高中物理 4.4力学单位课件 新人教必修1

1、2021/8/11 星期三14力学单位2021/8/11 星期三22021/8/11 星期三3一、基本量、基本单位和导出单位1物理学的_在确定了物理量之间的数量关系的同时，也确定了物理量的_间的关系2基本量：被选定的利用物理量之间的关系推导出其他物理量的_的_基本单位：_的单位3导出单位：由基本量根据_推导出来的其他物理量的单位关系式单位单位物理量基本物理量关系式2021/8/11 星期三4二、单位制和国际单位制1单位制：_单位和_单位一起组成单位制2国际单位制：国际通用的，包括一切_领域的单位制3国际单位制中的基本单位以下是国际单位制中的七个基本物理量和相应的国际单位制中的基本单位基本导出计

2、量2021/8/11 星期三5物理量名称物理量符号单位名称单位符号长度l_m质量m_时间t_s电流I_A热力学温度T开(尔文)K发光强度I，(Iv)坎(德拉)cd物质的量n，()摩(尔)mol米千克kg秒安培2021/8/11 星期三64.在力学范围内，国际单位制中的基本量为：_、 _、 _相应的基本单位为：_、 _、 _.长度质量时间米千克秒2021/8/11 星期三7一、为何要建立单位制1单位制的意义(1)对一个物理量进行定量描述，仅仅用一个数是不够的，一定要在数后带有单位，同一个物理量，选用不同单位其数不同(2)在利用物理公式进行运算时，为了在代入数据时不至于使表达式过于繁杂，我们要把各

3、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对应的单位即可进行物理量的计算时，习惯上把各量的单位统一到国际单位制2021/8/11 星期三82选取基本单位的原则基本单位的选择应符合下列原则：(1)由最少的基本单位来构成最多的导出单位；(2)有很高的精确度，并有长期的稳定性和重复性；(3)互相独立3选“m、kg、s”为力学基本单位的原因基本物理量和基本单位选定的原则是：(1)这些物理量在力学中有最基本的地位2021/8/11 星期三9(2)用这些物理量的单位作基本单位，可使基本单位的数目最少，从而使导出单位更简单力学研究的是物体在运动变化过程中力与运动的关系，

4、因此反映物体自身固有属性的量质量和反映空间尺度的量长度以及时间，必然与物体受力后的运动变化联系最密切、最普遍，所以这三个物理量也最基本事实也表明选用这三个量作基本单位，可使力学的基本单位数目最少2021/8/11 星期三10现有下列物理量或单位，按下面的要求选择填空(填序号字母)A密度B米/秒C牛顿D加速度E质量F秒G厘米H长度I时间J千克(1)属于物理量的是_(2)在国际单位制中，作为基本单位的物理量有_(3)在物理量的单位中不属于国际单位的是_(4)在国际单位制中属于基本单位的是_，属于导出单位的是_2021/8/11 星期三11解析：(1)题中所有各项中，属于物理量的是：密度、加速度、质

5、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：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，故此空填“G”(4)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/秒、牛顿故应填“F、J”；“B、C”答案：(1)A、D、E、H、I(2)E、H、I(3)G(4)F、JB、C2021/8/11 星期三12二、单位制在物理计算中的应用1根据单位制的基本单位和导出单位，可以利用公式推导出其他物理量的单位，并确定该公式的比例常数如在国际单位制中，根据牛顿第二定律定义使质量为1 kg的物体产生1 m/s2加速度的

6、力为1 N，即1 N1 kgm/s2，这时Fkma中，k1所以Fma.2021/8/11 星期三132根据物理量的单位发现错误在查阅资料或进行计算的过程中，如果发现某公式在单位上有问题，或所求结果的单位与采用的单位制中该量的单位不一致，那么该公式或计算结果肯定是错误的3在物理计算中，如果问题中的已知量的单位都用同一单位制表示时，计算结果也一定是用同一单位制表示的因此，用同一单位制进行计算时，可以不必一一写出各个量的单位，只要在数字后面写出正确的单位就可以了2021/8/11 星期三142021/8/11 星期三15解析：在解题代入公式之前应先统一单位，然后再进行计算，故A、C错；单位统一后，只

7、须在数字后面写单位，故B错，D对答案：D2021/8/11 星期三16三、单位制的作用和组合单位的读法1作用(1)单位制可以帮助我们记忆物理公式(2)可对计算结果的正、误进行检验如用力学国际单位制计算时，只有所求物理量的计算结果的单位和该物理量在力学国际单位制中的单位完全一致时，该运算过程才可能是正确的若所求物理量的单位不对，则结果一定错2021/8/11 星期三17(3)用同一单位制进行计算时，可以不必一一写出各个已知量的单位(但各已知量的数字必须是用同一单位制中单位换算出来的数字，如题给条件是v54 km/h，用力学国际单位制时一定要换算成v15 m/s，数字是“15”，而非“54”)，只

