内容正文:
4.4 力学单位制
课堂引入
如图,某老师健身跑步的速度可以达6 m/s,某人骑自行车的速度为19 km/h。
仅凭所给两个速度的数值能否直接判断健身跑步的速度与骑自行车的速度的大小关系?
由于两个速度的单位不同,故不能直接比较它们数值的大小,应先换算成同一单位,再进行比较。
对单位制的理解
[梳理与总结]
1.基本量、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 ,它们相应的单位叫 。
2.导出量、导出单位
由 根据物理关系推导出的其他物理量叫 ,推导出来的相应单位叫导出单位。
3.单位制
基本单位和导出单位一起组成了一个单位制。
基本量
基本单位
基本量
导出量
4.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
质量 千克(公斤) kg
时间 t 秒
电流 I 安[培]
热力学温度 开[尔文] K
物质的量 n,(ν) 摩[尔] mol
发光强度 I,(Iv) 坎[德拉] cd
说明:厘米(cm)、千米(km)、小时(h)、分钟(min)是基本量的单位,但不是国际单位制中的基本单位。
m
s
m
A
T
基本单位、导出单位和单位制
阅读教材93页“基本单位”部分,并回答:
(3)如何制定单位制?
(1)不同物理量的单位之间有什么联系?
(2)什么是基本单位、导出单位和单位制?
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。
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。
基本单位和导出单位一起就组成了一个单位制。
m·s-1
m
s
m·s-1
s
m·s-2
国际单位制的导出单位举例:
物理量名称 单位名称 单位符号 用基本单位表示
速度 米每秒 m·s-1 m·s-1
加速度 米每二次方秒 m·s-2 m·s-2
力 牛[顿] N
能量,功 焦[耳] J
kg·m·s-2
kg·m2·s-2
它们是导出单位
1 N=1 kg·m/s2
1 J=1 kg·m2/s2
1 W=1 kg·m2/s3
常见单位“牛顿(N)”“焦耳(J)”“瓦特(W)”是基本单位还是导出单位?
讨论
1.(多选)下列关于单位制及其应用的说法正确的是
A.基本单位和导出单位一起组成了单位制
B.选用的基本单位不同,构成的单位制也不同
C.在物理计算中,如果所有已知量都用同一单位制中的单位表示,只要
正确应用公式,其结果的单位就一定是用这个单位制中的单位来表示的
D.一般来说,物理公式主要确定各物理量间的数量关系,并不一定能
确定单位关系
√
√
√
练习
2.(2023·广西桂林市高一十八中统考期末)关于物理量和物理量的单位,下列说法中正确的是
A.1 N=1 kg·m/s2
B.后人为了纪念牛顿,把“牛顿”作为力的单位,它是国际单位制中的
基本单位
C.在力学范围内,国际单位制规定长度、质量、力为三个基本物理量
D.“秒”“克”“摄氏度”都属于国际单位制中的基本单位
√
如图所示,圆锥的高是h,底面半径是r,某同学记的圆锥体积公式是V= πr3h.
(1)圆锥的高h、半径r的国际单位各是什么?体积的国际单位又是什么?
米(m) 米(m) 立方米(m3)
(2)将h、r的单位代入公式V= πr3h,计算出的体积
V的单位是什么?这说明该公式是对还是错?
由V= πr3h,可得V的单位是m4,与体积的国际单位m3相矛盾,说明该公式是错的。
单位制的应用
3.(2022·芜湖市期末)2021年12月9日,翟志刚、王亚平、叶光富三位航天员在中国空间站为广大青少年带来了一场精彩的太空课。航天员叶光富在完全失重的环境中做了“转身动作”的实验,该实验与物理概念“角动量”有关,在物理学中角动量是和物体到原点的位移及动量相关的物理量,其大小可以表达为mvr,其中m、v、r分别对应质量、速率、半径。由此可以看出角动量的单位用国际单位制基本单位表示为
A.kg·m/s B.kg·m2/s C.N·m/s D.N·m·s
√
练习
4.在解一道文字计算题时(由字母表达结果的计算题),一个同学解得x=
(t1+t2),用单位制的方法检查,这个结果
A.可能是正确的
B.一定是错误的
C.如果用国际单位制,结果可能正