4.4 力学单位制 课件-2025-2026学年高一上学期物理人教版必修第一册

力学单位制怎样抓住以人行骗为生的？斯科特朗偷了生物化学家汉克博士发明的蚁人战服后，拥有了自由收缩身体大小和控制蚂蚁的超能力。它变小时就像是一枚子弹一样，我们如何知道它变小时的大小呢？老子在道德经中说过，长短相形，高下相倾。可仅仅通过大小和长短间比较，显然是无法满足人类的需求的。所以，人们需要一种约定俗成的定义，我们在学习运动学时用位移和时间的比值表示，速度用速度和时间的比值表示加速度。如果位移的单位我们用米表示，时间的单位用秒，我们可以得出速度的单位用米每秒，加速度的单位为米每2次方秒。我们注意到不但数符合公式，量也就是单位也完全符合公式。再比如牛顿第二定律里，力等于质量乘以加速度这个关系式M的单位用千克，A的单位用米每2次方秒，得出力的单位就是千克米每2次方秒。这个名字太长，所以我们用定律发现者牛顿的名字给力这个物理量命了名。我们由此发现，少数的单位可以推倒其他很多新的单位。在以上的例子里，长度、质量、时间都是基本量，它们的单位米千克秒就是基本单位。而其他根据公式推出的量，如速度、加速度、力等的单位，我们就叫做导出单位。从这里我们发现了两个问题，一个是基本量必须有统一的单位，另一个就是哪些单位我们可以定义为基本单位呢？物理学科的高度理论性精密性决定了对所使用的数和量两个方面都有极高的要求。统一的单位是科学研究、国际交流的基础，然而这两个问题的解决，人类走了很多年的弯路。早在秦朝，中国的第一位皇帝秦始皇就意识到单位的问题，在完成六国一统后，秦始皇在人类历史上首次标杆性的提出统一度量衡问题。秦的开创性工作为中华大地播撒了统一的基石。史记秦始皇本纪记载，一法度衡石丈尺，车同轨，书同文。欧洲则没有这么幸运，17世纪伽利略、牛顿等人研究物理时遇到完全一样的问题，英尺、英寸、磅等英制单位在欧洲部分地区使用，只是当时欧洲处于文艺复兴早期，政权分散欧洲大陆一只为完全采用英制单位，单位问题暂时搁置。1790年巴黎会议约定通过巴黎的地球子午线全长的4000万分之1为1米，这是有影响力的单位定义的第一次。直到1960年，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，叫做国际单位制，简称SI单位的两大问题至此终于解决。在力学范围里，国际单位制规定长度、质量、时间为三个基本量，它们的单位米、千克、秒为基本单位。最初国际计量大会对米的定义由某种原子的跃迁决定，后来人们发现光的物理性质更为稳定，于是正式通过了如下的新定义，米是2亿99792458分之1秒的时间间隔内光在真空中形成的长度。1889年，第一届国际计量大会批准了国际千克原器，并宣布今后以这个元气为计量单位。为了避免重量一词在通常使用中易发生含混，国际技术大会中规定，千克是质量而非重量的单位，它等于国际千克元气的质量。这个搏1000克元气至今保存在国际计量局最初时间单位。秒被定义为平均太阳日的86400分之1。物理学家根据当时原子能级跃迁测量技术的水平，决定将秒的定义更改如下，秒是铯133原子基态的两个超精细能级之间跃迁的辐射周期的91亿92631770倍的持续时间。电学里电流强度为基本量，SI取了安培作为电流强度的单位。热学理也找了温度和物质的量为基本量，开尔文和摩尔为基本单位。值得注意的是，温度的国际单位不是摄氏度，光学里也取了发光强度为基本量，凯德拉为它的基本单位。这几个单位我们在后续的学习中会陆续接触到，有了国际单位制的基本单位，我们可以很容易的导出其他单位。格列佛周游世界的过程中，他进去过巨人国，那里的巨人有12米高，而当他去小人国的时候，那里最高的城墙才只有2英寸。