【课件】力学单位制课件-2022-2023学年高一上学期物理人教版（2019）必修第一册.pptx

4.44.4力学单位制力学单位制美美国国国国家家航航天天局局（NASANASA）在在 20 20 世世纪纪末末曾曾发发射射过过一一个个火火星星探探测测器器，但但它它由由于于飞飞得得靠靠火火星星过过近近，结结果果因因温温度度过过高高而而起起火火，并并脱脱离离轨道坠入火星的大气层。轨道坠入火星的大气层。航航空空航航天天局局调调查查原原因因时时发发现现：原原来来探探测测器器的的制制造造商商洛洛克克希希德德马马丁丁公公司司计计算算加加速速时时的的力力使使用用了了英英制制单单位位，而而喷喷气气推推动动实实验验室室的的工工程程师师理理所所当当然然地地认认为为他他们们提提供供的的数数据据是是以以国国际际单单位位算算出出来来的的，并并把把这这些些数数据据直直接接输输入入电电脑脑。结结果果促促使使价价值值 1.25 1.25 亿美元的火星探测器毁于一旦。亿美元的火星探测器毁于一旦。导入：导入：“失之毫厘谬以千里失之毫厘谬以千里”计计算算一一头头大大象象的的质质量量时时常常用用单单位位吨吨（t t）做做单单位位，但但在在计计算算人人的的质质量量时时却却用用千千克克（kgkg）做做单单位位。自自由由落落体体加加速速度度 g g 的的单单位位是是米米每每二二次次方方秒秒（m/sm/s2 2），在在初中学习时，初中学习时，g g 的单位曾用牛顿每千克（的单位曾用牛顿每千克（N/kgN/kg）。这些单位有什么规则吗？）。这些单位有什么规则吗？由位移和时间求速度时，所用的关系式为由位移和时间求速度时，所用的关系式为如果位移的单位用米（如果位移的单位用米（m m），时间的单位用秒（），时间的单位用秒（s s），得出的速度单位就），得出的速度单位就是米每秒（是米每秒（m/sm/s）。）。已知速度的变化量和发生这个变化所用的时间，要求加速度时，所用已知速度的变化量和发生这个变化所用的时间，要求加速度时，所用的关系式为的关系式为如果速度的单位用米每秒（如果速度的单位用米每秒（m/sm/s），时间的单位用秒（），时间的单位用秒（s s），得出的加），得出的加速度的单位就是米每二次方秒（速度的单位就是米每二次方秒（m/sm/s2 2）。）。一、基本单位和导出单位一、基本单位和导出单位新知讲解：新知讲解：可可见见物物理理学学的的关关系系式式在在确确定定了了物物理理量量之之间间的的关关系系时时，也也确确定定了了物物理理量量的的单单位位之之间间的的关关系系。因因此此，只只要要选选定定几几个个物物理理量量的的单单位位，就就能能够够利利用用物物理理量量之之间间的的关关系系推推导导出出其其他他物物理理量量的的单单位位。这这些些被被选选定定的的物物理理量量叫叫作作基基本本量量，被被选选定定的的物物理理量量的的单单位位叫叫作作基本单位基本单位。力学中，规定了力学中，规定了长度长度、时间时间、质量质量为基本量为基本量长度长度：厘米（：厘米（cmcm）、米（）、米（m m）、千米（）、千米（kmkm）质量质量：克（：克（g g）、千克（）、千克（kgkg）时间时间：秒（：秒（s s）、分钟（）、分钟（minmin）、小时（）、小时（h h）1.1.基本单位基本单位一、基本单位和导出单位一、基本单位和导出单位Fma 依据物理关系推导出来的物理量叫作导出量，推导出来的相应单位叫作导出单位。m/s2kgkgm/s2N2.2.导出单位导出单位一、基本单位和导出单位一、基本单位和导出单位例如速度、加速度、力都是导出量，它们的单位都是例如速度、加速度、力都是导出量，它们的单位都是导出单位导出单位。m/s2sm/s基本单位和导出单位一起组成了基本单位和导出单位一起组成了单位制单位制。基本量导导出出量量基基本本单单位位导导出出单单位位单单位位制制长度长度时间时间质量质量速度速度加速度加速度力力密度密度mskgm/sm/s2Nkg/m3km、cm.min、hour.g、mg.km/h.m/s2.g/cm3.3.3.单位制单位制一、基本单位和导出单位一、基本单位和导出单位1960 1960 年年第第 11 11 届届国国际际计计量量大大会会制制定定了了一一种种国国际际通通用用的的、包包括括一一切切计计量量领领域域的的单位制，叫作单位制，叫作国际单位制国际单位制，简称，简称 SISI 。二、国际单位制二、国际单位制1.1.国际单位制国际单位制国际单位制中总共规定了七个基本量国际单位制中总共规定了七个基本量物理量名称物理量符号单位名称单位符号长度l米m质量m千克（公斤）kg时间t秒s电流I安 培A热力学温度T开 尔文K物质的量n，(v)摩 尔mol发光强度I，(Iv)坎 德拉cd2.2.