4.4力學單位制課件高一上學期物理人教版

第四章運動和力的關系

4.4力學單位制導入新課計量一頭大象的質(zhì)量時常用噸（t）做單位，但在計量人的質(zhì)量時卻用千克（kg）做單位。自由落體加速度g的單位是米每二次方秒（m/s2），在初中學習時，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間求速度時，所用的關系式為如果位移的單位用米（m），時間的單位用秒（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)生這個變化所用的時間，要求加速度時，所用的關系式為如果速度的單位用米每秒（m/s），時間的單位用秒（s），得出的加速度的單位就是米每二次方秒（m/s2）。由此可見，物理學的關系式在確定了物理量之間的關系時，也確定了物理量的單位之間的關系。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，它們相應的單位叫作基本單位。質(zhì)量kg;g;mg等時間s;min;h;天；月；年等長度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，長度、時間就是基本量，它們相應的單位（米、秒）就是基本單位。由基本量根據(jù)物理關系推導出來的其他物理量叫作導出量，推導出來的相應單位叫作導出單位，例如速度、加速度的單位?；締挝缓蛯С鰡挝灰黄鹁徒M成了一個單位制。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；年等時間m;dm;cm;nm光年等長度物理量單位基本單位導出單位單位制基本量1.用同一單位制計算時，只在數(shù)字后面寫出所求量在該單位制下的單位。單位制的應用物理公式：確定了物理量間的關系，確定了物理量的單位間的關系。2.可用單位制記憶物理公式和檢驗物理公式、運算結果是否正確國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屆國際計量大會制訂了一種國際通用的、包括一切計量領域的單位制，叫作國際單位制，簡稱SI。

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。

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的單位關系。因此，在解題中可用單位制來粗略判斷結果是否正確，如單位制不對，結果一定錯誤。SI在解題中的應用在力學范圍內(nèi)，規(guī)定長度、質(zhì)量、時間為三個基本量，對熱學、電磁學、光學等學科，除了上述三個基本量和相應的基本單位外，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。國際單位制的基本單位例題光滑水平桌面上有一個靜止的物體，質(zhì)量是700g，在1.4N的水平恒力作用下開始運動（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的勻加速直線運動。由牛頓第二定律求出物體的加速度，再根據(jù)勻變速直線運動的速度與時間的關系式、位移與時間的關系式，就可以求出速度和位移。在國際單位制中運用牛頓第二定律F＝ma時，質(zhì)量的單位必須用千克（kg），所以需要對質(zhì)量的單位進行換算。解：以靜止的物體為研究對象。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)勻加速直線運動的速度與時間關系式，有v＝at＝2m/s2×5s＝10m/s根據(jù)勻變速直線運動的位移與時間關系式，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，方向與運動方向相同。我們看到，題中的已知量的單位都用國際單位制的基本單位表示時，計算的結果也是用國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，計算過程中就不必寫出各量后面的單位，只在數(shù)字計算式后面寫出正確的單位就可以了。這樣，上面的計算過程就可以寫成v＝at＝2×5m/s＝10m/s思考與討論小剛在課余制作中需要計算圓錐的體積，他從一本書中查得圓錐體積的計算公式為。小紅說，從單位關系上看，這個公式肯定是錯誤的。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沒有單位圓錐體積公式拓展學習基本單位的定義秒的定義

銫-133原子基態(tài)的兩個超精細能級之間躍遷所對應的輻射的9192631770個周期的持續(xù)時間為1s。現(xiàn)在測量時間的最精準儀器是原子鐘。右圖為某原子鐘的照片。原子鐘

2018年11月16日，第26屆國際計量大會決定