趣话高中物理新人教版必修1第4章牛顿运动定律第4节力学单位制.doc

《趣话高中物理新人教版必修1第4章牛顿运动定律第4节力学单位制.doc》由会员分享，可在线阅读，更多相关《趣话高中物理新人教版必修1第4章牛顿运动定律第4节力学单位制.doc（6页珍藏版）》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、第4节 力学单位制我们在历史中学过，秦始皇统一度量衡，但是，到了解放前，我国的计量单位又变得非常混乱，有米制，有英制，有市制，而且没有强力的管理，乱成一团，给人们的生产和生活带来极大的不便。如市制单位，同样一斤，可能是16两，12两，10两等等。同样，国际上也存在这个问题，于是在1875年，17个国家签署了米制公约，约定以米作为长度单位，1889年召开了第一届国际计量大会，成立了国际计量委员会，国际计量局。后来制订了一系列的单位，形成了国际单位制。我国解放后也逐步统一了计量单位，首先将市制单位进行了统一，如规定1米等于3尺，1千克等于2斤等等。逐步废除了英制。现在我们很多时候仍然可以看到英制的

2、影子，如买自行车和电视机时按英寸买，水管按英寸和英分买，其实英制长度单位最小的是英寸，再小的单位按英寸的二分之一、四分之一、八分之一、十六分之一等等，英分为八分之一英寸，还是中国人发明的。现在这些都早已变成国际单位制，英寸等等是习惯的称呼，在制定标准时都是按照国际单位执行的。如28英寸自行车实际为71厘米，14英寸电视机为35厘米，四分管为15毫米。现在，国际上，除了美国顽固的坚持英制外，其它国家都采用了国际单位制，包括英国。我国于1986年颁布了计量法，规定采用国际单位制，并规定了一些可以使用的非国际单位制单位，废除了市制。国际单位制由基本单位、辅助单位和导出单位组成。1、 基本单位共有7个

3、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电流安【培】A热力学温度T开【尔文】K物质的量n，（）摩【尔】mol发光强度I，（Iv）坎【德拉】cd基本单位的定义长度:米(m)米是1/秒的时间间隔内光在真空中行程的长度旧定义：1. 1790年5月由法国科学家组成的特别委员会，建议以通过巴黎的地球子午线全长的四万分之一作为长度单位米2. 1960年第十一届国际计量大会：“米的长度等于氪86原子的2P10和5d1能级之间跃迁的辐射在真空中波长的73倍”。质量：千克（kg）新定义:千克定义为国际千克原器的质量旧定义: 1升的纯水在4摄氏度的质量为一千克时间：秒（s）1

4、967年的第13届国际度量衡会议上通过了一项决议，采纳以下定义代替秒的天文定义：一秒为铯-133原子基态两个超精细能级间跃迁辐射9,192,631,770周所持续的时间。国际原子时是根据以上秒的定义的一种国际参照时标，属国际单位制(SI)。电流：安培（A）安培是一恒定电流，若保持在处于真空中相距1米的两无限长，而圆截面可忽略的平行直导线内，则两导线之间产生的力在每米长度上等于210-7牛顿。该定义在1948年第九届国际计量大会上得到批准，1960年第十一届国际计量大会上，安培被正式采用为国际单位制的基本单位之一。 安培是为纪念法国物理学家A.-M.安培而命名的。热力学温度：开尔文（K）开尔文英

5、文是 Kelvin 简称开，国际代号K，热力学温度的单位。开尔文是国际单位制（SI）中7个基本单位之一，以绝对零度（0K）为最低温度，规定水的三相点的温度为 273.16K，1K等于水三相点温度的1/273.16。特别需要注意的是：水的三相点不是冰点，冰点与气压和水中的溶质有关（比如空气），三相点只与水本身的性质有关，是恒量。由此推算出的1K的大小与1摄氏度大致相等，且水在101.325Pa下的熔点大约为273.15K，故摄氏温标与国际温标之间的换算大约为Tc=Tk-273.15。开尔文是为了纪念英国物理学家Lord Kelvin而命名的。物质的量：摩尔（mol）表示组成物质微粒数目多少的物理