8、在计算结果的数字后面写出所求物理量在该单位制下的单位即可，这样可以简化计算2021/8/11 星期三182读法组合单位的中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“乘”的词；符号中的除(斜线和出现的负指数)，名称中对应的词为“每”字，“每”字只出现一次而与分母中的单位多少无关例如：力矩的SI单位名称为“牛顿米”(其符号为Nm)；密度的SI单位名称为“千克每立方米”(其符号为kg/m3)2021/8/11 星期三192021/8/11 星期三20答案：B2021/8/11 星期三212021

9、/8/11 星期三222021/8/11 星期三232021/8/11 星期三24解析：“力”虽然是力学中的一个最基本的概念，但它的单位“牛顿”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，单位制在力学计算中的意义正在于此答案：BCD2021/8/11 星期三25【跟踪发散】11：下列关于力学单位制的说法中正确的是()A在有关力学的分析计算中，只能采用国际单位，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、质量和速度C力学

10、单位制中，采用国际单位的基本单位有千克、米、秒D单位制中的导出单位可用基本单位表示2021/8/11 星期三26解析：计算中只要单位统一即可，不一定都采用国际单位；力学单位制中，选成基本单位的物理量为长度、时间和质量；在力学单位制中，采用国际单位的基本单位为kg、s、m；由基本单位导出的其他单位，可用基本单位来表示答案：CD2021/8/11 星期三272021/8/11 星期三282021/8/11 星期三292021/8/11 星期三30答案：2.5103 N与运动的方向相反2021/8/11 星期三31【反思总结】(1)在利用物理公式进行计算时，为了在代入数据时不使表达式过于繁杂，我们要

11、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，只要正确地应用公式，计算结果必定是用国际单位来表示的2021/8/11 星期三32【跟踪发散】21：一辆一级方程式赛车，质量为2 t，发动机可给它提供 4.2104 N的牵引力，运动中车受到阻力为车重的 0.1倍，那么这辆赛车从静止出发在3 s内，速度可提升多少？2021/8/11 星期三33解析：赛车的质量m2 t2 000 kg.设赛车的加速度为a，由牛顿第二定律得F0.1mgma，代入数值得4.21040.12 000102 000a所以a20 m/s

12、2，赛车在3 s末的速度vat203 m/s60 m/s.答案：60 m/s2021/8/11 星期三34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(1)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Fma可知，1 N1 kgm/s2.2021/8/11 星期三35(2)许多物理公式，不仅表示各量间的大小关系，而且表示它们之间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相同，如果忽

13、视这一点，就会犯错误(3)数学中的函数关系是从具体的客观事物中抽象概括出来的，像yf(x)，它不与某个具体的物理过程相联系所以在y与x之间没有确定的因果关系，写成yf(x)时，x是原因，y是结果，通过公式变形，可以找出yf(x)的反函数x(y)，在反函数中y是原因，x是结果 2021/8/11 星期三36可见，由于公式形式的变化，因果关系也随之改变物理公式是与某个物理过程相联系的，它反映了该过程中的物理量之间的必然的因果关系例如牛顿第二定律的数学表达式Fma中的F、m、a三个量之间的因果关系是由物体运动状态的变化过程本身决定的，牛顿第二定律的数学表达式，无论以哪种形式出现(a，或Fma，或m)

14、，F、m都是原因，a是结果由此可见，物理公式中，各量之间的因果关系是不能随意颠倒的2021/8/11 星期三371关于国际单位制，下列说法中正确的是()A在力学单位制中，若采用cm、g、s作为基本单位，力的单位是牛(N)B牛是国际单位制中的一个基本单位C牛是国际单位制中的一个导出单位D千克米/秒2、焦/米都属于力的国际单位2021/8/11 星期三38解析：力的单位是由牛顿第二定律而导出的，当取国际单位时，由Fma可知力的单位应是质量的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，那么根据牛顿第二定律，力的单位就应是克厘米/秒2牛故A、B错误，C选项正确由功的计算公式WFx，得FW/x.由于功的国际单位是焦，长度的国际单位是米，所以力的国际单位也可表示为焦/米，所以D选项是正确的答案：CD2021/8/11 星期三392下列哪组单位都是国际单位制中的基本单位()A千克、秒、牛顿B千克、米、秒C克、千米、秒 D牛顿、克、米解析：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、千克和秒答案：B2021/8/11 星期