4.4 力學單位制（教學課件）-2024-2025學年高一物理必修第一冊（人教版）同步備課系列

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力學單位制第四章

運動和力的關(guān)系人教版（2019）主講老師：20XX.XX.XX0102國際單位制基本單位目錄背景材料（中國）

戰(zhàn)國時期，各國度量衡的標準不一，給工商業(yè)發(fā)展帶來很大不便。商鞅變法前，秦國各地度量衡不統(tǒng)一。為了保證國家的賦稅收入，制造標準的度量衡器，要求全國統(tǒng)一施行。

從“商鞅量”中得知，商鞅規(guī)定的1標準尺約合今0.23公尺，1標準升約合今0.2公升。由量器及其銘文可知，當時統(tǒng)一度量衡一事是十分嚴肅認真的。商鞅還統(tǒng)一了斗、桶、權(quán)、衡、丈、尺等度量衡。要求秦國人必須嚴格執(zhí)行，不得違犯。背景材料（中國）

我國亦有“伸掌為尺”的說法。三國時期王肅編的《孔子家語》一書中記載有：“布指知寸，布手知尺，舒肘知尋?！眱杀凵扉_長八尺，就是一尋；從秦朝至清末的2000多年間，我國的“尺”竟由1尺相當于0.2309m到0.3558m的變化，其差距相當懸殊。背景材料（中國）

1930年代，南京國民政府為了與國際接軌，并統(tǒng)一中國度量衡制度，解決不同地區(qū)之間度量衡差異給經(jīng)濟發(fā)展帶來的障礙，促進經(jīng)濟發(fā)展，進行了度量衡改革。為滿足廣大人民群眾的習慣需要，將“庫平營造制”改革為“市制”，為與國際接軌，將“市制”與國際標準制方便換算。特將“一營造尺”改為“一市尺”，等于33.33厘米=0.3米；一公里等于二市里。“一庫平斤”改為“一市斤”等于500克=0.5公斤。因此，我們可以認為，在1950年之時，一米等于3市尺。但是由于眾所周知的原因，南京國民政府的改革度量衡制度并不是很徹底，在很多地方，由于政令不一，各種度量衡的計算單位仍在混用。這種情況一直到中華人民共和國建立之后，1959年國務院下達《關(guān)于統(tǒng)一我國計量制度的命令》后才得到徹底的改觀。背景材料（歐洲）

各個國家、地區(qū)以及各個歷史時期，都有各自的計量單位。以長度為例：歐洲曾以手掌的寬度或長度作為長度的計量單位，稱為掌尺。在英國，1掌尺相當于7.62cm；在荷蘭，1掌尺相當于10cm；英尺是8世紀英王的腳長，1英尺等于0.3048m。10世紀時英王埃德加把自己大拇指關(guān)節(jié)間的距離定為1英寸，1英寸等于2.54cm。這位君王又別出心裁，想出了“碼”這樣一個單位。他把從自己的鼻尖到伸開手臂中指末端的距離——91cm，定為1碼。背景材料（美國）

一次因單位失誤而導致的事故20世紀末美國曾發(fā)射一個火星探測器,在設定環(huán)繞軌道半徑時，沒有進行單位換算，導致探測器離火星過近,溫度過高而起火，隨后脫離軌道墜入火星的大氣層。

致使美國損失價值1.25億美元的火星探測器。需要制定國際上統(tǒng)一的標準思考與討論

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？第一部分

基本單位基本單位物理學的關(guān)系式確定了物理量之間的關(guān)系，也指它確定了物理量的單位間的關(guān)系。例如：v＝ΔxΔta＝ΔvΔtm/sm/s2F＝ma1N=1kg·m/s2基本單位1.這些被選定的物理量叫做基本量，它們的單位叫基本單位；

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。2.由基本量根據(jù)物理關(guān)系推導出來的其他物理量的單位叫做導出單位。3.由基本單位和導出單位一起組成單位制?；締挝?、cm/s2……基本物理量的單位就是基本單位基本單位導出單位N、g、mg……、min、hour…mkgs、km/h……

、g/cm3……m/sm/s2kg/m3長度：質(zhì)量：時間：速度：加速度力：密度：kg·m/s2、km、cm……物理量單位制第二部分

國際單位制一、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。二、七個基本物理量和相應的基本單位物理量名稱物理量符號單位名稱單位符號長度l米m質(zhì)量m千克（公斤）kg時間t秒s電流I安[培]A熱力學溫度T開[爾文]K發(fā)光強度I，(Iv)坎[德拉]cd物質(zhì)的量n，(ν)摩[爾]mol三、典例突破【例題】

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)通過的路程是多大？F三、典例突破【解析】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(guān)系式，有根據(jù)勻變速直線運動的位移與時間關(guān)系式，有三、典例突破【解析】當統(tǒng)一為國際單位時根據(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(guān)系式，有根據(jù)勻變速直線運動的位移與時間關(guān)系式，有思考與討論

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(guān)系上看，這個公式是錯誤的。她的根據(jù)是什么？Rh四、基本單位的定義(1)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。四、基本單位的定義(2)米的定義：

光在真空中

時間間隔所經(jīng)路徑的長度。四、基本單位的定義(3)千克的定義：

國際千克原器的質(zhì)量為1千克。國際千克原器是1889年第一屆國際計量大會批準制造的，它是一個用鉑銥合金制成的圓柱體，高度和直徑均為39mm。2018年，第26屆計量大會決定，千克由普朗克常量h及米和秒定義，1kg＝h/6.62607015×10-34m2·s-1課堂小結(jié)力學單位制基本單位國際單位制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。定義七個被選定為基本量的單位叫基本單位米、千克、秒、安、摩爾、開爾文、坎德拉導出單位由基本量根據(jù)物理關(guān)系導出的其他物理量的單位叫導出單位課堂練習1．關(guān)于單位制及其應用，下列說法正確的是（）A．kg、m/s、N都是導出單位B．克、秒、牛頓均為國際単位制中的基本單位C．1N是使質(zhì)量為1kg的物體產(chǎn)生1m/s2加速度的力的大小D．力學單位制中，選為基本單位的物理量有長度、質(zhì)量和速度C課堂練習2．下列屬于測量“國際單位制選定的三個力學基本物理量”所用的儀器是（）A．刻度尺、天平、秒表 B．刻度尺、彈簧測力計、打點計時器C．量筒、天平、打點計時器 D．刻度尺、彈簧測力計、秒表A課堂練習3．國際單位制選定的三個力學基本物理量的單位是（）A．m、kg、s B．cm、N、kgC．m/s、kg、h D．m、N、sA4．假若橡皮筋可認