4.4 力学单位制 课件-2022-2023学年高一上学期物理人教版（2019）必修第一册

第四章 运动和力的关系 第 4 节 力学单位制 1、知道什么是单位制，什么是基本单位和导出单位 2、知道力学中的三个基本单位 3、认识单位制在物理计算中的作用 教学目标 计量一头大象的质量时常用吨（t）做单位，但在计量人的质量时却用千克（kg）做单位。自由落体加速度g的单位是米每二次方秒（m/s2），在初中学习时，g的单位曾用牛顿每千克（N/kg）。这些单位的使用有什么规则吗？ 新课引入 长度 x= 10 m 质量 m= 5 kg 时间 t= 20 s 数字部分↑ ↑单位部分 物理量——用于定量描述物理现象或物理对象，一般由数字和单位组成。 物理量 物理量符号 如果位移的单位用米(m)，时间的单位用秒(s) 得出的速度单位就是米每秒(m/s) 如果速度的单位用米每秒(m/s)，时间的单位用秒(s) 得出的加速度的单位就是米每二次方秒(m/s2) 物理学的关系式在确定了物理量之间的关系时，也确定了物理量的单位之间的关系。 在物理学中，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作基本量，它们相应的单位叫作基本单位。 质量 时间 长度 kg、g、mg 等 s、min、h、天、月、年 等 m、dm、cm、nm、um、km、光年 等 基本量 物理量 单位 基本单位 基本单位 6 由基本量根据物理关系推导出来的其他物理量叫作导出量，推导出来的相应单位叫作导出单位。 m/s、 cm/s km/h、 dm/s m/s2 、cm/s2 F＝ma 1N=1kg·m/s2 速度： 加速度： 合外力： 导 出 单 位 7 单位制 基本单位 导出单位 由基本单位和导出单位一起组成单位制。 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 质量 s、min、h、天、月、年 等 时间 m、dm 、cm、nm、光年 等 长度 物理量 单位 基本单位 导出单位 单 位 制 基本量 2.26米 7.4147英尺 88.9763英寸 1英尺=0.3048米 1英寸=0.0254米 1960年第11届国际计量大会制订了一种国际通用的、包括一切计量领域的单位制，叫作国际单位制，简称SI。 物理学中的七个 基本物理量 对应的基本单位 国际单位制中 的基本单位 长度(l) 千米(km)、米(m)、厘米(cm)、毫米(mm)等 米(m) 质量(m) 吨(t)、千克(kg)、克(g)等 千克(kg) 时间(t) 年、天、小时(h)、分、秒(s) 秒(s) 电流(I) 安培(A)、毫安(mA)、微安(μA) 安培(A) 热力学温度(T) 开尔文(K) 开尔文(K) 物质的量(n， (v)) 摩尔(mol) 摩尔(mol) 发光强度(I，(Iv)) 坎德拉(cd) 坎德拉(cd) 国际单位制 (不是国际单位中的导出单位) 长度 厘米 cm 毫米 mm 分米 dm 时间 小时 h 分钟 min 日等等 质量 克 g 吨 t 毫克 mg 除了SI单位制，还有厘米·克·秒单位制 非国际单位 焦耳(J)、牛顿(N)是基本单位还是导出单位？ 请推导J、N和基本单位的关系 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 国际单位制，不仅方便国际间的交流，也是科学研究中计算和运用的一种规范，更给我们的计算带来很大的方便。 在计算中，问题中的已知量的单位都用国际单位制的基本单位表示时，计算的结果也一定是用国际单位制的基本单位表示的。这样，在计算过程中就不必写出各量后面的单位，只要在数字计算式后面写出正确的单位就可以了。 国际单位制的价值 1.物理学中，共有七个物理量的单位被选定为基本单位。 2. 在力学中，选定长度、质量和时间这三个物理量的单位为基本单位。 3. 力学中国家单位 基本单位： 长度单位：米（m） 质量单位：千克（kg） 时间单位：秒（s） 导出单位： 速度单位：米／秒（m／s） 加速度单位：米/秒2（m／s2） 力的单位：牛顿（N） 基本单位的定义 秒的定义：铯-133原子基态的两个超精细能级之间跃迁所对应的辐射的9192631770个周期的持续时间为1 s。 米的定义：米是光在真空中 时间间隔所经路径的长度。 千克的定义：千克由普朗克常量h及米和秒定义。 即： 例1.一个静止在光滑水平面上的物体，质量是7 kg，在14 N的恒力作用下，5 s末的速度是多大？ 5 s内通过的