高中物理 4.4力学单位课件 新人教必修1.ppt

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1、4力学单位力学单位2021/8/11 星期三12021/8/11 星期三2一、基本量、基本一、基本量、基本单位和位和导出出单位位1物理学的物理学的_在确定了物理量之在确定了物理量之间的数量的数量关系的同关系的同时，也确定了物理量的，也确定了物理量的_间的关系的关系2基本量基本量：被：被选定的利用物理量之定的利用物理量之间的关系推的关系推导出其他物理量的出其他物理量的_的的_基本基本单位：位：_的的单位位3导出单位导出单位：由基本量根据：由基本量根据_推推导出来的出来的其他物理量的其他物理量的单位位关系式关系式单位位单位位物理量物理量基本物理量基本物理量关系式关系式2021/8/11 星期三3二

2、、二、单位制和国位制和国际单位制位制1单位制单位制：_单位和位和_单位一起位一起组成成单位制位制2国际单位制国际单位制：国：国际通用的，包括一切通用的，包括一切_领域的域的单位制位制3国际单位制中的基本单位国际单位制中的基本单位以下是国以下是国际单位制中的七个基本物理量和相位制中的七个基本物理量和相应的国的国际单位制中的基本位制中的基本单位位基本基本导出出计量量2021/8/11 星期三4物理量名称物理量名称 物理量符号物理量符号单位名称位名称单位符号位符号长度度l_m质量量m_时间t_s电流流I_A热力学温度力学温度T开开(尔尔文文)K发光光强强度度I，(Iv)坎坎(德拉德拉)cd物物质的量

3、的量n，()摩摩(尔尔)mol米米千克千克kg秒秒安培安培2021/8/11 星期三54.在力学范在力学范围内，国内，国际单位制中的基本量位制中的基本量为：_、_、_相相应的基的基本本单位位为：_、_、_.长度度质量量时间米米千克千克秒秒2021/8/11 星期三6一、一、为何要建立何要建立单位制位制1单位制的意位制的意义(1)对一个物理量一个物理量进行定量描述，行定量描述，仅仅用一个数是不用一个数是不够的，一定要在数后的，一定要在数后带有有单位，同一个物理量，位，同一个物理量，选用不同用不同单位其数不同位其数不同(2)在利用物理公式在利用物理公式进行运算行运算时，为了在代入数据了在代入数据时

4、不至于使表达式不至于使表达式过于繁于繁杂，我，我们要把各个量要把各个量换算到算到同一同一单位制中，位制中，这样计算算时就不必一一写出各量的就不必一一写出各量的单位，只要在所求位，只要在所求结果后写上果后写上对应的的单位即可位即可进行物理量的行物理量的计算算时，习惯上把各量的上把各量的单位位统一到国一到国际单位制位制2021/8/11 星期三72选取基本取基本单位的原位的原则基本基本单位的位的选择应符合下列原符合下列原则：(1)由最少的基本由最少的基本单位来构成最多的位来构成最多的导出出单位；位；(2)有很高的精确度，并有有很高的精确度，并有长期的期的稳定性和重复定性和重复性；性；(3)互相独立

5、互相独立3选“m、kg、s”为力学基本力学基本单位的原因位的原因基本物理量和基本基本物理量和基本单位位选定的原定的原则是：是：(1)这些物理量在力学中有最基本的地位些物理量在力学中有最基本的地位2021/8/11 星期三8(2)用用这些物理量的些物理量的单位作基本位作基本单位，可使基本位，可使基本单位的数目最少，从而使位的数目最少，从而使导出出单位更位更简单力学研究的是物体在运力学研究的是物体在运动变化化过程中力与运程中力与运动的关系，因此反映物体自身固有属性的量的关系，因此反映物体自身固有属性的量质量和反映空量和反映空间尺度的量尺度的量长度以及度以及时间，必然，必然与物体受力后的运与物体受力

6、后的运动变化化联系最密切、最普遍，系最密切、最普遍，所以所以这三个物理量也最基本事三个物理量也最基本事实也表明也表明选用用这三个量作基本三个量作基本单位，可使力学的基本位，可使力学的基本单位数位数目最少目最少2021/8/11 星期三9现有下列物理量或有下列物理量或单位，按下面的要求位，按下面的要求选择填空填空(填填序号字母序号字母)A密度密度B米米/秒秒C牛牛顿D加速度加速度E质量量F秒秒G厘米厘米H长度度I时间J千克千克(1)属于物理量的是属于物理量的是_(2)在国在国际单位制中，作位制中，作为基本基本单位的物理量有位的物理量有_(3)在物理量的在物理量的单位中不属于国位中不属于国际单位的

