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力學(xué)單位制學(xué)習(xí)第1頁(yè)/共29頁(yè)思考:姚明的身高是多少2.26米7.4147英尺88.9763英寸1英尺=0.3048米1英寸=0.0254米第2頁(yè)/共29頁(yè)m/sdm/minkm/h終點(diǎn)線11720036你能比較這幾位同學(xué)誰的速度快嗎?第3頁(yè)/共29頁(yè)一般說來,物理量的單位可以任意選擇,這樣就會(huì)存在同一個(gè)物理量出現(xiàn)多個(gè)單位,與此對(duì)應(yīng)存在多種單位制。古今中外都不一樣,嚴(yán)重影響了科學(xué)技術(shù)的交流與發(fā)展。那么,什么叫單位,什么叫單位制?當(dāng)今世界的單位制有哪些?第4頁(yè)/共29頁(yè)1.知道什么是單位制,什么是基本單位,什么是導(dǎo)出單位,能通過物理量的定義和推導(dǎo)過程掌握各物理量的國(guó)際制單位。2.知道力學(xué)中的三個(gè)基本單位。3.知道物理運(yùn)算過程中單位的規(guī)范使用和表示方法。
(重點(diǎn))第5頁(yè)/共29頁(yè)血的教訓(xùn)思考:?jiǎn)挝坏牟唤y(tǒng)一會(huì)造成怎樣的困難?
20世紀(jì)末美國(guó)曾發(fā)射一枚火星探測(cè)器,在設(shè)定環(huán)繞軌道半徑時(shí),沒有進(jìn)行單位換算,導(dǎo)致探測(cè)器離火星過近,溫度過高而起火,隨后脫離軌道墜入火星的大氣層。致使美國(guó)損失了價(jià)值1.25億美元的火星探測(cè)器。第6頁(yè)/共29頁(yè)中華民族的驕傲——秦始皇統(tǒng)一度量衡第7頁(yè)/共29頁(yè)1960年第11屆國(guó)際計(jì)量大會(huì)制定了一種國(guó)際通用的、包括一切計(jì)量領(lǐng)域的單位制,叫作國(guó)際單位制,簡(jiǎn)稱SI。國(guó)際單位制問題:什么是單位制?第8頁(yè)/共29頁(yè)物理學(xué)的關(guān)系式確定了物理量之間的關(guān)系,也指它確定了物理量的單位間的關(guān)系。關(guān)系式與單位v=xta=△vtmm/ssm/ssm/s2F=mam/s2kgkg·m/s2N第9頁(yè)/共29頁(yè)只要選定幾個(gè)物理量的單位,就能夠利用物理量之間的關(guān)系推導(dǎo)出其他物理量的單位。這些被選定的物理量叫作基本量,它們的單位叫基本單位。由基本量根據(jù)物理關(guān)系推導(dǎo)出來的其他物理量的單位叫作導(dǎo)出單位。單位和單位制比如長(zhǎng)度、質(zhì)量、時(shí)間m、km、cm……kg、g、t……s、min、h……比如速度的單位m/s、km/h……加速度的單位m/s2、cm/s2……由基本單位和導(dǎo)出單位一起組成單位制。第10頁(yè)/共29頁(yè)
1.導(dǎo)出單位的讀法
【提示】導(dǎo)出單位的漢文名稱與其符號(hào)表示的順序一致。在只有名稱而不出現(xiàn)符號(hào)的場(chǎng)合,名稱的順序應(yīng)該與有符號(hào)的情況下一致。如單位由相乘構(gòu)成,無論是否使用乘的符號(hào),名稱中無對(duì)應(yīng)“乘”的詞,符號(hào)中的除(斜線和出現(xiàn)的負(fù)指數(shù)),名稱中對(duì)應(yīng)的詞為“每”字,“每”字只出現(xiàn)一次而與分母中的單位多少無關(guān)。例如:沖量的SI單位名稱為“牛頓·秒”(因其符號(hào)為N·s)。密度的SI單位名稱為“千克每立方米”(因其符號(hào)為kg/m3)。第11頁(yè)/共29頁(yè)【提示】學(xué)好物理離不開數(shù)學(xué),但不能把物理公式當(dāng)作數(shù)學(xué)公式來理解,這是因?yàn)槲锢砉脚c數(shù)學(xué)公式之間有許多本質(zhì)上的區(qū)別。