新课标人教版高一物理必修一4.4-力学单位制课件.ppt

小小复复习习 在应用牛顿第二定律在应用牛顿第二定律F F=mama时，时，各量的单位选用有一定的规律，如各量的单位选用有一定的规律，如质量质量m m选用选用kgkg，加速度，加速度a a选用选用m/sm/s2 2时，时，则力则力F F的单位是的单位是N N，否则一般来说就，否则一般来说就无法运用这一公式处理问题。无法运用这一公式处理问题。在生活中经常有因为忽略单位问题而发生的事故。在生活中经常有因为忽略单位问题而发生的事故。导导 入入 新新 课课 20 20世纪末美国曾发射一个世纪末美国曾发射一个火星探测器，在设定环绕轨道火星探测器，在设定环绕轨道半径时，没有进行单位换算，半径时，没有进行单位换算，导致探测器离火星过近导致探测器离火星过近,温度温度过高而起火，随后脱离轨道坠过高而起火，随后脱离轨道坠入火星的大气层入火星的大气层 .致使美国损致使美国损失价值失价值1.251.25亿亿美元的火星探测美元的火星探测器器 .一次因单位失误而导致的事故一次因单位失误而导致的事故血的教训血的教训 可见可见在运用规律处理问题时，一定要注在运用规律处理问题时，一定要注意意单位及单位制单位及单位制问题问题 。下面就让我们走进力学单位制去探索它下面就让我们走进力学单位制去探索它的奥秘。的奥秘。第四章第四章第四章第四章 牛顿运动定律牛顿运动定律牛顿运动定律牛顿运动定律（1 1）知识与技能）知识与技能了解物理量的单位有两类，一类是基本单位，了解物理量的单位有两类，一类是基本单位，一类是导出单位。一类是导出单位。掌握力学中三个基本单位，会利用物理量关系掌握力学中三个基本单位，会利用物理量关系导出相应的物理量单位。导出相应的物理量单位。了解国际单位制的各物理量单位。了解国际单位制的各物理量单位。教教 学学 目目 标标（2 2）过程与方法）过程与方法根据日常生活熟知的事实和已掌握的物理知识，根据日常生活熟知的事实和已掌握的物理知识，类比探究出物理量也有数值，体验到探究性学类比探究出物理量也有数值，体验到探究性学习的一般程序和法则。习的一般程序和法则。学会如何确定各物理量单位的方法。学会如何确定各物理量单位的方法。培养学生创新思维能力。培养学生创新思维能力。（3 3）情感态度与价值观）情感态度与价值观培养学生认真严谨的科学态度及探究创造培养学生认真严谨的科学态度及探究创造的心理品质。的心理品质。培养学生的逻辑推理能力。培养学生的逻辑推理能力。教学重点教学重点知道力学单位制，特别是国际单位制中知道力学单位制，特别是国际单位制中取取m，Kg，S作为基本单位。作为基本单位。教学难点教学难点处处理理有有关关问问题题时时，应应将将各各物物理理量量的的单单位位统统一一在在SI单单位位制制下下，以以免免产产生生不不必必要要的的误会。误会。教学重难点教学重难点1、单位制、单位制2、力学中的国际单位制、力学中的国际单位制3、组合单位的读法、组合单位的读法 本本 节节 导导 航航1 1、单、单 位位 制制kgm/s2mkgsm/sm/s2长度长度质量质量时间时间速度速度加速度加速度力力物理量物理量单位单位物理关系式物理关系式VxtavtFma 物理学的关系式确定了物理量之间的关系，物理学的关系式确定了物理量之间的关系，同时它也确定了物理量的单位间的关系。同时它也确定了物理量的单位间的关系。同学们思考一下，下面的单位有什么同学们思考一下，下面的单位有什么不同呢不同呢？厘米（厘米（cm）、米（）、米（m）、克（）、克（g）、千）、千克（克（kg）秒（）秒（s）、分（）、分（min）ms、ms2、N1.米米(m)(m)2.2.千克（千克（KgKg）3.3.秒（秒（S S）4.4.安培（安培（A A）5.5.开尔文开尔文（K K）6.6.坎德拉坎德拉（cdcd）7.7.摩尔摩尔（molmol）Pa等等由基本单位由基本单位推导出来的推导出来的单位叫导出单位叫导出单位。单位。单单位位制制基本单位基本单位导出单位导出单位选定的选定的单位单位m/s,m/sm/s,m/s2 2,N,Kg/m,N,Kg/m3 3,kgm/s,Kgmkgm/s,Kgm2 2/s/s2 2,Ns,Ns 库、欧姆、电功率等等库、欧姆、电功率等等电学电学热学热学热学热学光学光学力学单位制力学单位制中的三个基中的三个基本单位。本单位。概念：概念：所选定的基本物理量的单位。所选定的基本物理量的单位。（l l）物理学中，共有七个物理量的单位）物理学中，共有七个物理量的单位被选定为基本单位。被选定为基本单位。