7、是位的是_(4)在国在国际单位制中属于基本位制中属于基本单位的是位的是_，属于，属于导出出单位的是位的是_2021/8/11 星期三10解析：解析：(1)题中所有各项中，属于物理量的是：题中所有各项中，属于物理量的是：密度、加速度、质量、长度、时间，故此空填密度、加速度、质量、长度、时间，故此空填“A、D、E、H、I”(2)在国际单位制中，作为基本单位的物理量有：在国际单位制中，作为基本单位的物理量有：质量、长度、时间故此空填质量、长度、时间故此空填“E、H、I”(3)题中所给的单位中，不属于国际单位的是厘米，题中所给的单位中，不属于国际单位的是厘米，故此空填故此空填“G”(4)在国际单位制中

8、属于基本单位的是秒和千克，在国际单位制中属于基本单位的是秒和千克，属于导出单位的是米属于导出单位的是米/秒、牛顿故应填秒、牛顿故应填“F、J”；“B、C”答案：答案：(1)A、D、E、H、I(2)E、H、I(3)G(4)F、JB、C2021/8/11 星期三11二、二、单位制在物理位制在物理计算中的算中的应用用1根据根据单位制的基本位制的基本单位和位和导出出单位，可以利用公位，可以利用公式推式推导出其他物理量的出其他物理量的单位，并确定位，并确定该公式的比例公式的比例常数常数如在国如在国际单位制中，根据牛位制中，根据牛顿第二定律定第二定律定义使使质量量为1 kg的物体的物体产生生1 m/s2加

9、速度的力加速度的力为1 N，即，即1 N1 kgm/s2，这时Fkma中，中，k1所以所以Fma.2021/8/11 星期三122根据物理量的根据物理量的单位位发现错误在在查阅资料或料或进行行计算的算的过程中，如果程中，如果发现某公某公式在式在单位上有位上有问题，或所求，或所求结果的果的单位与采用的位与采用的单位制中位制中该量的量的单位不一致，那么位不一致，那么该公式或公式或计算算结果肯定是果肯定是错误的的3在物理在物理计算中，如果算中，如果问题中的已知量的中的已知量的单位位都用同一都用同一单位制表示位制表示时，计算算结果也一定是用同果也一定是用同一一单位制表示的因此，用同一位制表示的因此，用

10、同一单位制位制进行行计算算时，可以不必一一写出各个量的，可以不必一一写出各个量的单位，只要在数位，只要在数字后面写出正确的字后面写出正确的单位就可以了位就可以了2021/8/11 星期三132021/8/11 星期三14解析：解析：在解题代入公式之前应先统一单位，然在解题代入公式之前应先统一单位，然后再进行计算，故后再进行计算，故A、C错；单位统一后，只须在错；单位统一后，只须在数字后面写单位，故数字后面写单位，故B错，错，D对对答案：答案：D2021/8/11 星期三15三、三、单位制的作用和位制的作用和组合合单位的位的读法法1作用作用(1)单位制可以帮助我位制可以帮助我们记忆物理公式物理公

11、式(2)可可对计算算结果的正、果的正、误进行行检验如用力学如用力学国国际单位制位制计算算时，只有所求物理量的，只有所求物理量的计算算结果的果的单位和位和该物理量在力学国物理量在力学国际单位制中的位制中的单位完全一致位完全一致时，该运算运算过程才可能是正确的程才可能是正确的若所求物理量的若所求物理量的单位不位不对，则结果一定果一定错2021/8/11 星期三16(3)用同一用同一单位制位制进行行计算算时，可以不必一一，可以不必一一写出各个已知量的写出各个已知量的单位位(但各已知量的数字必但各已知量的数字必须是用同一是用同一单位制中位制中单位位换算出来的数字，算出来的数字，如如题给条件是条件是v5

12、4 km/h，用力学国，用力学国际单位位制制时一定要一定要换算成算成v15 m/s，数字是，数字是“15”，而非而非“54”)，只在，只在计算算结果的数字后面写出所果的数字后面写出所求物理量在求物理量在该单位制下的位制下的单位即可，位即可，这样可可以以简化化计算算2021/8/11 星期三172读法法组合合单位的中文名称与其符号表示的位的中文名称与其符号表示的顺序一致，序一致，在只有名称而不出在只有名称而不出现符号的符号的场合，名称的合，名称的顺序序应该与有符号的情况下一致如与有符号的情况下一致如单位由相乘构成，位由相乘构成，无无论是否使用乘的符号，名称中无是否使用乘的符号，名称中无对应“乘乘

13、”的的词；符号中的除符号中的除(斜斜线和出和出现的的负指数指数)，名称中，名称中对应的的词为“每每”字，字，“每每”字只出字只出现一次而与分母中的一次而与分母中的单位多少无关例如：力矩的位多少无关例如：力矩的SI单位名称位名称为“牛牛顿米米”(其符号其符号为Nm)；密度的；密度的SI单位名称位名称为“千千克每立方米克每立方米”(其符号其符号为kg/m3)2021/8/11 星期三182021/8/11 星期三19答案：答案：B2021/8/11 星期三202021/8/11 星期三212021/8/11 星期三222021/8/11 星期三23解析：解析：“力力”虽然是力学中的一个最基本的概虽

