第四章第4节力学单位制.ppt

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1、 1998年2月，美国宇航局发射一枚探测火星气象的卫星，预定于1999年9月23日抵达火星。原因原因：出在有些资料的计量单位没有把英制转换成公制.工程承包商洛克希德马丁公司提供的资料是以英制的磅为单位，喷射推进实验室（国家实验室）使用公制，导航员认定启动小推进器的力是以公制的牛顿为单位。不料，结果导致太空船的航向出现微小偏差。结果结果：卫星没有进入预定的轨道却陷入了火星大气层烧毁。卫星的造价就高达1.25亿美元。在物理学中，用数量关系来表示一个物理在物理学中，用数量关系来表示一个物理量，除一些比例系数只有数字部分外，通常都包量，除一些比例系数只有数字部分外，通常都包含数字部分和单位。含数字部分

2、和单位。如：长度、位移：x=10 m物体的质量：m=5 kg 时间：t=20 s数字部分单位部分物理学的关系式物理学的关系式确定了物理量之间的关系，也指它确定了物理量之间的关系，也指它确定了物理量之间的确定了物理量之间的单位关系单位关系。例如例如StVtVam/sm/s2Fma1N=1kgm/s2力学单位制力学单位制物理学的关系式物理学的关系式国际单位制国际单位制 各国家或者各个地区，如果对一些物理量或者各国家或者各个地区，如果对一些物理量或者计量没有一个统一标准，将妨碍相互之间的交流。计量没有一个统一标准，将妨碍相互之间的交流。中国历史上，秦始皇统一度量衡。战国时期，各国的度量衡都不一样，秦

3、始皇统一度量衡，使长度、容量、重量，都有了统一的标准，便利了经济的发展。秦朝还统一了货币。秦政府规定把秦国的圆形方孔钱，作为统一的货币，通行全国。19601960年年第第1111届届国国际际计计量量大大会会制制订订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单位位制，叫做制，叫做国际单位制，简称国际单位制，简称SISI。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质量质量千克千克(公斤公斤)kg时间时间秒秒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一、一、

4、SI基本单位基本单位力学单位制力学单位制SI中的非基本单位（也不是导出单位）中的非基本单位（也不是导出单位）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日日等等等等质量质量克克g吨吨t毫克毫克mg除了除了SI单位制，还有厘米单位制，还有厘米克克秒单位制秒单位制力学单位制力学单位制力学单位制力学单位制 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

5、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，可以使力学中的单位数目最少可以使力学中的单位数目最少 根据物理公式中其他物理量和基本物理量的关系，根据物理公式中其他物理量和基本物理量的关系，推导出的物理量的单位推导出的物理量的单位 从根本说，所有的物理量都是由基本物理量构成从根本说，所有的物理量都是由基本物理量构成的，在力学范畴内，所有的力学量都是由长度、质的，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，因此基本物理量和时间这三个基本物理量组成的，因此基本物理量的单位选定也

6、就决定了其他导出物理量的单位量的单位选定也就决定了其他导出物理量的单位二、导出单位：二、导出单位：力学单位制力学单位制速度公式速度公式 v=s/t位移单位选位移单位选m，时间单位选时间单位选s，速度速度的单位是的单位是m/s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m/s，时间单时间单位是位是s，则加速度的单位是则加速度的单位是m/s2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，加速加速度单位选度单位选m/s2，则力的单位是则力的单位是N N(kgm/s2).三、单位制三、单位制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

7、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，工程技术领域还有英尺、秒、磅制等单位制工程技术领域还有英尺、秒、磅制等单位制物理量物理量单位单位备注备注名称名称符号符号名称名称符号符号面积面积S平方米平方米m2体积体积V立方米立方米m3位移位移S米米m速度速度V米每秒米每秒m/s加速度加速度A米每二次秒米每二次秒m/s2角速度角速度弧度每秒弧度每秒rad/s频率频率f赫兹赫兹Hz(质量质量)密度密度千克每立方米千克每立方米Kg/m3力力F牛顿牛顿N1N=1Kgm/s2力矩