如果没有单位，我们压根儿无法想象作者描述的巨人或是小人是什么样的。那个恼人的英寸换算就是1英寸等于2.54厘米。作为中国的读者，我们就可以更清晰的想象格列佛眼中的世界了。 第四章 运动和力的关系 04 力学单位制 一、基本单位 速度的定义式： 单位：m 单位：s 速度的单位： 速度的单位由定义式决定，分别由位移单位和时间单位共同组成。 一、基本单位 加速度的定义式： 单位：m/s 单位：s 加速度的单位： 加速度的单位由定义式决定，分别由速度单位和时间单位共同组成。 一、基本单位 物理学的关系式在确定了物理量之间的关系时，也确定了物理量的单位之间的关系。 在物理学中，只需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。 基本单位 基本量（力学） 长度：单位 m, cm, mm, km…… 时间：单位 s, min, h, day…… 质量：单位 kg, g, t…… 一、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做导出量，推导出来的相应单位叫作导出单位。 导出单位 导出量（力学） 速度：v = x/t，单位 m/s, km/h…… 加速度：a = Δv/Δt，单位 m/s², km/h²…… 力：F = ma，单位 kg・m/s², N…… 密度：ρ = m/V，单位 kg/m³, kg/L…… …… 一、基本单位 七个基本量和基本单位 基本单位 基本量 长度：单位 m, cm, mm, km…… 时间：单位 s, min, h, day…… 质量：单位 kg, g, t…… 电流：单位 A（安培）…… 热力学温度：单位 K（开尔文）…… 物质的量：单位 mol（摩尔）…… 发光强度：单位 cd（坎德拉）…… 一、基本单位 基本单位和导出单位共同组成单位制。 单位制（力学） 基本单位 长度单位：m, cm, mm, km…… 时间单位：s, min, h, day…… 质量单位：kg, g, t…… 导出单位 速度单位：m/s, km/h…… 加速度单位：m/s², km/h²…… 力单位：kg・m/s², N…… 密度单位：kg/m³, kg/L…… …… 2019年9月4日消息，据博主@waylybaye 爆料，苹果疑似出现大事故，给国内开发者进行月度结算的时候，把美元当成了人民币，所有开发者的收入都翻了约7倍。 　　以往，苹果公司在给App开发者结算时会采用美元作为计量单位，而给国内开发者结算时会转换为人民币。不过这次，苹果似乎有些马虎，没把计量单位转换过来。 　　该博主表示：“现在这笔7倍的外汇已经到账可以申报了，但我不敢动…… 请问这种情况怎么搞？” 　　博主还透露，认识的独立开发者基本都收到了。“收回怎么收回？都到中国外汇管理局了，有些直接到银行账上了，手快的说不定已经开始花了。” 二、国际单位制 20世纪末美国曾发射一个火星探测器, 在设定环绕轨道半径时，没有进行单位换算，导致探测器离火星过近, 温度过高而起火，随后脱离轨道坠入火星的大气层 ，致使美国损失价值1.25亿美元的火星探测器。 物理量的单位需要制定国际上统一的标准！ 二、国际单位制 二、国际单位制 秦始皇统一度量衡 二、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，叫做国际单位制。每一个基本量选出一个单位作为国际单位，国际单位推导出来的导出单位也是国际单位。 