第七节 力学单位

1、第七节 力学单位 中国历史上，秦始皇统一度量中国历史上，秦始皇统一度量 衡。战国时期，各国的度量衡都不衡。战国时期，各国的度量衡都不 一样，秦始皇统一度量衡，使长度、一样，秦始皇统一度量衡，使长度、 容量、重量，都有了统一的标准，容量、重量，都有了统一的标准， 便利了经济的发展。秦朝还统一了便利了经济的发展。秦朝还统一了 货币。秦朝政府规定把秦国的圆形货币。秦朝政府规定把秦国的圆形 方孔钱作为统一的货币，通行全国。方孔钱作为统一的货币，通行全国。 1 1美元美元 = 6.26.27 7元人民币元人民币 1 1. .知道什么是单位制，什么是基本单位，什么是导知道什么是单位制，什么是基本单位，什么

2、是导 出单位出单位 2 2. .知道力学中的三个基本单位知道力学中的三个基本单位 3 3. .明确单位制在物理计算中的应用明确单位制在物理计算中的应用 4 4. .计算中采用国际单位进行运算，从而使运算过程计算中采用国际单位进行运算，从而使运算过程 的书写简化的书写简化 ( (重点重点) ) 一般说来，物理量的单位可以任意选择，这样就会存一般说来，物理量的单位可以任意选择，这样就会存 在同一个物理量出现多个单位，与此对应存在多种单在同一个物理量出现多个单位，与此对应存在多种单 位制古今中外都不一样，严重影响了科学技术的交位制古今中外都不一样，严重影响了科学技术的交 流与发展，因此国际计量大会对

3、此做出了规范，通过流与发展，因此国际计量大会对此做出了规范，通过 了国际单位制（代号为了国际单位制（代号为SISI） 一、七个基本的物理量一、七个基本的物理量 1.1.力学中的三个基本物理量力学中的三个基本物理量 长度长度 时间时间 质量质量 2.2.电学中的一个基本物理量电学中的一个基本物理量 电流强度电流强度 3.3.热学中的两个基本物理量热学中的两个基本物理量 物质的量物质的量 温度温度 4.4.光学中的一个基本物理量光学中的一个基本物理量 光照强度光照强度 二、单位制二、单位制 1.1.基本单位：基本单位：所选定的基本物理量的单位所选定的基本物理量的单位 长度的单位有：长度的单位有：厘

4、米（厘米（cmcm）、毫米（）、毫米（mmmm）、米（）、米（m m）、）、 千米（千米（kmkm）等）等. . 2.2.力学中的基本单位力学中的基本单位 质量的单位有：质量的单位有：克（克（g g）、千克（）、千克（kgkg）等）等 时间的单位有：时间的单位有：秒（秒（s s）、分（）、分（minmin）、小时（）、小时（h h） 等等 力学研究物体运动变化的过程中力与运动的关系，力学研究物体运动变化的过程中力与运动的关系， 因此，联系物体自身性质的量（质量）和空间尺度的因此，联系物体自身性质的量（质量）和空间尺度的 量（长度）以及时间，必然与物体受力后运动变化联量（长度）以及时间，必然与物

5、体受力后运动变化联 系得最密切、最普遍，所以这三个物理量也最基本，系得最密切、最普遍，所以这三个物理量也最基本， 事实表明，用这三个物理量做基本单位，可以使力学事实表明，用这三个物理量做基本单位，可以使力学 中的单位数目最少。中的单位数目最少。 3.3.导出单位：根据物理公式中其他物理量和基本物导出单位：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理量的关系，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、成的，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

