1、经典力学的局限性授课教师：授课教师：docerdocer读秀读秀新人教版必修第一册新人教版必修第一册4.4 力学单位制力学单位制 火星大气层的最小安全距离：火星大气层的最小安全距离： 大约大约 85km85km100km100km， 预定预定140km140km150km150km。 实际：探测器距火星表面最近仅实际：探测器距火星表面最近仅57km57km。 探测器在火星大气中被烧毁。探测器在火星大气中被烧毁。 【新课导入】【新课导入】计量一头大象的质量时常用吨（计量一头大象的质量时常用吨（t）做单）做单位，但在计量人的质量时却用千克（位，但在计量人的质量时却用千克（kg）做）做单位。自由落体
2、加速度单位。自由落体加速度g的单位是米每二次的单位是米每二次方秒（方秒（m/s2），在初中学习时，），在初中学习时，g的单的单位曾位曾用牛顿每千克（用牛顿每千克（N/kg）。这些单位的使用有）。这些单位的使用有什么规则吗？什么规则吗？长度：长度： x= 10 m质量：质量： m= 5 kg 时间：时间： t= 20 s数字部分数字部分 单位部分单位部分 用于定量描述物理现象或物理对象，一般由数字和单用于定量描述物理现象或物理对象，一般由数字和单位组成。位组成。物理量物理量符号（1 1）速度的单位）速度的单位速度是位移与时间的比值：速度是位移与时间的比值：t tx xv v 如果位移如果位移x
3、x的单位用的单位用m m，时间时间t t的单位用的单位用s s；我们既可用公式得；我们既可用公式得到到v v、x x、t t之间的之间的数量关系数量关系，又能够确定它们又能够确定它们单位之间的关系单位之间的关系，即即可得到速度的单位是可得到速度的单位是m/sm/s。（2 2）加速度的单位）加速度的单位加速度是速度变化量与时间的比值：加速度是速度变化量与时间的比值：t tv vv v 速度速度v v的单位用的单位用m/sm/s，时间时间t t的单位的单位用用s s即可得到即可得到加速度加速度的单位是的单位是m/sm/s2 2。（3 3）力的力的单位单位用用公式公式F Fmama时，当质量用时，当
4、质量用kgkg做单位，加速度用做单位，加速度用m/sm/s2 2做单位，求出的力的单位就是做单位，求出的力的单位就是kgm/skgm/s2 2 ，也，也就是牛。就是牛。1N=1kgm/skgm/s2 2 可见，物理公式在确定物理可见，物理公式在确定物理量的量的数量的同时数量的同时，也确定了，也确定了物物理量的单位关系理量的单位关系。 基本单位和导出单位基本单位和导出单位这些被选定的物理量叫做这些被选定的物理量叫做基本量基本量，它们的单位叫，它们的单位叫基本单位基本单位；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
5、单位。出其他物理量的单位。质量质量时间时间长度长度Kg; g; mg等等s; min; h; 天；月；年等天；月；年等m ;dm;cm;nm;um;km；光年等；光年等基本量基本量物理量物理量单位单位基本单位基本单位 物理学的关系式物理学的关系式根据根据物理学的关系式物理学的关系式推导出的推导出的单位单位叫做叫做导出单位导出单位m/s、 cm/s km/h、 dm/sm/s2 cm/s2Fma1N=1kgm/s2速度速度：加速度加速度：合外力合外力：导导 出出 单单 位位txvtva力学力学中的基本单位和中的基本单位和导出单位导出单位: :（1 1）基本单位：长度的单位）基本单位：长度的单位米
6、、分米、厘米等米、分米、厘米等；时间的单位时间的单位秒、分、时等秒、分、时等；质量的单位；质量的单位千克、千克、克等克等。（2 2）力学单位制中的导出单位。力学单位制中的导出单位。导出单位例如：导出单位例如：m/sm/s、m/sm/s2 2、N N、Kg/mKg/m3 3等。等。kgm/s2基本物理量的单位就是基本单位基本物理量的单位就是基本单位 基本单位基本单位 导出单位导出单位由基本单位组合而成的单位就是导出单位由基本单位组合而成的单位就是导出单位N N、km 、cm、 g 、mg 、min 、hour mkgs、 km/h 、 g/cm3 m/sm/s2kg/m3长度长度质量质量时间时间
7、速度速度加速度加速度力力密度密度、 cm/s2 物理量物理量 基基 本本 量量 单单 位位 制制长度长度质量质量时间时间速度速度加速度加速度力力单位制单位制 基本单位基本单位和导出单位一起就组成了一个和导出单位一起就组成了一个单位制单位制。2.262.26米米7.41477.4147英尺英尺88.976388.9763英寸英寸1 1英尺英尺= =0.30480.3048米米1 1英寸英寸= =0.02540.0254米米在在18751875以前年全世界没有统一的单位，以前年全世界没有统一的单位，如长度的单位：如长度的单位： 法国人：米法国人：米 英国人：英尺英国人：英尺 中国人：尺中国人：尺在
8、国际交流中非常不方便：在国际交流中非常不方便： 1875年法年法国政府邀请国政府邀请20个国家政府代表个国家政府代表 来商讨：来商讨：成立国际计量局成立国际计量局国际单位制 1960年第年第11届国际计量大会制定了一种国际通用的包括一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，叫做切计量领域的单位制，叫做国际单位制，国际单位制，简称简称SI国际单位制国际单位制基本量名称基本单位名称基本单位符号符号长度长度米米m m质量质量千克千克( (公斤公斤) )kgkg时间时间秒秒s s电流安(培)A A热力学温度开(尔文)K K物质的量摩(尔)molmol发光强度坎(德拉)cdcd1.1