基本单位基本单位物理量物理量名称名称单位单位名称名称单位单位符号符号长度长度米米m m质量质量千克千克(公斤公斤)kgkg时间时间秒秒s s电流电流安安(培培)A热力学温度热力学温度开开(尔文尔文)K发光强度发光强度坎坎(德拉德拉)cd物质的量物质的量摩摩(尔尔)mol （2 2）在力学中，选定长度、质量和时间）在力学中，选定长度、质量和时间这三个物理量的单位为基本单位。这三个物理量的单位为基本单位。力力学学是是研研究究物物体体运运动动变变化化的的过过程程中中力力与与运运动动关关系系的的，因因此此，联联系系物物体体自自身身性性质质的的量量（质质量量）和和空空间间尺尺度度的的量量（长长度度）以以及及时时间间，必必然然与与物物体体受受力力后后运运动动变变化化联联系系得得最最密密切切、最最普普遍遍，所所以以这这三三个个物物理理量量也也最最基基本本，事事实实表表明明，用用这这三三个个量量做做基基本本单单位位，可可以以使使力力学学中的单位数目最少中的单位数目最少 概念：概念：根据物理公式中其他物理量和基本物根据物理公式中其他物理量和基本物理量的关系理量的关系,推导出的物理量的单位。推导出的物理量的单位。从根本说从根本说,所有的物理量都是由基本物理量所有的物理量都是由基本物理量构成的构成的,在力学范畴内，所有的力学量都是由长在力学范畴内，所有的力学量都是由长度、质量和时间这三个基本物理量组成的度、质量和时间这三个基本物理量组成的,因此因此基本物理量的单位选定也就决定了其他导出物理基本物理量的单位选定也就决定了其他导出物理量的单位。量的单位。导出单位导出单位速度公式速度公式v=s/t位移单位选位移单位选m，时间单位，时间单位选选s，速度的单位是，速度的单位是ms加速度公式为加速度公式为a=(v1-v0)/t速度单位是速度单位是ms，时间单位是，时间单位是s，则加速度的单位是，则加速度的单位是ms2牛顿第二定律公式为牛顿第二定律公式为F=ma质量单位选质量单位选kg，加速度单位选，加速度单位选ms2，则力的单位是，则力的单位是N举例说明：举例说明：我们选定位移的单位米我们选定位移的单位米,时间的单位秒时间的单位秒,就就可以利用推导得到速度的单位米每秒。可以利用推导得到速度的单位米每秒。再结合公式再结合公式,就可以推导出加速度的单位就可以推导出加速度的单位:米每平方秒。米每平方秒。如果再选定质量的单位千克如果再选定质量的单位千克,利用公式利用公式Fma就可以推导出力的单位是牛。就可以推导出力的单位是牛。物理量单位备注名称符号名称符号面积A.(S)平方米m2体积V立方米m3位移S米m速度V米每秒m/s加速度A米每二次秒m/s2角速度弧度每秒rad/s频率f赫兹Hz(质量)密度千克每立方米Kg/m3力F牛顿N1N=1Kgm/s2力矩M牛顿米Nm动量P千克米每秒Kgm/s压强P帕斯卡Pa1Pa=1N/m2功W焦耳J1J=1Nm能(量)E焦耳J功率P瓦特W1w=1J/s (导导出出单单位位)常常用用的的力力学学量量的的SI单单位位(不是国际单位中的导出单位不是国际单位中的导出单位)长度长度厘米厘米cm毫米毫米mm分米分米dm时间时间小时小时h分钟分钟min日等等日等等质量质量克克g吨吨t毫克毫克mg除了除了SISI单位制，还有厘米单位制，还有厘米克克秒单位制秒单位制非国际单位非国际单位概念概念:基本单位和导出单位的总和叫做单位制基本单位和导出单位的总和叫做单位制 由由于于基基本本单单位位的的选选择择不不同同，历历史史上上力力学学中中出出现现了了厘厘米米、克克、秒秒制制和和米米、千千克克、秒秒制制两两种种不不同同的的单单位位制制，工工程程技技术术领域还有英尺、秒、磅制等单位制领域还有英尺、秒、磅制等单位制单位制单位制冲刺速度谁快？冲刺速度谁快？都是速度的单位都是速度的单位dm/minm/skm/h终点线终点线117200362 2、力学中的国际单位制、力学中的国际单位制基本单位基本单位：长度单位长度单位：米（：米（m m）质量单位质量单位：千克（：千克（kgkg）时间单位时间单位：秒（：秒（s s）导出单位导出单位：速度单位速度单位：米秒（：米秒（m ms s）加速度单位加速度单位：米：米/秒秒2 2（m ms2s2）力的单位力的单位：牛顿（：牛顿（N N）力学中的国际单位力学中的国际单位 在解题计算时，已知量均采用国际单在解题计算时，已知量均采用国际单位制，计算过程中不用写出各个量的单位，位制，计算过程中不用写出各个量的单位，只要在式子末尾写出所求量的单位即可。只要在式子末尾写出所求量的单位即可。物理公式既反映了各物理量间的数量物理公式既反映了各物理量间的数量关系，同时也确定了各物理量的单位关系关系，同时也确定了各物理量的单位关系因此，在解题中可用单位制来粗略判断因此，在解题中可用单位制来粗略判断结果是否正确，如单位制不对，结果一定结果是否正确，如单位制不对，结果一定错误。错误。