第4章第4節(jié)力學單位制（課件）

1998年2月，美國宇航局發(fā)射了一枚探測火星氣象的衛(wèi)星，預(yù)定于1999年9月23日抵達火星。然而，研究人員驚訝地發(fā)現(xiàn)，衛(wèi)星沒有進入預(yù)定的軌道，卻陷入了火星大氣層，很快就煙消云散了。美國宇航局的官員經(jīng)過緊急調(diào)查，發(fā)現(xiàn)問題的產(chǎn)生原因是有些數(shù)據(jù)的計量單位沒有把英制轉(zhuǎn)換成國際單位制。這次事故造成的損失有多大呢？單單衛(wèi)星的造價就高達1.25億美元。如果有統(tǒng)一的度量衡計量單位制，這樣的損失本是可以避免的。聽了這個故事，你們有什么想法？有什么想知道的知識？導入

1.“半夜三更”是指晚上的幾點？

“半夜三更”是指晚上11點到次日凌晨1點。

2.在《鄒忌諷齊王納諫》一文中提到，“鄒忌修八尺有余”，按現(xiàn)在的市尺來說，鄒忌的身高為2.6m左右，他真的有這么高嗎？

鄒忌是戰(zhàn)國時期齊國的謀士，因此生存年代應(yīng)為戰(zhàn)國，按照戰(zhàn)國尺與現(xiàn)代厘米的對應(yīng)關(guān)系可知，鄒忌的實際身高約為1.8m。

3.古代提到的“半斤八兩”又是怎么回事？

我國古時采用1斤等于16兩的十六進制，因此“半斤”就是“八兩”。環(huán)節(jié)一：中國古代的度量衡

1.中國古代時間及時間單位的演化：地球自轉(zhuǎn)一周為一“太陽日”，晝夜即由此形成。其向陽之地面為晝，背陽地面則為夜。中國古代以十二個時辰來計算晝夜，以子、丑、寅、卯、辰、巳、午、未、申、酉、戌、亥十二地支來表示，每時辰分為八刻，又區(qū)分為上四刻，下四刻。這樣，每個時辰相當于現(xiàn)代的兩個小時，如巳時相當于9時到11時。另外，中國古代還有報更(又叫打更)的計時法。把夜間分為五更，相當于現(xiàn)代的晚上7點到9點為一更，9點到11點為二更，午夜11點到1點為三更，凌晨1點到3點為四更，凌晨3點到5點為五更。環(huán)節(jié)一：中國古代的度量衡

2.中國古代長度及長度單位的演化：中國古代的度量長度“尺”最早見于商代。傳世商尺約合今16～17cm。東周尺以相傳1931年在河南洛陽金村古墓出土的銅尺與“商鞅量尺”互為佐證，可知一尺長約23cm。西漢尺今出土有8支，實測其長度均在23～23.6cm之間，平均每尺長23.2cm。南朝每尺在24.5～25cm；北朝尺長于南朝尺，后魏前尺長27.8cm、中尺長28cm、后尺長29.9cm不等。隋代的尺長在30cm左右。唐尺的長度多在29～30cm之間。宋代沿襲唐制，官尺由太府寺掌造，主要用來征收布帛之用，故又稱為三司布帛尺，每尺長約31.6cm。環(huán)節(jié)一：中國古代的度量衡中國歷史上各個朝代尺與現(xiàn)代厘米換算表環(huán)節(jié)一：中國古代的度量衡

3.中國古代質(zhì)量及質(zhì)量單位的演化：據(jù)《夏書·五字歌》《管子·楊權(quán)》《管子七法篇》等古書記載，夏代已經(jīng)有了度量衡器具。商、周均建有度量衡制度。春秋戰(zhàn)國時期，諸侯割據(jù)，度量衡混亂。秦統(tǒng)一全國后，立即發(fā)布統(tǒng)一度量衡制度詔書，沿用了商朝所制定的度量衡量值。這一量值從商鞅到東漢末年沿用了五百年。環(huán)節(jié)一：中國古代的度量衡三國時期，基本上沿用東漢的度量衡制度，但量值有所增長。兩晉、南北朝時期，度量衡制度再度混亂，單位量值急劇增長，出現(xiàn)了“南人適北，視升為斗”的局面。隋文帝統(tǒng)一全國以后，再次統(tǒng)一度量衡。唐宋時期，度量衡基本上沿用隋制，制度嚴明，單位量值相對穩(wěn)定。元代度量衡承襲唐制，單位量值比宋代又有增長。明代度量衡承襲前制。清朝度量衡基本上承襲明制，單位量值略有增長。環(huán)節(jié)一：中國古代的度量衡從秦到清的2

000多年間，度量衡制度及其量值不斷演變。尺度由每尺合今23cm增大到32cm；容量由每升200mL增大到1000多mL，增長了4倍多；衡重由每斤250g增大到600g左右，增長了1倍以上。秦至民國，長度和容量皆為十進制，唯衡重不全是十進制。1959年，中華人民共和國國務(wù)院發(fā)布《關(guān)于統(tǒng)一計量制度的命令》，改1市斤為10市兩，1市兩等于50g。環(huán)節(jié)一：中國古代的度量衡請大家回憶一下，我們在初中階段都學過哪些力學的物理量？它們的單位分別是什么？

質(zhì)量(kg)、體積(m3)、密度(kg/m3)、時間(s)、長度(m)、速度(m/s)、加速度(m/s2)、力(N)、功(J)、功率(W)。請大家尋找一下，這些物理量之間有什么關(guān)聯(lián)？能不能試著將這些物理量的單位進行分類呢？

有一部分物理量的單位是相互獨立的，而其他物理量的單位可以通過前面幾個相互獨立的單位由公式推導得到。環(huán)節(jié)二：國際單位制

在物理學中，只要選定幾個物理量的單位，就能夠利用物理量之間的關(guān)系推導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)量的單位(kg)、時間的單位(s)、長度的單位(m)是力學中的基本單位。由基本量根據(jù)物理關(guān)系推導出來的其他物理量叫作導出量，推導出來的相應(yīng)單位叫作導出單位。例如速度的單位(m/s)、加速度的單位(m/s2)、力的單位(N)等。除了力學范圍內(nèi)的三個基本量，針對熱學、電磁學、光學等，還要加上另外四個基本量和它們的基本單位才能導出其他物理量的單位。環(huán)節(jié)二：國際單位制環(huán)節(jié)二：國際單位制

環(huán)節(jié)二：國際單位制

環(huán)節(jié)二：國際單位制

環(huán)節(jié)三：應(yīng)用單位制解決問題大家在初中已經(jīng)學過，如果一個物體在力F的作用下沿著力的方向移動了一段距離l，這個力對物體做的功W＝Fl。我們還學過，功的單位是焦耳(J)。請由此導出焦耳與基本單位米(m)、千克(kg)、秒(s)之間的關(guān)系。