8、力矩M牛顿牛顿米米N m动量动量P千克米每秒千克米每秒Kgm/s压强压强P帕斯卡帕斯卡Pa1Pa=1N/m2功功W焦耳焦耳J1J=1Nm能能(量量)E焦耳焦耳J功率功率P瓦特瓦特W1w=1J/s力学单位制力学单位制常常用用的的力力学学量量的的SI单单位位（导导出出单单位位）1 1基本单位基本单位长度单位：米（长度单位：米（m）质量单位：千克（质量单位：千克（kg）时间单位：秒（时间单位：秒（s）2 2导出单位：导出单位：速度单位：米秒（速度单位：米秒（m/s）加速度单位：米加速度单位：米/秒秒2 2（m/s2）力的单位：牛顿（力的单位：牛顿（N）四、力学中的国际单位制（四、力学中的国际单位制（

9、SISI）力学单位制力学单位制知识应用知识应用1 1、在运用公式进行计算中，要将各物理量的单位、在运用公式进行计算中，要将各物理量的单位统一在同一单位制中。统一在同一单位制中。2 2、力学单位制可以帮助我们检查记忆中物理公式、力学单位制可以帮助我们检查记忆中物理公式是否正确和检查运算过程与结果。是否正确和检查运算过程与结果。3 3、统一使用力学单位制进行计算可以避免一些不、统一使用力学单位制进行计算可以避免一些不必要的失误。必要的失误。如将如将 36km/h 36km/h 和和 36m/s 36m/s 混淆，拿前者在基本混淆，拿前者在基本单位中进行运算。导致结果出错。单位中进行运算。导致结果出

10、错。例一：例一：质量质量100g 100g 的物体，受到力的物体，受到力 F F0.2N 0.2N 的作用的作用由静止开始运动，则物体速度达由静止开始运动，则物体速度达 40cm/s 40cm/s 所用的所用的时间为多少？时间为多少？解题：解题：如果直接将各值代入，得：如果直接将各值代入，得：此种解法看不出时间此种解法看不出时间t t是多少秒或者多少分是多少秒或者多少分的常规认识，不直观。的常规认识，不直观。例一例一 质量质量100g 100g 的物体，受到力的物体，受到力 F F0.2N 0.2N 的作用的作用由静止开始运动，则物体速度达由静止开始运动，则物体速度达 40cm/s 40cm/

11、s 所用的所用的时间为多少？时间为多少？解题：解题：如果全部按照基本单位代入：按按国国际际单单位位制制统统一一各各已已知知量量的的单单位位后后，不不必必一一一一写出各物理量的单位写出各物理量的单位既不是国际单位，也不是导出单位既不是国际单位，也不是导出单位1 1、给出下列物理量或单位，请按要求填空：、给出下列物理量或单位，请按要求填空：A A、米；米；B B、牛顿；牛顿；C C、加速度；加速度；D D、米米/秒秒2 2；E E、质量；质量；F F、千克；千克；G G、时间；时间；H H、秒；秒；I I、分钟；分钟；J J、位移；位移；K K、厘米；厘米；L L、千克千克/米米3 3；M M、焦

12、耳；焦耳；1 1、在国际单位制中作为基本单位的是、在国际单位制中作为基本单位的是_。2 2、属于导出单位的是、属于导出单位的是_。3 3、物理量是：、物理量是：_。其中属于矢量的是其中属于矢量的是 ，属于标量的是，属于标量的是 ；A F HA F HB D L MB D L MC E G JC E G J力学单位制力学单位制(课后练习课后练习)C JC JE GE G 2 2、质质量量为为500500g g的的物物体体受受力力作作用用后后获获得得1010m ms s2 2的的加加速度，则物体受到的合外力为多少牛？速度，则物体受到的合外力为多少牛？解解析析：从从题题中中可可看看出出，题题目目已已

13、给给出出了了物物体体的的质质量量和和加加速速度度，但但均均不不是是国国际际单单位位，因因此此需需将将其其单单位位换换成成国际单位制中的单位国际单位制中的单位 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，只只要在每一个结果的后面写上正确单位即可要在每一个结果的后面写上正确单位即可力学单位制力学单位制单单位位制制基本单位基本单位导出单位导出单位1、米、米(m)2、千克（千克（Kg）3、秒（秒（S）4、安培（安培（A）5、开尔文（开尔文（K）6、坎德拉坎德拉（cd）7、摩尔摩尔（mol）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由由基本单位推基本单位推导出来的单位导出来的单位叫导出单位叫导出单位选定的选定的单位单位m/s、m/s2、N、kg/m3 kgm/s、kgm2/s2、Ns 库、欧姆、电功率等等库、欧姆、电功率等等焦焦/千克等千克等电学电学热学热学热学热学光学光学国际单位国际单位制制(简称简称SI单位制单位制)力学单位制力学单位制