資源簡介

第四節 力學單位制
第四章 牛頓運動定律
目錄
CONTENTS
01
學習目標
02
情景導入
03
新課講解
04
小試牛刀
05
課堂小結
學習目標
01
學習目標
1.知道基本單位、導出單位和單位制的概念
2.知道國際單位制及七個基本量和基本單位
3.掌握根據物理量關系式確定物理量單位的方法
4.掌握運算過程中單位的規范使用方法
情境導入
02
數值與單位的匹配是科學學習及研究的基本要求。
你有想過為什么不同的數值需要匹配不同的單位嘛？
一頭大象的質量約為3.2_____。
小汽車的長度是4520_____。
新課講解
03
單位
是指計量事物的標準量的名稱
米是計量長度的單位
千克是計量質量的單位
升是計量容積的單位
秦始皇統一了貨幣、文字和度量衡
長度 x = 18 m
質量 m = 8 kg
時間 t = 30 s
數值部分↑
↑單位部分
物理量——用于定量描述物理現象或物理對象，
一般由數值和單位組成。
物理量
物理量符號
物理學通過公式描述各物理量間的數量關系，表達自然規律
一方面，物理量選取的單位不同，會直接影響 物理規律的數學形式
另一方面，隨著對 物質世界認識的不斷深入，物理學研究需要不斷引入新的 物理量，才能對自然現象進行科學的描述。
是否都要為每一個物理量定義一個獨立的單位呢？
如果位移的單位用米(m)，時間的單位用秒(s)
得出的速度單位就是米每秒(m/s)
如果速度的單位用米每秒(m/s)，時間的單位用秒(s)
得出的加速度的單位就是米每二次方秒(m/s2)
物理學的關系式在確定了物理量之間的關系時，也確定了物理量的單位之間的關系。
建立科學的單位制
基本單位：在物理學中，只要選定幾個物理量的單位，就能夠利用物理量之間的關系推導出其他物理量的單位。這些被選定的物理量叫作基本量，它們相應的單位叫作基本單位。
質量
時間
長度
kg、g、mg 等
s、min、h、天、月、年 等
m、dm、cm、nm、um、km等
基本量
物理量
單位
基本單位
一、基本單位
導出單位：由基本量根據物理關系推導出來的其他物理量叫作導出量，推導出來的相應單位叫作導出單位。
m/s、 cm/s 、km/h、 dm/s
m/s2 、cm/s2
F＝ma
1 N = 1 kg·m/s2
速度：
加速度：
合外力：
導 出 單 位
二、導出單位
單位制：由基本單位和導出單位一起組成單位制。
kg·m/s2
m/s2 、dm/s2 、 km/min2等
m/s、 km/h、 dm/min等
力
加速度
速度
kg、g、mg 等
質量
s、min、h、天、月、年 等
時間
m、dm 、cm、nm、光年 等
長度
物理量
單位
基本單位
導出單位
單 位 制
基本量
1960年第11屆國際計量大會制訂了一種國際通用的、包括一切計量領域的單位制，叫作國際單位制，簡稱 SI 。
三、國際單位制
米（m）、千克（kg）、秒（s）三個基本單位
電磁學
安〔培〕（A）
熱學
摩〔爾〕（mol）
開〔爾文〕（K）
光學
坎〔德拉〕（K）
{5C22544A-7EE6-4342-B048-85BDC9FD1C3A}物理學中的七個
基本物理量
對應的基本單位
國際單位制中
的基本單位
長度(l)
千米(km)、米(m)、厘米(cm)、毫米(mm)等
米(m)
質量(m)
噸(t)、千克(kg)、克(g)等
千克(kg)
時間(t)
年、天、小時(h)、分、秒(s)
秒(s)
電流(I)
安培(A)、毫安(mA)、微安(μA)
安培(A)
熱力學溫度(T)
開爾文(K)
開爾文(K)
物質的量(n， (v))
摩爾(mol)
摩爾(mol)
發光強度(I，(Iv))
