(共20张PPT)
第四节 力学单位制
《三国演义》上说张飞身高9尺.现在三尺是1 m,张飞的身高应该是3 m.姚明在当代应该是身高很高的人了,他的身高是2.26 m.看起来张飞要比姚明高很多??
实际并不是张飞比姚明高,而是古代的尺和现代的尺不一样.在我国有“伸掌为尺”的说法,我国三国时期(公元3世纪初)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(约公元前221年)至清末(约公元1911年)的2000多年间,我国的“尺”竟由1尺相当于0.2309 m到0.3558 m的变化,其差别相当悬殊.
在1875年以前全世界没有统一的单位,如长度的单位: 法国人:米 英国人:英尺 中国人:尺
在国际交流中非常不方便: 1875年 法国政府邀请20个国家政府代表 来商讨: 成立国际计量局
国际计量局世界代表大会
主题:单位问题(统一问题)
请各国代表
提出议案
1. 要求统一单位
2. 如何统一
1. 什么是基本量?什么是基本单位?什么是导出单位?
2. 什么是单位制,国际单位制?
3. 国际单位制中,力学的三个基本物理量和基本单位?
4. 计算中采用国际单位进行运算作用是什么?
阅读教材思考:
言语
英语
中文
法语
日语
.......
英制单位
美制单位
国际单位制
克厘米秒制
.......
字母(26个)
单词(n个)
(字母组成)
基本单位(7个)
导出(n个)
基本单位组成
力(N)
单位制
单位制
国际单位制
其他单位制
基本单位
导出单位
总共7个
力学3个
kg
m
s
公式+基本单位
与所选单位制一致
练习
mol
摩(尔)
物质的量
cd
坎(德拉)
发光强度
K
开(尔文)
热力学温度
Kg
千克
质量
m
米
长度
单位符号
单位名称
物理量名称
S
秒
时间
A
安(培)
电流
国际制七个基本单位
【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?
o
F
= 2 N/kg = 2 m/s2
初速度v0=0,根据匀加速直线运动的速度与时间关系式,有
v=at=2m/s2×5 s=10m/s
根据匀变速直线运动的位移与时间关系式,有
x = at2 = ×2m/s2 ×25s2 =25m
5s末物体的速度是10m/s,方向与恒力的方向相同;5s内它的位移是25m,方向与运动方向相同。
o
F
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?
如前的计算可写成
m/s2= 2 m/s2
v=at=2 ×5m/s =10 m/s
x = at2 = ×2 ×25m =25m
思考与讨论: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V= πR3h。小红说,从单位关系上看,这个公式肯定是错误的。她的根据是什么?
参考答案:由单位制的知识可知,物理公式在确定了物理量数量关系的同时,也确定了物理量的单位关系。已知V单位m3;而物理量 πR3h的运算单位为m4,显然V≠ πR3h,该公式是错误的。
圆锥的高度h和底面半径
R
h
练习:
利用公式推导:压强、功、密度三个物理量的单位。(用SI制基本单位表示)
指出物理量X、Y的单位,并指出它们是什么物理量(SI制)
1、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 B.米/秒 C.牛顿 D.加速度 E.质量
F.秒 G.厘米 H.长度 I.时间 J.千克
(1)属于物理量的是_________.
(2)在国际单位制中,作为基本物理量的有_________ 。
(3)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————,属于导出单位的是 ——————。
ADEHI
EHI
BC
FJ
BC
8.如图L4-3-16所示,有一辆汽车满载西瓜在水平路面上匀速前进.突然发现意外情况,紧急刹车做匀减速运动,加速度大小为a,则中间一质量为m的西瓜A受到其他西瓜对它的作用力的大小是(重力加速度为g) ( )
10.为了节省能量,某商场安装了如图L4-3-18所示智能化的电动扶梯,扶梯与水平面的夹角为θ.无人乘行时,扶梯运行得很慢;当有人站上扶梯时,先以加速度a匀加速运行,再以速度v匀速运行.一质量为m的顾客乘扶梯上楼,恰好经历了这两个过程,则下列说法中正确的是(重力加速度为g) ( )
A.顾客始终受到三个力的作用
B.扶梯对人的支持力始终等于mg
C.加速阶段扶梯对人的摩擦力大小为macos θ,方向水平向右
D.顾客对扶梯作用力的方向先沿扶梯向下,再竖直向下
12.如图L4-3-20所示,停在水平地面上的小车内用绳子AB、BC拴住一个重球,绳BC呈水平状态,绳AB的拉力为FT1,绳BC的拉力为FT2.若小车由静止开始加速向左运动,但重球相对小车的位置不发生变化,则两绳的拉力的变化情况是 ( )
A.FT1变大,FT2变小
B.FT1变大,FT2变大
C.FT1不变,FT2变小
D.FT1变大,FT2不变
拓展学习:基本单位的定义
原子钟
1、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9192631 770个周期的持续时间为1s。现在测量时间的最精准仪器是原子钟。
3、千克的定义
国际千克原器的质量为1 kg。国际千克原器是1889年第一届国际计量。
大会批准制造的,它是一个用铂铱合金制成的圆柱体,高度和直径均为39mm。原型保存在巴黎国际计量局。
2018年11月16日,第26届国际计量大会决定,千克由普朗克常量h及米和秒定义。即1kg = h/6.62607015×10-34m2·s-1。
该决定将于2019年5月20日起生效。此次标准实施后,SI单位中的7个基本单位将全部建立在不变的自然常数基础上,保证了SI单位的长期稳定性和通用性。