⑴數(shù)學(xué)公式只表示數(shù)量大小間的關(guān)系,很少涉及各量間的單位;物理量不但有大小,還有單位,因而物理公式不僅表示各量的數(shù)量大小關(guān)系,而且還包含單位關(guān)系。例如由牛頓第二定律F=ma就可知,1N=1kg·m/s2。⑵許多物理公式,不僅表示各量間的大小關(guān)系,而且表示它們間的方向關(guān)系,例如根據(jù)F=ma可知,物體加速度的方向與其所受合外力的方向相同,忽視這一點(diǎn),就會(huì)犯錯(cuò)誤。
2.物理公式與數(shù)學(xué)公式的區(qū)別第12頁(yè)/共29頁(yè)⑶數(shù)學(xué)中的函數(shù)關(guān)系是從具體的客觀事物中抽象概括出的,像y=f(x),它不與某個(gè)具體的物理過程相聯(lián)系,所以在y與x之間沒有確定的因果關(guān)系,寫作y=f(x)時(shí),x是原因,y是結(jié)果,通過公式變形,可以找出上式的反函數(shù)x=φ(y),在反函數(shù)中y是原因,x是結(jié)果。可見,由于公式形式的變化,因果關(guān)系也隨之改變。物理公式是與某個(gè)物理過程相聯(lián)系的,它反映了該過程中的物理量之間必然的因果關(guān)系。在學(xué)習(xí)物理時(shí),要注意搞清物理公式中各量之間的因果關(guān)系,而不能把物理公式單純當(dāng)成數(shù)學(xué)公式去理解。第13頁(yè)/共29頁(yè)、cm/s2……基本物理量的單位就是基本單位基本單位導(dǎo)出單位由基本單位組合而成的單位就是導(dǎo)出單位N、g、mg……、min、hour…mkgs、km/h……
、g/cm3……m/sm/s2kg/m3
國(guó)際單位制單位長(zhǎng)度:質(zhì)量:時(shí)間:速度:加速度力:密度:kg·m/s2、km、cm……物理量單位制力學(xué)基本單位(SI)第14頁(yè)/共29頁(yè)【規(guī)律方法】力學(xué)單位制口訣力學(xué)單位有制度,三基本量要記住,質(zhì)量、時(shí)間和長(zhǎng)度,其他單位可導(dǎo)出,統(tǒng)一單位代數(shù)據(jù),最后單位要緊跟。第15頁(yè)/共29頁(yè)例1:一個(gè)靜止在光滑水平面上的物體,質(zhì)量是7kg,在14N的恒力作用下,5s末的速度是多大?5s內(nèi)通過的路程是多大?在解題計(jì)算時(shí),已知量均采用國(guó)際單位制,計(jì)算過程中不用寫出各個(gè)量的單位,只要在式子末尾寫出所求量的單位即可。1、簡(jiǎn)化計(jì)算過程的單位表達(dá)物理情景vtv0=0F=14Ns物體在上述過程做勻變速直線運(yùn)動(dòng)嗎?為什么?單位制在物理學(xué)中的應(yīng)用第16頁(yè)/共29頁(yè)解:Vt=at=2m/s2×5s=10m/s統(tǒng)一單位制有的同學(xué),解題時(shí),單位弄錯(cuò),常常說自己粗心。其實(shí)是單位制沒有掌握好。代入數(shù)據(jù)前應(yīng)統(tǒng)一單位制這點(diǎn)要形成習(xí)慣?。?m/s27kg14NmF=a=mF714=a==2m/s2m/s2Vt=at=2×5m/s=10m/ss=
at2=
×2m/s2×25s22121=25m=25
ms=
at2=
×2×25
m2121單位制在物理學(xué)中的應(yīng)用第17頁(yè)/共29頁(yè)結(jié)果對(duì)嗎?單位對(duì),結(jié)果不一定對(duì),但對(duì)結(jié)果可以“放心”一點(diǎn)單位不對(duì),結(jié)果則肯定不對(duì)物理公式既反映了各物理量間的數(shù)量關(guān)系,同時(shí)也確定了各物理量的單位關(guān)系。因此,在解題中可用單位制來粗略判斷結(jié)果是否正確,如單位制不對(duì),結(jié)果一定錯(cuò)誤。2、檢驗(yàn)結(jié)果的正誤例2:如果地球自轉(zhuǎn)速度加快以使赤道上的物體能克服地球引力而脫離地面飄浮起來,這時(shí)地球自轉(zhuǎn)的最大周期T=
