單位是由基