讲课用力学单位制ppt

第四章牛顿运动定律张飞姚明回顾单位制的历史：身高9尺身高6.78尺三尺＝1m各个国家、地区以及各个历史时期，都有各自的计量单位。以长度为例：欧洲曾以手掌的宽度或长度作为长度的计量单位，称为掌尺。在英国，1掌尺相当于7.62cm；在荷兰，1掌尺相当于10cm；英尺是8世纪英王的脚长，1英尺等于0.3048m。10世纪时英王埃德加把自己大拇指关节间的距离定为1英寸，1英寸等于2.54cm。这位君王又别出心裁，想出了“码”这样一个单位。他把从自己的鼻尖到伸开手臂中指末端的距离——91cm，定为1码。资料我国亦有“伸掌为尺”的说法。三国时期王肃编的《孔子家语》一书中记载有：“布指知寸，布手知尺，舒肘知寻。”两臂伸开长八尺，就是一寻；从秦朝至清末的2000多年间，我国的“尺”竟由1尺相当于0.2309m到0.3558m的变化，其差距相当悬殊。思考一次因单位失误而造成的事故美国回家航天局（NASA）在20世纪末曾发射过一个火星探测器，但它由于飞得靠火星过近，结果因温度过高而起火，并脱离轨道坠入火星的大气层。航空航天局调所当然地认为他们提供的数据是以国际单位算出来的，并查原因时发现：原来探测器的制造商洛克希德·马丁公司计算加速时的力使用了英制单位磅，而不是牛顿，而喷气推动实验室的工程师理把这些数据直接输入电脑。你看，就是因为在单位制上的失误，结果犯了一个“极端愚蠢的错误”，价值1.25亿美元的火星探测器毁于一旦。引入：•为了测量或比较物理量的大小我们建立了物理量的单位．•一般说来，物理量的单位可以任意选择，这样就会存在同一个物理量出现多个单位，与此对应存在多种单位制．古今中外都不一样，严重影响了科学技术的交流与发展，因此国际计量大会对此做出了规范，通过了国际单位制（代号为SI）物理学的关系式确定了物理量之间的关系，也指它确定了物理量的单位间的关系。关系式与单位v=xta=△vtmm/ssm/ssm/s2F=mam/s2kgkg·m/s2N一、单位制1．基本单位：所选定的基本物理量（基本量）的单位（l）物理学中，共有七个物理量的单位被选定为基本单位（2）在力学中，选定长度、质量和时间这三个物理量的单位为基本单位．•长度的单位有：厘米（cm）、米（m）、千米（km）等．•质量的单位有：克（g）、千克（kg）等．•时间的单位有：秒（s）、分（min）、小时（h）等．2、导出单位：由基本量根据物理关系推导出来的其它物理量的单位。如速度、加速度的单位。3、单位制：由基本单位和导出单位一起组成单位制。二、国际单位制各国家或者各个地区，如果对一些物理量或者计量没有一个统一标准，将妨碍相互之间的交流。中国历史上，秦始皇统一度量衡。战国时期，各国的度量衡都不一样，秦始皇统一度量衡，使长度、容量、重量，都有了统一的标准，便利了经济的发展。秦朝还统一了货币。秦政府规定把秦国的圆形方孔钱，作为统一的货币，通行全国。1960年第11届国际计量大会制订了一种国际通用的、包括一切计量领域的单位制，叫做国际单位制，简称SI。物理量名称单位名称单位符号长度米m质量千克(公斤)kg时间秒s电流安(培)A热力学温度开(尔文)K发光强度坎(德拉)cd物质的量摩(尔)mol力学←电学←热学←光学←热学在整个物理学中，国际单位制规定了七个基本单位物理量单位备注名称符号名称符号面积A.(S)平方米m2体积V立方米m3位移S米m速度V米每秒m/s加速度A米每二次秒m/s2角速度弧度每秒rad/s频率f赫兹Hz(质量)密度千克每立方米Kg/m3力F牛顿N1N=1Kgm/s2力矩M牛顿米Nm动量P千克米每秒Kgm/s压强P帕斯卡Pa1Pa=1N/m2功W焦耳J1J=1Nm能(量)E焦耳J功率P瓦特W1w=1J/s常用的力学量的SI单位(导出单位)非国际单位长度厘米cm毫米mm分米dm时间小时h分钟min日等等质量克g吨t毫克mg除了SI单位制，还有厘米·克·秒单位制三、组合单位的读法•组合单位的汉文名称与其符号表示的顺序一致．