14、然是力学中的一个最基本的概念，但它的单位念，但它的单位“牛顿牛顿”却不是力学中的基本单却不是力学中的基本单位力学中的基本单位是千克、米、秒，其他位力学中的基本单位是千克、米、秒，其他皆为导出单位物理公式不仅确定了物理量之皆为导出单位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之间的单间的数量关系，同时也确定了物理量之间的单位关系已知量采用国际单位，通过物理公式位关系已知量采用国际单位，通过物理公式运算的结果的单位一定为国际单位，单位制在运算的结果的单位一定为国际单位，单位制在力学计算中的意义正在于此力学计算中的意义正在于此答案：答案：BCD2021/8/11 星期三24【跟踪发散

15、跟踪发散】11：下列关于力学单位制的说：下列关于力学单位制的说法中正确的是法中正确的是()A在有关力学的分析计算中，只能采用国际单位，在有关力学的分析计算中，只能采用国际单位，不能采用其他单位不能采用其他单位B力学单位制中，选成基本单位的物理量有长度、力学单位制中，选成基本单位的物理量有长度、质量和速度质量和速度C力学单位制中，采用国际单位的基本单位有千力学单位制中，采用国际单位的基本单位有千克、米、秒克、米、秒D单位制中的导出单位可用基本单位表示单位制中的导出单位可用基本单位表示2021/8/11 星期三25解析：解析：计算中只要单位统一即可，不一定都计算中只要单位统一即可，不一定都采用国际

16、单位；力学单位制中，选成基本单位采用国际单位；力学单位制中，选成基本单位的物理量为长度、时间和质量；在力学单位制的物理量为长度、时间和质量；在力学单位制中，采用国际单位的基本单位为中，采用国际单位的基本单位为kg、s、m；由；由基本单位导出的其他单位，可用基本单位来表基本单位导出的其他单位，可用基本单位来表示示答案：答案：CD2021/8/11 星期三262021/8/11 星期三272021/8/11 星期三282021/8/11 星期三29答案：答案：2.5103 N与运动的方向相反与运动的方向相反2021/8/11 星期三30【反思总结反思总结】(1)在利用物理公式进行计算时，在利用物理

17、公式进行计算时，为了在代入数据时不使表达式过于繁杂，我们要为了在代入数据时不使表达式过于繁杂，我们要把各个量换算到同一单位制中，这样计算时就不把各个量换算到同一单位制中，这样计算时就不必一一写出各量的单位，只要在所求结果后写上必一一写出各量的单位，只要在所求结果后写上对应的单位即可对应的单位即可(2)习惯上把各量的单位统一成国际单位，只要正习惯上把各量的单位统一成国际单位，只要正确地应用公式，计算结果必定是用国际单位来表确地应用公式，计算结果必定是用国际单位来表示的示的2021/8/11 星期三31【跟踪发散跟踪发散】21：一辆一级方程式赛车，：一辆一级方程式赛车，质量为质量为2 t，发动机可

18、给它提供，发动机可给它提供 4.2104 N的牵引的牵引力，运动中车受到阻力为车重的力，运动中车受到阻力为车重的 0.1倍，那么这倍，那么这辆赛车从静止出发在辆赛车从静止出发在3 s内，速度可提升多少？内，速度可提升多少？2021/8/11 星期三32解析：解析：赛车的质量赛车的质量m2 t2 000 kg.设赛车的加速度为设赛车的加速度为a，由牛顿第二定律得，由牛顿第二定律得F0.1mgma，代入数值得代入数值得4.21040.12 000102 000a所以所以a20 m/s2，赛车在赛车在3 s末的速度末的速度vat203 m/s60 m/s.答案：答案：60 m/s2021/8/11

19、星期三33物理公式与数学公式的区别物理公式与数学公式的区别学好物理离不开数学，但不能把物理公式当成学好物理离不开数学，但不能把物理公式当成数学公式来理解，这是因为物理公式与数学公数学公式来理解，这是因为物理公式与数学公式之间有许多本质上的区别式之间有许多本质上的区别(1)数学公式只表示数量大小间的关系，很少涉数学公式只表示数量大小间的关系，很少涉及各量间的单位；物理量不但有大小，还有单及各量间的单位；物理量不但有大小，还有单位，因而物理公式不仅表示各量的数量关系，位，因而物理公式不仅表示各量的数量关系，而且还包含单位关系例如由牛顿第二定律而且还包含单位关系例如由牛顿第二定律Fma可知，可知，1