6、理量组成的，因此基本物质量和时间这三个基本物理量组成的，因此基本物 理量的单位选定也就决定了其他导出物理量的单位。理量的单位选定也就决定了其他导出物理量的单位。 例如：速度公式例如：速度公式v=v=s/ts/t。 位移单位选位移单位选m m，时间单位选，时间单位选s s，速度的单位是，速度的单位是m ms s。 加速度公式加速度公式a=(va=(vt t-v-v0 0)/t)/t。 速度单位是速度单位是m ms s，时间单位是，时间单位是s s，则加速度的单位，则加速度的单位 是是m ms s2 2 牛顿第二定律公式为牛顿第二定律公式为F=maF=ma。质量单位选。质量单位选kgkg，加速，加

7、速 度单位选度单位选m ms s2 2，则力的单位是，则力的单位是kgm/skgm/s2 2。 4.4.单位制：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制。 基本物理量单位有好几个，那导出单位是惟一的吗？基本物理量单位有好几个，那导出单位是惟一的吗？ m/sm/s dm/mindm/min km/hkm/h 谁的冲刺速度快？谁的冲刺速度快？ 终点线终点线 思考：思考： 都是速度的单位都是速度的单位 1111 72007200 3636 由于基本单位的选择不同，历史上力学中出由于基本单位的选择不同，历史上力学中出 现了厘米、克、秒制和米、千克、秒制两种不同现

8、了厘米、克、秒制和米、千克、秒制两种不同 的单位制，工程技术领域中还有英尺、秒、磅制的单位制，工程技术领域中还有英尺、秒、磅制 等单位制。等单位制。 三、国际单位制（三、国际单位制（SISI）中的力学单位）中的力学单位 1 1基本单位基本单位 长度单位：米（长度单位：米（m m） 质量单位：千克（质量单位：千克（kgkg） 时间单位：秒（时间单位：秒（s s） 2 2导出单位：导出单位： 速度单位：米秒（速度单位：米秒（m/sm/s） 加速度单位：米加速度单位：米/ /秒秒2 2（m/sm/s2 2） 力的单位：牛顿（力的单位：牛顿（N N） 四、组合单位的读法四、组合单位的读法 组合单位的汉

9、文名称与其符号表示的顺序一致。在组合单位的汉文名称与其符号表示的顺序一致。在 只有名称而不出现符号的场合，名称的顺序应该与只有名称而不出现符号的场合，名称的顺序应该与 有符号的情况下一致如单位由相乘构成，无论是有符号的情况下一致如单位由相乘构成，无论是 否使用乘的符号，名称中无对应否使用乘的符号，名称中无对应“乘乘”的词，符号的词，符号 中的除（斜线和出现的负指数），名称中对应的词中的除（斜线和出现的负指数），名称中对应的词 为为“每每”字，字，“每每”字只出现一次而与分母中的单字只出现一次而与分母中的单 位多少无关。位多少无关。 五、单位制的运用五、单位制的运用 1.1.简化计算过程的单位表

10、示简化计算过程的单位表示 在解题计算时，已知量均采用国际单位制，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，只要在式子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。末尾写出所求量的单位即可。 例如：质量为例如：质量为500g500g的物体受力作用后获得的物体受力作用后获得10cm10cms s2 2的加速度，的加速度， 则物体受到的合外力为多少则物体受到的合外力为多少N N？ 你注意该题的单位了吗？动手做一做你注意该题的单位了吗？动手做一做 解析：解析：从题中可看出，题目已给出了物体的质量和加速度，但均从题中可看出，题目已给出了物体的质量和加

11、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。不是国际单位，因此需将其单位换成国际单位制中的单位。 物体质量物体质量m m500g500g0.5kg0.5kg 物体的加速度物体的加速度a a10cm10cms s2 20.1m0.1ms s2 2 由牛顿第二定律：由牛顿第二定律：F=maF=ma 得物体受到的合外力得物体受到的合外力F F0.50.50.1N0.1N0.05N0.05N 利用国际单位制运算时，不需要带单位运算，只要在每一个结果利用国际单位制运算时，不需要带单位运算，只要在每一个结果 的后面写上正确单位即可。的后面写上正确单位即可。 物理公式既反映了各物理量间的

