内容正文:
2.2.4 力学单位制
学习目标
核心提炼
1.知道国际单位制及七个基本物理量。
3个概念——基本单位、导出单位、单位制
3个基本单位——力学中的kg、m、s
2种应用——解题过程的正确书写,检验结果是否正确
2.知道基本单位、导出单位和单位制,知道力学中的三个基本单位。
3.掌握根据物理关系式确定物理量的单位的方法,学会用单位制判断一个表达式的正误。
一、基本单位和导出单位
[观图助学]
1.物理关系式的功能:物理学的关系式确定了物理量之间的数量关系的同时,也确定了物理量的单位间的关系。
2.基本量与基本单位:只要选定几个物理量的单位,就能够利用物理量之间的关系推导出其他物理量的单位,这些被选定的物理量叫做基本量,它们的单位叫做基本单位。
3.导出单位:由基本量根据物理关系推导出来的其他物理量的单位叫做导出单位。
二、国际单位制
1.单位制:基本单位和导出单位一起组成了单位制。
2.国际单位制:是一种国际通用的、包括一切计量领域的单位制。
3.国际单位制中的七个基本物理量和相应的基本单位
物理量名称
物理量符号
单位名称
单位符号
长度
l
米
m
质量
m
千克
kg
时间
t
秒
s
电流[来源:Z#xx#k.Com]
I
安[培]
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(ν)
摩[尔]
mol
[理解概念]
判断下列说法是否正确。
(1)力的单位牛顿是基本单位。(×)
(2)质量是基本量。(√)
(3)物理公式表示了物理量间的数量关系和单位关系。(√)
预习完成后,请把你疑惑的问题记录在下面的表格中[来源:学科网ZXXK]
问题1
问题2
对单位制的理解
[情景探究]
(1)两个物体的长度分别为1.60和150,能比较哪个物体更长一些吗?为什么?[来源:Z.xx.k.Com]
(2)在水浒传中,武松、林冲、鲁智深都是“身长八尺的大汉”。那么,你知道身长“八尺”是多少米吗?
(3)赛车比赛中两辆摩托车的速度分别为v1=180 km/h,v2=60 m/s,它们的速度哪一个大?
答案 (1)不能比较。我们在对物理量进行描述时,除了有数字外,还必须有单位。要想比较物理量的大小必须带有单位。
(2)1 m=3尺 故8尺= m
(3)v1=180 km/h=50 m/s<v2=60 m/s,即v2大于v1。
[探究归纳]
1.单位制的意义:单位是物理量的组成部分,对于物理量,如果有单位一定要在数字后带上单位,同一个物理量,选用不同单位时其数值不同。统一单位,便于人们的相互交流,统一人们的认识。
2.单位制的组成
(1)
(2)
[试题案例]
[例1] 现有下列物理量或单位,按下面的要求选择填空:
A.力 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 K.米
(1)属于物理量的是________(只填代号);
(2)在国际单位制中,其单位作为基本单位的物理量有________;
(3)在国际单位制中属于基本单位的是________,属于导出单位的是________。
解析 (1)属于物理量的是A、D、E、H、I。
(2)在国际单位制中,其单位作为基本单位的物理量有E、H、I。
(3)在国际单位制中属于基本单位的是F、J、K,属于导出单位的是B、C。
答案 见解析
(1)基本物理量的所有单位均为基本单位,但是基本单位并非都是国际单位制中单位,国际单位制中单位也不一定是基本单位。要从概念上理解基本单位与国际单位之间的联系与区别。
(2)只用一个符号表示的单位不一定就是基本单位,例如牛顿(N)、焦耳(J)、瓦特(W)等都不是基本单位,它们是导出单位。
(3)两个或更多的符号表示的单位也可能是基本单位,例如千克(kg)就是基本单位。
[针对训练1] 以下属于力学国际单位制中的基本单位的是( )
①kg ②m/s ③N ④m ⑤s ⑥g ⑦m/s2 ⑧cm
A.①③④
B.①④⑤
C.②③⑦
D.⑤⑥⑧
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,三个物理量对应的国际单位分别是米(m)、千克(kg)和秒(s),选项B正确。
答案 B
单位制的应用
[要点归纳]
1.简化计算过程的单位表达: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,只要在式子末尾写出所求量的单位即可。
2.推导物理量的单位:物理公式在确定各物理量的数量关系时,同时也确定了各物理量的单位关系,所以我们可以根据物理公式中物理量间的关系推导出物理量的单位。
3.