20、 N1 kgm/s2.2021/8/11 星期三34(2)许多物理公式，不多物理公式，不仅表示各量表示各量间的大小关系，的大小关系，而且表示它而且表示它们之之间的方向关系例如根据的方向关系例如根据Fma可知，物体加速度的方向与其所受合外力的方向可知，物体加速度的方向与其所受合外力的方向相同，如果忽相同，如果忽视这一点，就会犯一点，就会犯错误(3)数学中的函数关系是从具体的客数学中的函数关系是从具体的客观事物中抽象事物中抽象概括出来的，像概括出来的，像yf(x)，它不与某个具体的物理，它不与某个具体的物理过程相程相联系所以在系所以在y与与x之之间没有确定的因果关没有确定的因果关系，写成系，写成y

21、f(x)时，x是原因，是原因，y是是结果，通果，通过公公式式变形，可以找出形，可以找出yf(x)的反函数的反函数x(y)，在反，在反函数中函数中y是原因，是原因，x是是结果果 2021/8/11 星期三35可可见，由于公式形式的，由于公式形式的变化，因果关系也随之改化，因果关系也随之改变物理公式是与某个物理物理公式是与某个物理过程相程相联系的，它反系的，它反映了映了该过程中的物理量之程中的物理量之间的必然的因果关系的必然的因果关系例如牛例如牛顿第二定律的数学表达式第二定律的数学表达式Fma中的中的F、m、a三个量之三个量之间的因果关系是由物体运的因果关系是由物体运动状状态的的变化化过程本身决定

22、的，牛程本身决定的，牛顿第二定律的数学表第二定律的数学表达式，无达式，无论以哪种形式出以哪种形式出现(a，或，或Fma，或，或m)，F、m都是原因，都是原因，a是是结果由此可果由此可见，物，物理公式中，各量之理公式中，各量之间的因果关系是不能随意的因果关系是不能随意颠倒倒的的2021/8/11 星期三361关于国关于国际单位制，下列位制，下列说法中正确的是法中正确的是()A在力学在力学单位制中，若采用位制中，若采用cm、g、s作作为基本基本单位，力的位，力的单位是牛位是牛(N)B牛是国牛是国际单位制中的一个基本位制中的一个基本单位位C牛是国牛是国际单位制中的一个位制中的一个导出出单位位D千克千

23、克米米/秒秒2、焦、焦/米都属于力的国米都属于力的国际单位位2021/8/11 星期三37解析：解析：力的单位是由牛顿第二定律而导出的，当力的单位是由牛顿第二定律而导出的，当取国际单位时，由取国际单位时，由Fma可知力的单位应是质量的可知力的单位应是质量的单位和加速度单位的乘积，即单位和加速度单位的乘积，即Nkgm/s2.若取厘米、克、秒作为基本单位，那么根据牛顿第若取厘米、克、秒作为基本单位，那么根据牛顿第二定律，力的单位就应是克二定律，力的单位就应是克厘米厘米/秒秒2牛故牛故A、B错误，错误，C选项正确选项正确由功的计算公式由功的计算公式WFx，得，得FW/x.由于功的国际由于功的国际单位

24、是焦，长度的国际单位是米，所以力的国际单单位是焦，长度的国际单位是米，所以力的国际单位也可表示为焦位也可表示为焦/米，所以米，所以D选项是正确的选项是正确的答案：答案：CD2021/8/11 星期三382下列哪下列哪组单位都是国位都是国际单位制中的基本位制中的基本单位位()A千克、秒、牛千克、秒、牛顿B千克、米、秒千克、米、秒C克、千米、秒克、千米、秒 D牛牛顿、克、米、克、米解析：解析：力学中选定长度、质量和时间这三个力学中选定长度、质量和时间这三个物理量的单位为基本单位，国际单位对应是米、物理量的单位为基本单位，国际单位对应是米、千克和秒千克和秒答案：答案：B2021/8/11 星期三39

25、3测量国量国际单位制中位制中规定的三个力学基本物理定的三个力学基本物理量分量分别可用的可用的仪器是器是()A米尺、米尺、弹簧簧测力力计、秒表、秒表B米尺、米尺、测力力计、打点、打点计时器器C量筒、天平、秒表量筒、天平、秒表 D米尺、天平、秒表米尺、天平、秒表2021/8/11 星期三40解析：解析：国际单位制中规定的三个力学基本量国际单位制中规定的三个力学基本量分别为：长度、质量和时间，依次分别用：米分别为：长度、质量和时间，依次分别用：米尺、天平和秒表进行测量，故尺、天平和秒表进行测量，故D正确正确答案：答案：D2021/8/11 星期三412021/8/11 星期三42答案：答案：D2021/8/11 星期三432021/8/11 星期三442021/8/11 星期三452021/8/11 星期三46