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高中物理 4-4《力学单位制》课件 新人教版必修1


四 力学单位制

? 1999年9月23日:1998年12月美国发射的火星气候探测 器与地面失去联系。 ? 火星大气层的最小安全距离: 大约 85km~100km, 预定140km~150km。 实际:探测器距火星表面最近仅57km。 探测器在火星大气中被烧毁。 ? 1999年9月30日的调查报告: 造成飞行高度太低的原因是公制和 英制的转换问题! 洛克希德马丁公司提供资料,以便喷射推进实验室每 天两次启动小推进器,来调整太空船的航向。导航员认为 启动小推进器的力是以公制的“牛顿”为单位,不料这些 资料却是以英制的“磅”为单位,结果导致太空船的航向 出现微小偏差。日积月累,终于差之毫厘,谬以千里。

内容提要
1.什么是单位和单位制? ① 中国古代的单位制 ② 英制 ③ 米制 2.国际单位制 3.单位制在计算中的重要作用

1.什么是单位和单位制?
①什么是单位? 测量是将待测的量与一 个选来作为标准的同类量进行 比较,确定待测量是该同类标 准量的多少倍的过程。 选来作为标准的同类量称之为单位, 倍数称为测量数值。 测量值=测量数值×单位。 长度=8.00厘米

中国古代的单位制
度是指长度的计量标准,单位有丈、尺、寸等; 量是指容量的计量标准,单位有斗、升等; 衡是指质量的计量标准,单位有斤、两等
《孔子家语》:布手知尺,布指知寸

商代骨尺 长16.95厘米、宽1.8厘米

商鞅铜方升
全长18.7cm、内口长12.4cm、 宽6.9cm、深2.3cm、容积202ml

《小尔雅》:“掬,一升 也。” 十升为斗

新莽始建国铜方斗
全长23.92cm,高11cm, 口方14.75cm。容积1978ml。

秦始皇诏文权
通高5.3cm, 径4.7cm, 重260g

《说文》:“斤,斫(zhuo)木斧也。” 人们常常借用斧的重量作为一个单位,与其他 交换物相比较从事交易活动,后来,斧便逐渐地过 渡为一个重量单位——斤

英制
长度单位 英寸(吋 inch )(1英寸=2.54厘米)
英制单位是一种起源于英国、并在其前殖民地和英 联邦国家使用的单位制

10世纪:英王埃德加大拇指的第一个指节的长度。 14世纪:从大麦穗中选取3粒最大的麦粒排成一行, 其长度就是一英寸。

英尺(呎 foot)(1英尺=12英寸=30.48厘米)
9世纪:英国查理曼大帝的脚板的长度。 16世纪:德国:某一个礼拜日最先从教堂 里走出来的16个男子的左脚长度平均值。

码 (yard)(1码=3英尺=91.44厘米)
12世纪:英国亨利一世的鼻尖到前伸手臂 时中指尖的距离。

磅(pound) (1磅 =454克)
一颗从麦穗的中间抽取的大麦的重量的7000



米制
米 (metre): 1790年:巴黎会议约定:通过巴黎的地球子 午线全长的四千万分之一定义为1米。

铂铱合金制成的国际米原器

千克 (kilogram): (1791) 1立方分米的水在其密度最大时 的温度(约为4摄氏度)下的质量。

铂铱合金制成的国际千克原器

时间的单位

年:地球绕太阳一周所用的时间。 月:月球绕地球一周所用的时间。 日: 地球自转一周所用的时间。

秒:一个平太阳日的1/86400为一秒

为什么要统一单位制?

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,简称SI。 基本单位
国际单位制 【SI】 导出单位

?x x2 ? x1 v? ? ?t ?t

?v v2 ? v1 a? ? ?t ?t

位移:m 时间:s 速度:m/s

速度:m/s 时间:s 加速度:m/s2

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称为基本量。由基 本量根据物理关系推导出的量称为导出量。
基本量 导出量 基本单位 导出单位

SI基本单位
量 单位 单位 名称 符号
长 度 米 m

定义
米是光在真空中1/299792 458秒的时间间隔内的行程。 定义 千克等于国际千克原器的质 量。

量 单位 单位 名称 符号 质 千克 量 Kg



单位 单位 名称 符号

定义
秒是铯-133原子基态的两个 超精细能级之间跃迁所对应 的辐射的 9 192 631 770个 周期的持续时间。

时 间



s

电流单位——安培(A) 热力学温度单位——开尔文(K) 物质的量单位——摩尔(mol) 发光强度单位——坎德拉(cd)

物理量
基 本 量 导 出 量 长度 时间 质量 速度 加速度 力

基本量的单位都是基本单位
m 、km 、cm…… s 、min 、hour … kg 、 g 、mg ……

基 本 单 位 导 出 单 位

单 位 制

m/s 、 km/h …… m/s2 N kg/m3
、g/cm3

、cm/s2

…… ……

密度

单位制在计算中的重要作用
在解题计算时,已知量均采用国际单位制,计

算过程中不用写出各个量的单位,只要在式子
末尾写出所求量的单位即可。

单位制可以帮助我们检查记忆中的物 理公式和计算结果是否正确。

一个原来静止的物体,质量是7kg,在14N的恒力作用下: a:5s末的速度是多大?b:5s内通过的路程是多大?
解:已知:m ? 7 k g, F ? 14 N , t ? 5S 求:v t 和s 14 N ? 2N/kg ? 2m/s 2 7k g v t ? at ? 2m/s ? 5s ? 10m/s a ? F/m ? 1 2 1 s ? at ? ? 2m / s 2 ? 25s 2 ? 25m 2 2

简化后的解题过程: a ? F ? 14 m / s 2 ? 2m / s 2

m 7 vt ? at ? 2 ? 5m / s ? 10 m / s 1 2 1 s ? a t ? ? 2 ? 25 ? 25 m 2 2

例1 声音在空气中的传播速度v与空气的密 度ρ、压强p有关。下列速度的表达式(k为 比例系数,无单位)中可能正确的是 ( )

A

v?k

p

?
?
P

B v?

k

p

?

C v? k

D

v ? k P?

例2 一个恒力作用在质量为m1的物体上,产 生的加速度为a1,作用在质量为m2的物体上, 产生的加速度为a2,若这个力作用在质量为 m1+m2的物体上,则产生的加速度为

A.

a1 ? a2 a1a2

B.

a1 a2

C. a1 a2

a1a2 D. a1 ? a2

1、下列单位属于导出单位的是

( BCD



A、小时

B 、牛

C、焦

D、瓦

2、下列单位全是国际单位制中基本单位的是(

D



A、N ,kg ,m C、kg ,m ,w

B、m,s, g D、kg,m,s

3、现有下列物理量或单位,按下面的要求填空:
A:密度 F:g/cm3 B: G:a kg C: N H :m/s D: m I :功率 E:秒 J:cm

① 属于物理量的是

A、G、I

.
. . .

② 力学中的基本单位的有 力学中的导出单位的有

B、D、E、J C、F、H

③ 属于国际单位制中的单位有

B、C、D、E、H

说一说 有时侯根据物理量的单位能够查出运算或印刷中的错误。 小刚在课余制作中需要计算圆锥的体积,他从一本书中 查得圆锥体积的计算公式为

1 3 V ? ?R h 3
小红说,从单位关系上看,这个公式是错误的。他 的根据是什么?


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