内容正文:
教学目标
第4节 力学单位制
第四章 牛顿运动定律
授课人:河南省驻马店高级中学 熊继承
1.知道什么是单位制,什么是基本单位,
什么是导出单位。
2.知道力学中的三个基本单位
3.明确单位制在物理计算中的应用
重点:什么是基本单位和导出单位
难点:统一单位后,计算过程的正确书写
一、统一度量衡的意义
春秋战国时期,由于诸侯割据,政权分散,度量衡也无法保持一致。秦始皇统一全国(公元前221)后,为适应生产和政治的需要,即推行“一法度衡石丈尺,车同轨,书同文字”。颁发了统一度量衡诏书,制定了一套严格的管理制度,这些措施有利于中央集权,保证了度量衡的准确一致,为中国两千多年封建社会的度量衡制奠定了基础。
在1875以前年全世界没有统一的单位,如长度的单位:
法国人:米 英国人:英尺 中国人:尺
在国际交流中非常不方便: 1875年法国政府邀请20个国家政府代表 来商讨:
成立国际计量局
请各国代表提出议案
1、要求统一单位
2、如何统一
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SI。
物理学中,选定某几个单位就能够利用物理量之间的关系推导出其它物理量的单位,被选定的物理量叫做基本量,它们的单位叫做基本单位。
由基本单位根据关系式推导得出的单位叫做导出单位。
二、如何制定统一的单位制
单位制
基本单位
导出单位
力学是研究物体运动变化的过程中力与运动关系的,因此,联系物体自身性质的量(质量)和空间尺度的量(长度)以及时间,必然与物体受力后运动变化联系得最密切、最普遍,所以这三个物理量也最基本,事实表明,用这三个量做基本单位,可以使力学中的单位数目最少.
三、如何确定基本单位
长度单位:米(m)
质量单位:千克(kg)
时间单位:秒(s)
1983年10月第十七届国际计量大会通过了米的新定义:“米是光在真空中1/299792458秒的时间间隔内所经路程的长度”
力学基本单位
千克:国际千克原器的质量为1 kg.
国际千克原器是1889年第一届国际权度大会批准制造的.它是一个高度和直径均为39 mm的,用铂铱合金制成的圆柱体.原型保存在巴黎国际计量局.
秒(s):等于铯—133原子基态的两个超精细能级之间跃迁的辐射周期的9192631770倍的持续时间
物理学中规定的所有的基本单位:
cd
mol
摩(尔)
物质的量
坎(德拉)
发光强度
K
开(尔文)
热力学温度
A
安(培)
电流
s
秒
时间
kg
千克(公斤)
质量
m
米
长度
单位符号
单位名称
物理量名称
四、应用
1.物理公式既反映了各物理量间的数量关系,同时也确定 了各物理量的单位关系.
因此,在解题中可用单位制来粗略判断结果是否正确,如单位制不对,结果一定错误.可以帮助我们检查记忆中物理公式是否正确和检查运算过程与结果。
2.在解题计算时,已知量均采用国际单位制,计算过程中不用逐个写出各个量的单位,只要将用国际单位制表示的已知量的数值直接进行计算,然后在式子末尾直接写出所求量的相应的国际制单位即可。
例1、下列有关力学单位制的说法中,正确的是:
A、在力学的分析计算中,只能采用国际单位,
不能采用其他单位
B、力学单位制中,选为基本单位的物理量有
长度、时间、质量
C、力学单位制中,采用国际单位制的基本
单位有:千克、米、秒
D、单位制中的导出单位可以用基本单位来表示
例2.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
例3.给出下列物理量或单位,请按要求填空:
A、米; B、牛顿; C、加速度; D、米/秒2;
E、质量; F、千克; G、时间; H、秒;
I、分钟; J、位移; K、厘米; L、千克/米3;
M、焦耳; N、功; O、吨; P、惯性
①在国际单位制中作为基本单位的是 。
②属于导出单位的是 。
③物理量是 。
④既不是国际单位,也不是导出单位 。
A F H
B D L M
C E G J N
I K O
例4.声音在空气中传播速度v与空气的密度ρ、压强p有关,
下列关于速度的表达式(k为比例系数,无单位)中正确的是
解:已知m=100g=0.1kg,v=40cm/s=0.4m/s.
由牛顿第