9、.用同一单位制计算时用同一单位制计算时, , 只在数字后面写出所求只在数字后面写出所求量在该单位制下的单位量在该单位制下的单位. .单位制的应用单位制的应用物理公式物理公式: :确定了确定了物理量间的关系物理量间的关系，确定了确定了物理量的单物理量的单位间的关系位间的关系。2.2.可用单位制可用单位制记忆记忆物理公式物理公式和和检验检验物理公式、物理公式、运算结果是否正确运算结果是否正确【例题例题】光滑水平桌面上有一个静止的物体，质量是光滑水平桌面上有一个静止的物体，质量是700g700g，在，在1.4N1.4N的水平恒力作用下开始运动。那么，的水平恒力作用下开始运动。那么，5s5s末物体的速
10、度是多少？末物体的速度是多少？5s5s内内它的位移是多少？它的位移是多少？oF分析分析：由于物体在竖直方向上所受的重力与桌面的支持力平衡，水：由于物体在竖直方向上所受的重力与桌面的支持力平衡，水平方向上的作用力为恒力，所以物体沿水平方向做初速度为平方向上的作用力为恒力，所以物体沿水平方向做初速度为0 0的匀的匀加速直线运动。加速直线运动。由牛顿第二定律求出物体的加速度，再根据匀变速直线运动的由牛顿第二定律求出物体的加速度，再根据匀变速直线运动的速度与时间的关系式、位移与时间的关系式，就可以求出速度和位速度与时间的关系式、位移与时间的关系式，就可以求出速度和位移。在国际单位制中运用牛顿第二定律移
11、。在国际单位制中运用牛顿第二定律F Fmama时，质量的单位必须用时，质量的单位必须用千克（千克（kgkg），所以需要对质量的单位进行换算。），所以需要对质量的单位进行换算。解解：以静止的物体为研究对象。物体的质量：以静止的物体为研究对象。物体的质量m m700g700g0.7kg0.7kg。根据牛顿第二定律，有根据牛顿第二定律，有 2 N/kg 2 m/s2初速度初速度v00，根据匀加速直线运动的速度与时间关系式，有，根据匀加速直线运动的速度与时间关系式，有vat2m/s25 s10m/s根据匀变速直线运动的位移与时间关系式，有根据匀变速直线运动的位移与时间关系式，有x at2 2m/s2
12、25s2 25m5s末物体的速度是末物体的速度是10m/s，方向与恒力的方向相同；，方向与恒力的方向相同；5s内它的位移内它的位移是是25m，方向与运动方向相同。，方向与运动方向相同。kgkgN N7014. . mFa2121思考讨论：已知量的单位和计算的结果的单位有什么关系？思考讨论：已知量的单位和计算的结果的单位有什么关系？已知量的单位都用国际单位制的基本单位表示时，计算的已知量的单位都用国际单位制的基本单位表示时，计算的结果也是用国际单位制的基本单位表示的。因此：在统一已知结果也是用国际单位制的基本单位表示的。因此：在统一已知量的单位后，就不必一一写出各个量的单位，只在数字后面写量的单
13、位后，就不必一一写出各个量的单位，只在数字后面写出正确单位就可以了，避免一些不必要的失误。出正确单位就可以了，避免一些不必要的失误。如前的计算可写成如前的计算可写成7014. . mFam/s2 2 m/s2vat2 5m/s 10 m/sx at2 2 25m 25m2121课堂练习课堂练习1 1、下列有关力学单位制的说法中，错误的是（下列有关力学单位制的说法中，错误的是（ ）A 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；、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 B、力学单位制中，选为基本单位的物理量有长度、时间、质量；、力学单位制中，选为基本单位的物理
14、量有长度、时间、质量；C C、力学单位制中，采用国际单位制的基本单位有：千克、米、秒；、力学单位制中，采用国际单位制的基本单位有：千克、米、秒；D D、单位制中的导出单位可以用基本单位来表示。、单位制中的导出单位可以用基本单位来表示。A拓展提高拓展提高2、现有下列物理量或单位，按下面的要求选择填空（填序号字母）现有下列物理量或单位，按下面的要求选择填空（填序号字母）A密度密度 B米米/秒秒 C牛顿牛顿 D加速度加速度 E质量质量 F秒秒 G厘米厘米 H长度长度 I时间时间 J千克千克（1）属于物理量的是）属于物理量的是_（2）在国际单位制中，作为基本物理量的有）在国际单位制中，作为基本物理量的
15、有_ 。（3）在物理量的单位中不属于基本单位的是）在物理量的单位中不属于基本单位的是。（4）在国际单位制中属于基本单位的是）在国际单位制中属于基本单位的是，属于导出单位的是，属于导出单位的是。ADEHIEHIBCFJBC单位制单位制基本单位基本单位导出单位导出单位1、米、米(m) 2、千克（、千克（Kg） 3、秒（、秒（S） 4、安培（、安培（A） 5、开尔文（、开尔文（K） 6、坎德拉（、坎德拉（cd）7、摩尔（、摩尔（mol）力学单位制力学单位制中的三个基中的三个基本单位本单位由基本单位推由基本单位推导出来的单位导出来的单位叫导出单位叫导出单位基本量基本量的单位的单位m/s、m/s2、 N、kg/m3 kgm/s、kgm2/s2库、欧姆、电功率等等库、欧姆、电功率等等焦焦/千克等千克等电学电学热学热学热学热学光学光学国际单位国际单位制制(简称简称SI单位制单位制)谢谢