(地球半徑為R,地面重力加速度為g)。有位同學(xué)推出的結(jié)果是:T=2πRg單位制在物理學(xué)中的應(yīng)用第18頁(yè)/共29頁(yè)第19頁(yè)/共29頁(yè)
小剛老師在《高中數(shù)學(xué)公式大全》上發(fā)現(xiàn)圓錐體積公式如下:Rh小剛老師立即判斷它是錯(cuò)誤的。聰明的同學(xué)們,你們知道他是怎樣快速判斷的嗎?第20頁(yè)/共29頁(yè)【對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練1】現(xiàn)有下列物理量或單位,按下面的要求選擇填空。(填字母)A.密度B.米/秒C.牛頓D.加速度E.質(zhì)量F.秒G.厘米H.長(zhǎng)度I.時(shí)間J.千克K.厘米/秒(1)屬于物理量的是__________。(2)在國(guó)際單位制中,作為基本物理量的是______。
(3)屬于基本單位的是__________,屬于導(dǎo)出單位的是_____。
(4)在國(guó)際單位中屬于基本單位的是_______,屬于導(dǎo)出單位的是_______。ADEHIEHIFGJ BCKFJBC第21頁(yè)/共29頁(yè)【對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練2】用下列哪一組儀器可以分別測(cè)量國(guó)際單位制中規(guī)定的三個(gè)力學(xué)基本物理量()A.米尺、彈簧秤、秒表B.米尺、測(cè)力計(jì)、打點(diǎn)計(jì)時(shí)器C.量筒、天平、秒表D.米尺、天平、秒表
D第22頁(yè)/共29頁(yè)單位制1.米(m)2.千克(kg)3.秒(s)4.安培(A)5.開爾文(K)6.坎德拉(cd)7.摩爾(mol)導(dǎo)出單位由基本單位推導(dǎo)出來的單位叫導(dǎo)出單位?;締挝贿x定的單位m/s,m/s2,N,kg/m3,kgm/s,kgm2/s2,Ns庫(kù)、歐姆、電功率等等Pa等力學(xué)單位制中的三個(gè)基本單位。電學(xué)熱學(xué)光學(xué)熱學(xué)第23頁(yè)/共29頁(yè)1.(多選)下列單位屬于導(dǎo)出單位的是()A.小時(shí)B.牛C.焦D.瓦2.下列單位全是國(guó)際單位制中基本單位的是()A.N,kg,mB.m,s,gC.kg,m,WD.kg,m,sBCDD第24頁(yè)/共29頁(yè)3.質(zhì)量m=200g的物體,測(cè)得它的加速度a=20cm/s2,則關(guān)于它所受的合力的大小及單位,下列運(yùn)算既正確又符合一般運(yùn)算要求的是()A.F=200×20N=400NB.F=0.2×0.2=0.04NC.F=0.2×0.2=0.04D.F=0.2kg×0.2m/s2=0.04ND第25頁(yè)/共29頁(yè)4.(多選)下列有關(guān)力學(xué)單位制的說法中,正確的是()A.在力學(xué)的分析計(jì)算中,只能采用國(guó)際單位,不能采用其他單位B.力學(xué)單位制中,選為基本單位的物理量有長(zhǎng)度、時(shí)間、質(zhì)量C.力學(xué)單位制中,國(guó)際單位制的基本單位有:千克、米、秒D.單位制中的導(dǎo)出單位可以用基本單位來表示BCD第26頁(yè)/共29頁(yè)5.現(xiàn)有下列物理量或單位,按下面的要求填空:A:密度B:kgC:N
D:mE:秒F:g/cm3
G:a
H:m/s
I:功率J:cm①屬于物理量的是
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