在只有名称而不出现符号的场合，名称的顺序应该与有符号的情况下一致．如单位由相乘构成，无论是否使用乘的符号，名称中无对应“乘”的词，符号中的除（斜线和出现的负指数），名称中对应的词为“每”字，“每”字只出现一次而与分母中的单位多少无关．•例如：力矩的SI单位名称为“牛顿米”（因其符号为N·m）密度的SI单位名称为“千克每立方米”（因其符号为kg／m3）四、知识应用2、力学单位制可以帮助我们检查记忆中物理公式是否正确和检查运算过程与结果。1、力学单位制使我们知道在运用公式进行计算中，要将各物理量的单位统一在同一单位制中，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。3、统一使用力学单位制进行计算可以避免一些不必要的失误。例题1：一个原来静止的物体，质量是7kg，在14N的恒力作用下，5s末的速度是多大？5s内通过的位移是多少？思路：力加速度运动Fvt=at=2m/s25s=10m/sm25s25m/s22122S解:已知m=7kg,F=14N,t=5s,求vt和S由牛顿第二定律得：a=F/m=14N/7kg=2N/kg=2m/s2Fa=F/m=14/7m/s2=2m/s2vt=at=25m/s=10m/sm25m25221S当使用统一的单位制时,不必一一写出各个物理量的单位,只在数字后面写上正确的单位即可.上式可写成：F例2“一物体在2N的外力作用下,产生10cm/s2的加速度,求该物体的质量”。对这道题,计算中单位的运用正确、简洁而又规范的是()kg2.0kg102.AaFmkg201.02.CaFmkg20kg1.02.DaFm20kgm/sm/skg20/1.02.B222smNaFmD例3一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()212121212121....aaaaDaaCaaBaaaaA国际单位制(简称SI单位制)基本单位导出单位1、米(m)2、千克（Kg）3、秒（S）4、安培（A）5、开尔文（K）6、坎德拉cd）7、摩尔（mol）力学单位制中的三个基本单位。由基本单位推导出来的单位叫导出单位。选定的单位m/s,m/s2,N,Kg/m3,kgm/s,Kgm2/s2,Ns库、欧姆、电功率等等Pa等电学热学光学一、单位制热学二、国际单位制基本量名称基本单位名称基本单位符号长度米m质量千克(公斤)kg时间秒s电流安(培)A热力学温度开(尔文)K物质的量摩(尔)mol发光强度坎(德拉)cd1.用同一单位制计算时,只在数字后面写出所求量在该单位制下的单位.三、单位制的应用物理公式:确定了物理量间的关系，确定了物理量的单位间的关系。2.可用单位制记忆物理公式和检验物理公式、运算结果是否正确课后问题与练习（79页）1、2、4补充：一个物体在斜面上运动，已知斜面倾角为求以下情况物体沿斜面的加速度：(1)若斜面光滑;(2)若斜面粗糙,动摩擦因素为,物体沿斜面下滑(3)若斜面粗糙,动摩擦因素为,物体沿斜面上滑(写练习本上)练习：给出下列物理量或单位，请按要求填空：A、米；B、牛顿；C、加速度；D、米/秒2；E、质量；F、千克；G、时间；H、秒；I、分钟；J、位移；K、厘米；L、千克/米3；M、焦耳；1、在国际单位制中作为基本单位的是_____________。2、属于导出单位的是________________。3、物理量是：___________________。AFHBDLMCEJG既不是国际单位，也不是导出单位巩固在平直公路上汽车由静止开始做匀加速运动，当速度达到5m/s后，立即关闭发动机让其滑行，其速度图象如图所示，汽车质量M=3t，求：汽车运动时所受的阻力大小和加速运动时汽车的牵引力的大小．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、两等中国古代的单位制《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