SI在解题中的应用在解题中的应用 例例:质量为质量为500g的物体受力作用后获得的物体受力作用后获得10cms2的加速度，则物体受到的合外力为多少牛？的加速度，则物体受到的合外力为多少牛？解析：解析：从题中可看出，题目已给出了物体的从题中可看出，题目已给出了物体的质量和加速度，但均不是国际单位，因此需将其质量和加速度，但均不是国际单位，因此需将其单位换成国际单位制中的单位单位换成国际单位制中的单位例题例题物体质量物体质量m500g0.5kg物体的加速度物体的加速度a10cms20.1ms2由牛顿第二定律：由牛顿第二定律：F=ma得物体受到的合外力得物体受到的合外力F0.50.1N0.05N利利用用国国际际单单位位制制运运算算时时，不不需需要要带带单单位位运运算算，只只要要在在每每一一个个结结果果的的后后面面写写上上正正确确单单位位即即可可3 3、组合单位的读法、组合单位的读法单单位位的的汉汉文文名名称称与与其其符符号号表表示示的的顺顺序序一一致致。在在只只有有名名称称而而不不出出现现符符号号的的场场合合，名名称称的的顺顺序序应应该该与与有有符符号号的的情情况况组组合合下下一一致致。如如单单位位由由相相乘乘构构成成，无无论论是是否否使使用用乘乘的的符符号号，名名称称中中无无对对应应“乘乘”的的词词，符符号号中中的的除除（斜斜线线和和出出现现的的负负指指数数），名名称称中中对对应应的的词词为为“每每”字字，“每每”字字只只出出现现一一次次而而与与分分母母中中的的单单位位多多少少无关。无关。例如：例如：力力矩矩的的SI单单位位名名称称为为“牛牛顿顿米米”（因因其其符符号号为为Nm）密密度度的的SI单单位位名名称称为为“千千克克每每立立方方米米”（因因其其符号为符号为kgm3）课课 堂堂 小小 结结1.基本单位和导出单位一起组成了单位制。基本单位和导出单位一起组成了单位制。可以选用不同物体量的单位为基本单位就生可以选用不同物体量的单位为基本单位就生成了不同的单位制。成了不同的单位制。2.物理公式在确定物理量的数量关系的同物理公式在确定物理量的数量关系的同时，也确定了物理量的单位关系。时，也确定了物理量的单位关系。3.在国际单位制（在国际单位制（SI）中）中,取取m（长度单位）（长度单位）、kg（质量单位）、（质量单位）、s（时单位）作为基本单（时单位）作为基本单位。位。4.在计算物理问题时在计算物理问题时,要先统一单位制要先统一单位制,再再进行计算进行计算,可以使计算简化。可以使计算简化。1.1.已知月球表面重力加速度已知月球表面重力加速度g g是地球表面重是地球表面重力加速度力加速度g go o的的1/61/6，按照国，按照国际单际单位制来位制来选择单选择单位，位，一一质质量量为为m m的物体在月球上的重力的物体在月球上的重力应应写作（写作（）A GA Gmgmg B G B Gmgmgo o C G C G6mg6mgo o D G D G1/6mg1/6mgo o 课课 堂堂 练练 习习2.在下面列在下面列举举的物理量的物理量单单位中，属于国位中，属于国际单际单位位制力学基本制力学基本单单位的是（位的是（）A千克（千克（kg）B米（米（m）C牛（牛（N）D秒（秒（s）3.下列下列单单位中，属于国位中，属于国际单际单位制中加速度的位制中加速度的单单位的是（位的是（）A厘米厘米/秒秒2（cm/s2）B米米/秒秒2（m/s2）C牛牛/千克（千克（N/kg）D牛牛/米（米（N/m）4.4.请请把下列物理量与把下列物理量与单单位一一位一一对应对应起来起来（1 1）力）力 A kgA kgm m2 2/s/s3 3（2 2）压压强强 B kgB kgm/sm/s2 2（3 3）功）功 C kgC kgm m2 2/s/s2 2（4 4）功率）功率 D kg/(sD kg/(s2 2m)m)（用直（用直线连线连接）接）属于物理量的是属于物理量的是_ 力学中的基本单位的有力学中的基本单位的有_ 力学中的导出单位的有力学中的导出单位的有_ 属于国际单位制中的单位有属于国际单位制中的单位有_ 5.5.现现有下列物理量或有下列物理量或单单位，按下面的要求填空：位，按下面的要求填空：A A：密度：密度 B B：kg kg C C：N N D D：m m E E：秒：秒 F F：g/cmg/cm3 3 G G：加速度：加速度 H H：m/s m/s I I：功率：功率 J J：cmcmA A、G G、I IB B、D D、E E、J JC C、F F、H HB B、C C、D D、E E、H H1.解答：解答：a=0.2m/s22.解答：解答：19m3.解答：因为解答：因为W=FL所以所以1J=1N1m=1kg1m/s21m=1kgm2/s-24.证明：证明：问题与练习问题与练习