12、数量关系，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因此，在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结果是否正确，解题中可用单位制来粗略判断结果是否正确， 如果单位制不对，结果一定错误。如果单位制不对，结果一定错误。 2.2.检验结果的正误检验结果的正误 例如例如: :如果地球自转速度加快以使赤道上的物体能克如果地球自转速度加快以使赤道上的物体能克 服地球引力而脱离地面飘浮起来，这时地球自转的服地球引力而脱离地面飘浮起来，这时地球自转的 最大周期最大周期T T_(_(地球半径为地球半径为R R，地面重力加速，地面重力加速 度为度为g).g)

13、. 有位同学推出的结果是：有位同学推出的结果是： 结果对吗？结果对吗？ 单位对，结果不一定对，但对结果可以单位对，结果不一定对，但对结果可以“放心放心”一一 点。单位不对，结果则肯定不对点。单位不对，结果则肯定不对 g T=2 R 小刚老师在小刚老师在高中数学高中数学 公式大全公式大全上发现圆锥上发现圆锥 体积公式如下：体积公式如下： R R h h 小刚老师立即判断它是错误的。小刚老师立即判断它是错误的。 聪明的同学们，你们知道他是怎样快速判断的吗？聪明的同学们，你们知道他是怎样快速判断的吗？ 3 1 V=R h 3 单位制单位制 基本单位基本单位 导出单位导出单位 1.1.米米(m) (m

14、) 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） 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 由基本单位推导出来由基本单位推导出来 的单位叫导出单位的单位叫导出单位 选定的选定的 单位单位 m/sm/s、m/sm/s2 2、 N N、kg/mkg/m3 3 kgkgm/sm/s、kgkg. .m m2 2/s/s2 2、N Ns s 库、欧姆、电功率库、欧姆、电功率 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

15、单位国际单位 制制( (简称简称 SISI单位制单位制) ) 1.1.下列单位不属于导出单位的是（下列单位不属于导出单位的是（ ） A.A.小时小时 B.B.牛牛 C.C.焦焦 D.D.瓦瓦 2.2. 在国际单位制中，力学量的单位被选为基本单位在国际单位制中，力学量的单位被选为基本单位 的是（的是（ ） A.NA.N、kgkg、m ms s2 2 B.mB.ms s、kgkg、s s C.mC.m、kgkg、s s D.sD.s、N N、kgkg A A C C 3.3.下列有关力学单位制的说法中，不正确的是下列有关力学单位制的说法中，不正确的是( )( ) A.A.在力学的分析计算中，只能采

16、用国际单位，不能采在力学的分析计算中，只能采用国际单位，不能采 用其他单位用其他单位 B.B.力学单位制中，选为基本单位的物理量有长度、时力学单位制中，选为基本单位的物理量有长度、时 间、质量间、质量 C.C.力学单位制中，采用国际单位制的基本单位有：千力学单位制中，采用国际单位制的基本单位有：千 克、米、秒克、米、秒 D.D.单位制中的导出单位可以用基本单位来表示单位制中的导出单位可以用基本单位来表示 A A 4.4.关于国际单位制，下列说法中正确的是关于国际单位制，下列说法中正确的是 ( )( ) A.A.在力学单位制中，若采用在力学单位制中，若采用cmcm、g g、s s作为基本单位，作为基本单位， 力的单位是牛（力的单位是牛（N N） B.B.牛是国际单位制中的一个基本单位牛是国际单位制中的一个基本单位 C.C.牛是国际单位制中的一个导出单位牛是国际单位制中的一个导出单位 D.D.牛顿牛顿米米/ /秒秒2 2、焦、焦/ /米都属于力的国际单位米都属于力的国际单位 C C 5.5.质量质量m=200gm=200g的物体，测得它的加速度的物体，测得它的加速度a=20cm/sa=20cm/s2 2， 则关于它所受的合力的