内容正文:
4.4 力学单位制
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学习
目标
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课程标准
学习目标
1.知道单位制、国际单位制,知道基本单位和导出单位的概念。
2.明确国际单位制中七个基本物理量及其单位,特别是力学中的三个。
3.掌握单位制在物理学中的应用及重要意义。
1、了解什么是单位制,知道力学中的几个基本量:质量(m)、长度(l)、时间(t)以及它们的基本单位:千克(kg)、米(m)、秒(s)。
2、知道力学中除长度、质量、时间以外物理量的单位都是根据物理量之间的关系从基本单位中推导出来的导出单位。
3、知道国际单位制,能够根据物理量的定义或者物理关系来推导其它物理量的单位,能够认识到统一单位的重要性和必要性,了解单位制能促进世界科技、文化交流。
4、了解单位制在物理学中的重要意义,能在运算过程中规范使用物理单位。
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预习导学
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(1) 课前研读课本,梳理基础知识:
一、基本单位
1.基本量
被选定的能够利用物理量之间的关系推导出其他物理量的 的一些物理量,力学中有长度、质量、时间.
2.基本单位:所选定的 的单位.
在力学中,选定 这三个物理量的单位为基本单位.
长度的单位有厘米(cm)、米(m)、千米(km)等.
质量的单位有克(g)、千克(kg)等.
时间的单位有秒(s)、分钟(min)、小时(h)等.
3.导出单位
由基本量根据 推导出来的其他物理量的单位,例如速度的单位“米每秒”(m/s)、加速度的单位“米每二次方秒”(m/s2)、力的单位“牛顿”(kg·m/s2).
4.单位制: 和 单位一起就组成了一个单位制.
二、国际单位制
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.
1.国际单位制中的基本量
国际单位制中选定 、 、 、电流(I)、热力学温度(T)、物质的量(n)、发光强度(I)七个量为基本量.
2.国际单位制中的力学基本单位:长度l,单位:m;质量m,单位:kg;时间t,单位:s.
必记考试大重点:国际单位制中的七个基本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(公斤)
kg
时间
t
秒
s
电流
I
安[培]
A
热力学温度
T
开[尔文]
K
物质的量
n,(ν)
摩[尔]
mol
发光强度
I,(Iv)
坎[德拉]
cd
(二)即时练习:
【小试牛刀1】下列说法正确的是( )
A.物理学公式在确定物理量数值关系的同时,也确定了物理量单位间的关系
B.力学中所选定的基本量有力、质量、时间
C.基本量的单位叫做基本单位
D.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
【小试牛刀2】关于力学单位制,下列说法中错误的是( )
A.kg、m/s、m/s2是导出单位
B.国际单位制中力学的三个基本单位是:kg、m、s
C.基本单位和导出单位共同组成单位制
D.只有在国际单位制中,牛顿第二定律的表达式才是F=ma
【小试牛刀3】下列有关力学单位制的说法中正确的是( )
A.在有关力学的分析计算中,只能采用国际单位制,不能采用其他单位制
B.力学单位制中,选为基本单位的物理量有长度、质量和速度
C.力学单位制中,采用国际单位制的基本单位有千克、米和牛
D.单位制中的导出单位可以用基本单位来表达
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探究提升
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【问题探究1】 基本单位
1.基本量
被选定的能够利用物理量之间的关系推导出其他物理量单位的一些物理量,如力学中有长度、质量、时间.
2.基本单位
基本量的单位,如长度的单位“米”、质量的单位“千克”、时间的单位“秒”等.
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,例如速度的单位“米每秒”、力的单位“牛顿”(千克米每二次方秒).
牛顿也是一个导出单位.根据牛顿第二定律F=ma,可得力的单位应该与质量的单位和加速度的单位有关,1 N=1 kg·m/s2.
【典型例题1】2018年11月13~16日,第26届国际计量大会(CGPM)在巴黎召开,会议通过了关于“修订国际单位制(SI)”的1号决议.该决议是SI自1960年创建以来最为重大的一次变革,是科学进步的里程碑.根据决议,SI基本单位中有4个被重新定义.以下单位中哪个是本次大会被重新定义的( )
A.千克 B.秒
C.米 D.牛顿
【典型例题2】安培通过实验研究,发现了电流之间相互作用力的规律。若两段长度分别为和、电流大小分别为I1和I₂的平行直导线间距为r时,相互