国际单位制的基本单位国际单位制的基本单位基本单位的定义基本单位的定义图图 4.4-34.4-3原子钟原子钟SI SI 单单位位中中七七个个基基本本单单位位全全部部建建立立在在不不变变的的自自然然常常数数上上，保保证证了了 SI SI 单单位位的的长期稳定性和通用性。长期稳定性和通用性。拓展学习拓展学习1.1.光光滑滑的的水水平平桌桌面面上上有有一一个个静静止止的的物物体体，质质量量为为 700 700 g g，在在 1.4 1.4 N N 的的水水平平恒恒力力作作用用下下开开始始运运动动（图图 4.4-14.4-1）。那那么么，5 5 s s 末末物物体体的的速速度度是是多多少少？5 5 s s 内内它它的的位位移移是多少？是多少？分分析析由由于于物物体体在在竖竖直直方方向向上上所所受受的的重重力力与与桌桌面面的的支支持持力力平平衡衡，水水平平方方向向上上的的作用力为恒力，所以物体沿水平方向做初速度为作用力为恒力，所以物体沿水平方向做初速度为 0 0 的匀加速直线运动。的匀加速直线运动。由由牛牛顿顿第第二二定定律律求求出出物物体体的的加加速速度度，再再根根据据匀匀变变速速直直线线运运动动的的速速度度与与时时间间的关系式、位移与时间的关系式，就可以求出速度和位移。的关系式、位移与时间的关系式，就可以求出速度和位移。图 4.4-1三、课堂训练三、课堂训练在在国国际际单单位位制制中中运运用用牛牛顿顿第第二二定定律律 F Fmama 时时，质质量量的的单单位位必必须须用用千千克克（kgkg），所以需要对质量进行单位换算。所以需要对质量进行单位换算。2.2.思考讨论：思考讨论：小刚在课余制作中需要计算圆锥的体积，他从一本书中查得圆锥体积的计小刚在课余制作中需要计算圆锥的体积，他从一本书中查得圆锥体积的计算公式为算公式为 小红说，从单位关系上看，这个公式肯定是错误的。小红说，从单位关系上看，这个公式肯定是错误的。她的根据是什么？她的根据是什么？注利用单位制可以：注利用单位制可以：1 1简化计算过程中的单位书写；简化计算过程中的单位书写；2 2推导物理量的单位；推导物理量的单位；3 3检验表达式的正误。检验表达式的正误。B3.3.一些问题你可能不会求解，但是你仍有可能对这些问题的解是否合理进一些问题你可能不会求解，但是你仍有可能对这些问题的解是否合理进行分析和判断例如从解的物理量单位，解随某些已知量变化的趋势，解行分析和判断例如从解的物理量单位，解随某些已知量变化的趋势，解在一些特殊条件下的结果等方面进行分析，并与预期结果、实验结论等进在一些特殊条件下的结果等方面进行分析，并与预期结果、实验结论等进行比较，从而判断解的合理性或正确性举例如下：声音在空气中的传播行比较，从而判断解的合理性或正确性举例如下：声音在空气中的传播速度速度v v与空气的密度与空气的密度 、压强、压强p p有关下列速度表达式中，有关下列速度表达式中，k k为比例系数，为比例系数，无单位，则这四个表达式中可能正确的是无单位，则这四个表达式中可能正确的是()4.4.有几名同学在一次运算中，得出了某物体位移有几名同学在一次运算中，得出了某物体位移x x的大小同其质量的大小同其质量m m、速度、速度v v、作用力作用力F F和运动时间和运动时间t t的关系式分别如下，其中可能正确的是的关系式分别如下，其中可能正确的是()()D D5.5.下列说法中正确的是下列说法中正确的是()()A.A.在力学中，力是基本概念，所以力的单位在力学中，力是基本概念，所以力的单位“牛顿牛顿”是力学单位制中的基本是力学单位制中的基本单位单位B.B.因为力的单位是牛顿，而因为力的单位是牛顿，而1N=1kg.m/s1N=1kg.m/s2 2，所以牛顿是个导出单位，所以牛顿是个导出单位C.C.若各物理量都采用国际制单位，则通过物理公式得出的最后的运算结果一若各物理量都采用国际制单位，则通过物理公式得出的最后的运算结果一定为国际制单位定为国际制单位D.D.物理公式不仅确定了物理量之间的数量关系，同时也确定了物理量间的单物理公式不仅确定了物理量之间的数量关系，同时也确定了物理量间的单位关系位关系BCD6.6.现有以下一些物理量和单位，按下面的要求选择填空。现有以下一些物理量和单位，按下面的要求选择填空。A.A.密度密度 B.B.米米/秒秒 C.C.牛顿牛顿 D.D.加速度加速度 E.E.质量质量 F.F.秒秒 G.G.厘米厘米 H.H.长度长度 I.I.时间时间 J.J.千千克克(1)(1)属于物理量的有属于物理量的有_。(2)(2)在国际单位制中，被选定的基本量在国际单位制中，被选定的基本量有有_。(3)(3)在国际单位制中的基本单位有在国际单位制中的基本单位有_，属于导出单位，属于导出单位的有的有_。答案：（1）A、D、E、H、I（2）E、H、I（3）F、J；B、C谢谢观赏谢谢观赏