坎德拉(cd)
坎德拉(cd)
焦耳(J)、牛頓(N)是基本單位還是導出單位？
由F = ma 得：1 N = 1 kg·m/s2
由W = FL 得：1 J = 1 N·m = 1 kg·m/s2·m = 1 kg·m2/s2
m
kg
a
m/s2
F
N
L
m
判斷公式是否正確
m
m/s · s2
m/s2 · s3
m · s
公式錯了
除了能初步判斷一些物理等式或計算結果的正確性外，利用單位制還可 以幫助我們對關于物理規律的猜想做出判斷
例.一個靜止在光滑水平面上的物體，質量是8 kg，在16 N的恒力作用下，6 s末的速度是多大？ 6 s內通過的路程是多大？
簡化計算中的單位表達
v
v0=0
F=16N
s
國際單位制在物理計算中的應用
解：
v ＝at＝2 m/s2×6 s＝12 m/s
統一單位制
在解題計算時，已知量均采用國際單位制，計算過程中不用寫出各個量的單位，只要在式子末尾寫出所求量的單位即可。
＝2m/s2
8 kg
16 kg·m/s2
m
F
＝
a＝
m
F
8
16
＝
a＝
＝2 m/s2
m/s2
v＝at＝2×6 m/s＝12 m/s
s＝ at2 ＝ ×2 m/s2×36 s
2
1
2
1
＝36m
＝36 m
s ＝ at2 ＝ ×2×36 m
2
1
2
1
16 N
例.聲音在空氣中的傳播速度 v 與空氣的密度 ρ 、壓強 p 有關。下列速度的表達式（k 為比例系數，無單位）中可能正確的是 （ ）
A.
B.
C.
D.
用單位制來粗略判斷結果是否正確
秒：銫-133原子基態的兩個超精細能級之間躍遷所對應的輻射的9192631770個周期的持續時間為1 s。
米：米是光在真空中 時間間隔所經路徑的長度。
千克：千克由普朗克常量h及米和秒定義。

課外閱覽——力學基本單位的規定
即：
小試牛刀
04
1.在國際單位制中，力學的三個基本單位是( )
A.秒、牛頓、米
B.秒、牛頓、千克
C.千克、牛頓、米
D.千克、米、秒
D
答案：D
解析：力學中的基本物理量有三個，它們分別是長度、質量、時間，它們的單位分別為米、千克、秒。
故選D。
2.下列以科學家名字命名的物理量中，單位換算正確的是( )
A.特斯拉 B.韋伯
C.庫侖 D.焦耳
D
答案：D
解析：A.根據 ，可知 ，
則 ，故A錯誤；
B.根據 ，可知磁通量的單位韋伯 ，故B錯誤；
C.根據 ，可知電荷量的單位庫侖 ，故C錯誤；
D.根據 ，可知電場力做功的單位焦耳 ，故D正確。
故選D。
學習目標
情境導入
新課講解
小試牛刀
課堂小結
3.能量密度是指單位體積內所包含的能量，若用國際單位制中的基本單位來表示它的單位，正確的是( )
A.
B.
C.
D.
D
答案：D
解析：能量密度是指單位體積內所包含的能量，能量的單位是J，體積的單位是 ，則 ，故能量密度的單位用國際單位制中的基本單位來表示為
學習目標
情境導入
新課講解
小試牛刀
課堂小結
4.已知雨滴勻速下落時受到的阻力大小 ，其中 k 為比例系數，S為雨滴的橫截面積（過球心，雨滴可看成正球體），v 為雨滴下落的速度大小。根據你所學過的知識，判斷比例系數 k 的單位是( )
A.
B.
C.
D.
B
答案：B
解析：將 變形，有
f、S、v的單位分別為 、 、 ，代入可知比例系數k的單位為 。
故選B。
課堂小結
05
① 國際單位制的基本單位
（1）力學中的三個基本量：長度、質量和時間.
（2）基本量的單位叫作基本單位.國際單位制中，三個力學基本單位是米（m）、千克（kg）和秒（s）
1
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