6、量（物质的量是一个专用名词，不可分割和省略）摩尔是物理量物质的量的单位根据科学测定，12克12C所含的C原子数约为6.1023 用符号NA表示，称阿伏加德罗常数阿伏加德罗常数（NA ） 近似值 6.021023定义：凡是含有阿伏加德罗常数个结构微粒（约6.021023）的物质，其物质的量为1摩。发光强度：坎德拉（cd）坎德拉是一光源在给定方向上的发光强度，该光源发出频率为5401012赫兹的单色辐射，而且在此方向上的辐射强度为1/683瓦特每球面度定义中的5401012赫兹辐射波长约为555nm，它是人眼感觉最灵敏的波长2、 辅助单位有2个。物理量的名称单位名称单位符号平面角弧度rad立体角球

7、面度sr辅助单位的定义平面角：弧度（rad）以长为圆周长（2 r）的弧所对的圆心角为2 弧度，半个圆周长的弧所对的圆心角为弧度。立体角：球面度（sr）以r为半径的球的中心为顶点，展开的立体角所对应的球面表面积为r2 ，该立体角的大小就是球面度。3、 导出单位，由基本单位和辅助单位经过一定的运算方式导出的单位，有的为纪念一些人物具有专门的名称，叫具有专门名称的导出单位，如牛顿等等。常用的导出单位物理量名称物理量符号单位名称单位符号备注面积A，（S）平方米m2体积V立方米m3速度v米每秒m/s加速度a米每二次方秒m/s2角速度弧度每秒rad/s频率f，赫【兹】Hz1 Hz=1s-1密度千克每立方米

8、kg/m3力F牛【顿】N1 N=1 kgm/s2力矩M牛【顿】米Nm动量P千克米每秒kgm/s压强p帕【斯卡】Pa1 Pa=1 N/m2功W，（A）焦【耳】J1 J=1 Nm能【量】E焦【耳】J功率P瓦【特】W1 W=1 J/s电荷【量】Q库【仑】C1 C=1 As电场强度E伏【特】每米V/m电位、电压、电势差U，（V）伏【特】V1 V=1 W/A1 V=1 Nm/C电容C法【拉】F1 F=1 C/V电阻R欧【姆】1 =1 V/A电阻率欧【姆】米m磁感应强度B特【斯拉】T1 T=1 Wb/m2磁通【量】韦【伯】Wb1 Wb=1 Vs电感L亨【利】H1 H= 1Wb/A电导西【门子】S1 S=A

9、/V光通量流【明】lm1 lm=1 cdsr光照度勒【克斯】lx1 lx=1 lm/m2放射性活度贝可【勒尔】Bq1 Bq=1 s-1吸收剂量戈【瑞】Gy1 Gy=1 J/kg这些单位可以用基本单位的组合表示出来，称为这些单位的量纲。如1N=1kgm/s导出单位的定义频率：赫兹（Hz）在1秒时间间隔内发生一个周期过程的频率，即1Hz=1s-1力；重力：牛顿（N）使一千克质量的物体产生1米每二次方秒加速度的力，即1N=1kgm/s2压力，压强：帕斯卡（Pa）等于1牛顿每平方米，即1Pa=1N/m2能量；功；热：焦耳（J）当1牛顿力的作用点在力的方向上移动1米距离所作的功，即1J=1Nm功率；辐射

10、通量瓦特W在1秒时间间隔内产生1焦耳能量的功率，即1W=1J/s电荷量：库仑（C）一安培电流在1秒时间间隔内所运送的电量，即1C=1As电位；电压；电动势：伏特（V）流过1安培恒定电流的导线内，如两点之间所消耗的功率为1瓦特时，这两点之间的电位差为1伏特，即1V=1W/A电容：法拉（F）当电容器充1库仑电量时，它的两极板之间出现1伏特的电位差，即1F=1C/V电阻：欧姆（ ）一导体两点之间的电阻，当在这两点间加上1伏特恒定电位差时，在导体内产生1安培电流，而导体内不存在任何电动势，即1=1V/A电导：西门子（S）电导在数值上等于电阻的倒数，即1S=1(-1)磁通量：韦伯（Wb ）表征磁场分布情

