内容正文:
第4节 力学单位制
[学习目标要求] 1.知道基本单位、导出单位和单位制的概念。2.知道国际单位制及七个基本量和基本单位。3.掌握根据物理量关系式确定物理量单位的方法。4.掌握运算过程中单位的规范使用方法。
基本单位
1.物理学关系式的作用:物理关系式确定了物理量之间的关系,也确定了物理量的单位间的关系。
2.基本量:只要选定几个物理量的单位,就能利用这些物理量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。
3.基本单位:基本量的单位。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。
4.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导出量,推导出来的相应单位叫导出单位。
5.单位制:基本单位和导出单位一起组成单位制。
[判一判]
(1)物理量的单位均可以互相导出。( × )
(2)一个物理量的单位若用两个或两个以上的基本单位的符号表示,这个物理量的单位一定是导出单位。( √ )
(3)一般来说,物理公式主要确定各物理量之间的数量关系,并不一定同时确定单位关系。( × )
国际单位制
1.国际单位制:1960年第11届国际计量大会制定了一种国际通用的、包括一切计量领域的单位制。
2.国际单位制中的基本单位
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
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
3.在力学范围内,国际单位制中的基本量为:长度、质量、时间。相应的基本单位为:米、千克、秒。
[判一判]
(1)m/s是国际单位制中的基本单位。( × )
(2)km/h是国际单位制中的导出单位。( × )
(3)所有的国际单位都属于基本单位。( × )
学习任务一 单位制的理解
[思维深化]
1.单位制的意义
(1)单位是物理量的组成部分,对于有单位的物理量,一定要在数字后带上单位。
(2)同一个物理量,选用不同单位时其数值不同。
(3)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
现有下列物理量或单位,按下面的要求填空。(填序号字母)
A.密度 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
(1)属于物理量的是________。
(2)在国际单位制中,作为基本单位的物理量的是________。
(3)在物理量的单位中不属于国际单位制中单位的是________。
(4)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)题中所有选项中,属于物理量的是:密度、加速度、质量、长度、时间,故此空填“A、D、E、H、I”。
(2)在国际单位制中,作为基本单位的物理量有:质量、长度、时间,故此空填“E、H、I”。
(3)题中所给的单位中,不属于国际单位制中单位的是厘米,故此空填“G”。
(4)在国际单位制中属于基本单位的是秒和千克,属于导出单位的是米/秒和牛顿,故应填“F、J”;“B、C”。
答案:(1)A、D、E、H、I (2)E、H、I (3)G(4)F、J B、C
理解单位制的三个常见误区
(1)只用一个符号表示的单位不一定是基本单位。例如,牛顿(N)、焦耳(J)、瓦特(W)等都不是基本单位,而是导出单位。
(2)是国际单位的不一定是基本单位。基本单位只是组成国际单位制的一小部分,在国际单位制中,除七个基本单位以外的单位都是导出单位。
(3)物理量单位之间的关系可能通过相应的物理公式导出,但并不是所有物理量的单位都可以互相导出。
[针对训练]
1.(多选)关于国际单位制,下列说法正确的是( )
A.国际单位制是世界各国统一使用的一种通用的单位制
B.各国均有不同的单位制,国际单位制是为了交流方便而采用的一种单位制
C.国际单位制是一种基本的单位制,只要在物理运算中各物理量均采用国际单位制中的单位,则最后得出的结果必然是国际单位制中的单位
D.国际单位制中的基本单位的物理量是长度、能量、时间
解析:ABC 为了运算的简捷,交流方便,各国都要统一采用通用单位制,这就是国际单位制,故选项A、B正确;只要运算过程中各量均采用国际单位制中的单位,最终得到的结果也必然是国际单位制中的单位,这是国际单位制的又一重要作用,故选项C正确;国际单位制中规定基本单位的物理量中没有“能量”,选项D错误。
学习任务二 单位制的应用
[思维深化]
1.简化计算过程中的单位表达:解题过程中,在统一已知量的单位后,代入数据计算时就不必写出各个量的单位,只在式子末尾写出待求量的单位即可。