红色标注的就是每一个物理量的国际单位 单位制（力学） 基本单位 长度单位：m, cm, mm, km…… 时间单位：s, min, h, day…… 质量单位：kg, g, t…… 导出单位 速度单位：m/s, km/h…… 加速度单位：m/s², km/h²…… 力单位：kg·m/s², N…… 密度单位：kg/m³, kg/L…… …… 二、国际单位制 注意： 1、每个物理量有且只有一个国际单位； 2、如果计算中都是用国际单位，得到的结果一定也是国际单位。 国际单位必须要具有稳定性！ 米的定义，光在真空中1/299792458秒的时间间隔内所经路径的长度为1m。 秒的定义，铯-133原子基态的两个超精细能级之间跃迁所对应的辐射的9192631770个周期的持续时间为1s。 二、国际单位制 例题：光滑水平桌面上有一个静止的物体，质量是700g，在1.4N的水平恒力作用下开始运动。那么，5s末物体的速度是多少？5s内它的位移是多少？ 解： mg FN F 已知量均使用国际单位，计算结果一定也是国际单位。 mg FN F 二、国际单位制 解： 在单位制统一的情况下，例如均使用国际单位，计算过程就不必写出各量的单位，只需在数字计算式后面写出最终正确的单位就行了。 三、总结 下 课 Lavf60.16.100 Lavf60.16.100 vid:v0d00fg10000c9cdkijc77u7rr1qupv0 Lavf61.7.100 Lavf61.7.100 $奇妙的三原色红黄蓝是不能被调出的颜色，我们称之为三原色。当红色加入黄色就变成橙色，也叫见色，淡黄色加入蓝色就变成绿，也叫见色当红色加入蓝色就变成紫色。这三个颜色在三原色中间我们称之为三间色。再用橙色加红色得到橘红色，橙色加黄色得到桔黄色，绿色加黄色得到黄绿色，绿色加蓝色得到蓝绿色，紫色加蓝色得到紫蓝色，紫色加红色得到红紫色。这里我们把白色加入红黄蓝就会变成高级灰色，再把高级灰分成7份，分别加入红色就会得到红灰色，加入黄色就会得到黄灰色，加入蓝色就会得到蓝灰色，加入橙色得到呈灰色，加入绿色得到绿灰色，加入紫色得到紫灰色，加入黑色得到黑灰色。 80年前的投影技术RGB3原色原理。今天介绍始于1950年代的CRT投影仪，内置三个高亮度CRT玻璃，外壳外会注入冷却液，否则高功率的电子束会把玻璃融化。外置三个巨大的透镜来成像，但是将三个镜头对齐调整起来很麻烦，透过镜头窥探内部就能看到CRP显示器的画面。那个年代，家庭和剧院都是用它来投影。以前售价一套房的背投电视，内部就是一套三色投影系统。电子产品除非是喜欢收藏，否则真的不保湿。美术中的三原色原理，不能再分解的三种基本颜色，以不同比例添加，就可产生多种多样的色彩。尽管CRT技术拥有0注入延迟和零运动模糊，使得他们非常适合各种视频游戏，而且在一半小时内能保持良好的亮度。但随着科技的发展和维护操作上的挑战，2009年此类设备已经停产。视频结束，谢谢大家。 来做一个实验。比如现在是一个黑夜，此时我们打开一个红色的灯光，再打开一个绿色的灯光，再打开一个蓝色的灯光。现在我们有了红绿蓝这三种颜色。当红色灯光和绿色灯光混合在一起，就有了黄色。当蓝色灯光与绿色灯光混合在一起就有了青色，当红色灯光与蓝色混合在一起就有了洋红色。洋红色也称为品红色，简称品。此时我们就有了红绿蓝青、品黄三种颜色。接下来我们来看看他们之间的关系。一开始我们只有红绿蓝这三种颜色，然后红色与绿色混合在一起就形成了黄色，绿色与蓝色混合在一起形成了青色，蓝色与红色混合在一起形成了一样红色。红色与青色为相反色，黄色与蓝色为相反色，绿色与洋红为相反色，相反色也叫互补色，你以为这就完了吗？接下来还有更神奇的，红色与黄色可以混合成橙色，黄色与绿色混合成了黄绿色，绿色与青色混合成了青绿色，青色与蓝色混合成了青蓝色，蓝色与洋红混合成了蓝紫色，洋红与红混合成了紫红色。此时这12种颜色也环形排列的叫做RGB12色相环。