11、况的物理量。通过磁场中某处的面元dS的磁通量dB定义为该处磁感应强度的大小B与dS在垂直于B方向的投影dScos的乘积，即1Wb=1Tm2磁通量密度、磁感应强度:特斯拉(T)垂直于磁场方向的1米长的导线，通过1安培的电流，受到磁场的作用力为1牛顿时，通电导线所在处的磁感应强度就是1特斯拉,即1T=1N/(Am)电感：亨利（H ）一闭合回路的电感，当流过该电路的电流以1安培每秒的速率均匀变化时，在回路中产生1伏特的电动势，即1H=1Vs/A摄氏温度：摄氏度（）沸点定为一百度，冰点定为零度，其间分成一百等分，一等分为一度，即1=1K-273.15光通量：流明（lm）发光强度为1坎德拉(cd)的点光

12、源，在单位立体角（1球面度）内发出的光通量为1流明，即1lm=1cd/sr光照度：勒克斯（lx）1流明的光通量均匀分布在1平方米面积上的照度，就是一勒克斯，即1lx=1lm/m2放射性活度：贝可勒尔（Bq）等于1每秒的活度，即1Bq=1s-1吸收剂量:戈瑞(Gy)等于1焦耳每千克的吸收剂量，即1Gy=1J/kg剂量当量：希沃特（Sv）等于1焦耳每千克的剂量当量，即1Sv=1J/kg示4、 前缀：有时会用到这些量的许多倍或其倒数，可以用前缀来表示单位前缀词头符号英文科学计数法yottaYSeptillion1*1024zettaZSextillion1*1021exaEQuintillion1*

13、1018petaPQuadrillion1*1015teraTTrillion1*1012gigaGBillion1*109megaMMillion1*106myriamaTen-thousand1*104kilokThousand1*103hectohHundred1*102decadaTen1*101One1decidTenth1*10 -1centicHundredth1*10 -2millimThousandth1*10 -3myriomoTen-thousandth1*10 -4microMillionth1*10 -6nanonBillionth1*10 -9picopTrilli

14、onth1*10 -12femtofQuadrillionth1*10 -15attoaQuintillionth1*10 -18zeptozSextillionth1*10 -21yoctoySeptillionth1*10 -24式中1024表示10的24次方。5、 国家选定的非国际单位制单位量的名称单位名称单位符号换算关系和说明时间分min1min=60s（小）时h1h=60imn=3600s天（日）d1d=24h年a1a=365d平面角（角）秒（）1=(/)rad（角）分（）1=60度（）1=60旋转速度转每分r/min1 r/mn=(1/60)s-1长度海里n mile1n mile

15、=1852m（只用于航行）速度节kn1kn =1n mile/h=(1852/3600)m/s（只用于航行）质量吨原子质量单位t u1t=103kg1u1.10-27kg体积升L (l)1L=1dm3=10-3m3能电子伏eV1eV1.10-19J级差分贝dB线密度特（克斯）tex1tex=1g/km 这些知识可以存储下来，我们有些会在以后的课程中学到，有些高中阶段不会接触的。今后在解题时，遇到数据计算的话，要正确使用计量单位，如果计算公式以乘除法为主，不用每一项都写单位，只需在最后的结果中写出最后的单位即可，如果是以加减法为主的公式，则每项都要写一个单位。如：F=ma=11N=1NF=F1+F2=1N+1N=2N另外，凡是等式，等号两边的单位必须一致，如果写法不同，量纲必须相同。凡是加减运算，每一项必须单位相同（量纲一致）。有时题目要求判断一个公式的正确性，第一要判断公式等号两边的计量单位是否一致。再用其它方法判断。本文引用文献来源于百度搜索，为公开文档。