内容正文:
第四章第4节 力学单位制
——精剖细解预习讲义
知识点回顾:牛顿第二定律
初中物理并未学习这部分知识。
初中物理虽然学习了单位制的知识,但是仅仅要求学生记住学过的物理量的单位,能够在计算过程中代入正确的单位即可。
知识点1:基本单位
1、基本量和基本单位
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做基本量,它们相应的单位叫做基本单位。质量、长度和时间选为基本量,它们相应的单位(千克、米、秒)就是基本单位。
2、导出量和导出单位
由基本量根据物理关系推导出来的其他物理量叫做导出量,推导出来的相应单位叫做导出单位,例如速度、加速度的单位。
3、单位制
基本单位和导出单位一起组成了单位制。由于基本单位的选取不同,历史上出现了不同的单位制。
4、国际单位制
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,叫做国际单位制,简称为SI。
5、对力学单位制的理解
基本单位是可以任意选定的,由于选取的基本单位不同,组成的单位制就不同。由于基本物理量的选取和基本单位的规定都带有一定程度的任意性,中外历史上曾出现过许多单位制(如我国在单位中出现的斤、两、尺等),这就阻碍了国际科学的交流。为了建立一种简单、科学、实用的计量单位制,在1960年第11届国际计量大会上制定了国际单位制,并推荐各国釆用。
基本单位只是国际单位制中的一部分而已,在国际单位制中,除七个基本以外的单位都是导出单位。
质量、长度和时间在力学中有最基本的地位的原因:力学研究的是物体在运动过程中力与运动的关系,因此质量、长度和时间,必然与物体受力后的运动变化联系得最密切、最普遍,用这三个量作为基本量可使基本单位的数目最少。
6、单位制的应用
判断比例系数的单位
根据公式中物理量的单位关系,可以判断公式中比例系数的单位。
比较物理量的大小
比较某个物理量不同值的大小时,一般先把它们的单位统一,再根据数值比较大小。
推导物理量的单位
根据物理量之间的关系推导出物理量的单位。
简化计算过程的单位表达
在具体的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。
检验物理公式和结果是否正确(量纲法)
根据物理公式中各物理量的单位,推断出该物理公式计算结果的单位,如果该单位与所求的物理量的单位相同,则说明公式可能是正确的;否则就是错误的。
国际单位制的基本物理量
1.关于物理量和物理量的单位,下列说法正确的是( )
A.在力学范围内,力是个基本量
B.长度的物理量符号是“m”
C.“m/s”“m/s2”“A”都属于导出单位
D.对于温度,摄氏度不属于国际单位制的单位
2.在下列4个单位中,不属于国际单位制中基本单位的是( )
A.米 B.千克 C.秒 D.牛顿
3.下列选项中,都属于国际单位制中基本单位的一组是( )
A.千克、米、牛顿 B.千克、秒、米
C.秒、米、牛顿 D.千克、秒、牛顿
国际单位制的7个基本单位
4.下列说法正确的是( )
A.质点是非常重要的物理概念,它是客观存在的
B.计算火车通过站台的时间可把火车看成质点
C.国际通用的国际单位制简称SI制,SI制规定只有三个基本单位:m、s、kg
D.研究地球的公转时可把地球看成质点
5.2020年11月24时30分,我国在文昌航天发射场,用长征五号遥五运载火箭成功发射探月工程嫦娥五号探测器,火箭飞行约2200秒后;顺利将探测器送入预定轨道,开启我国首次地外天体采样返回之旅。在这则新闻中,以下判断正确的是( )
A.新闻中涉及的单位“年”是国际单位制中的导出单位
B.“千克米每二次方秒”被定义为“牛顿”,“牛顿”是国际单位制中的基本单位
C.秒是国际单位制中力学三个基本单位之一
D.所有的物理量都有单位
6.2020年9月17日,水下考古队在山东刘公岛的定远舰遗址将定远舰的一块铁甲起吊出水,铁甲长2.86米、宽2.60米、厚0.33米,重约18吨。在这则新闻中涉及了长度、质量和时间及其单位,下列说法正确的是( )
A.新闻中涉及“长2.86米”中,米是国际单位制中力学三个基本物理量之一
B.力学中的三个基本物理量是长度、质量、时间,物理学中所有的物理量都有单位
C.新闻中涉及“重约18吨”中,吨是国际单位制中的导出单位
D.根据牛顿第二定律表达式可知:1N=1kg·m/s2
国际单位制中的导出单位
7.随着新能源轿车的普及,人们对车辆乘坐的舒适性要求越来越高。加速度对时间的变化率物理学中称之为“加加速度”,通常用符号“j”表示,如果j值过大,会形成冲击力,影响乘客乘坐的舒适性。对