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§4.4 力学单位制
二、国际制基本单位
三、常用力学量的国际单位制单位
一、单位制
四、国际单位制中具有专门名称的
导出单位
五、我国选定的作为法定单位的非
SI的单位
从初中学习物理以来,我们学习了很多物理量的单位,同时也知道了单位是为了测量、比较量的大小而建立的。在物理学中任何一个物理量,都有它自己的单位,如长度的单位是“米”,质量的单位是“千克”。只有数值而没有单位的物理量是没有意义的。
以前,由于各国采用的基本单位不同,以及由此推导出的单位也不相同,因而存在着多种单位制。多种单位制的并用,严重影响了科学技术的交流和发展。为了避免这一点,国际上制定了一种通用的、适合一切计量领域的单位制,叫做国际单位制,国际代号为SI。
一、单位制
1971年第十四届计量大会决定采用七个基本单位。1984 年2月27日, 我国国务院发布了《关于在我国统一实行法定计量单位的命令》。现在世界上许多国家都采用了国际单位制或者正在向国际单位制过渡。
基本单位:所选定的基本物理量的单位。
我们把物理量的单位分为基本单位和导出单位。
根据物理公式中各物理量之间的关系而推导出物理量的单位叫做导出单位。
导出单位:
例如,速度公式为 ,位移单位是 m,时间单位是 s ,得出速度的单位是 m/s 。
加速度公式为 ,速度单位是 m/s ,时间单位是 s ,得出加速度的单位是 m/s 。
2
还有一些专门名称的导出单位,如力的单位 “N(牛)”、功的单位 “J (焦)”、功率的单位 “W (瓦)” 等。
另外,我国还采有国家法定单位,如时间的单位 “h (时)” 和 “min (分)” 、质量的单位 “t (吨)” 等。
基本单位和导出单位一起组成了单位制。
单位制
物理量名称
单位名称
单位符号
中 文
国 际
长度
米
米
m
质量
千克
千克
kg
时间
秒
秒
s
电流
安 [ 培 ]
安
A
热力学温度
开 [ 尔文 ]
开
K
发光强度
坎 [ 德拉 ]
坎
cd
物质的量
摩 [ 尔 ]
摩
mol
二、国际制基本单位
三、常用力学量的国际单位制单位
物 理 量
名 称
单 位
中文符号
名 称
符号
符号
备 注
面积
S
平方米
米
2
m
2
体积
V
立方米
米
3
m
3
位移
s
米
米
m
速度
v
米每秒
米 / 秒
m / s
加速度
a
米每二次方秒
米 / 秒
2
m / s
2
角速度
w
弧度每秒
弧度 / 秒
rad / s
密度
r
千克每立方米
千克/ 米
3
kg / m
3
力矩
M
牛顿米
牛 · 米
N · m
四、国际单位制中具有专门名称的导出单位
物 理 量
名 称
单 位
中文符号
名 称
符 号
符 号
备 注
力
F
牛[顿]
牛
N
1 N = 1 kg·m/s
2
功
W
焦[耳]
焦
J
1 J = 1 N · m
能
E
焦[耳]
焦
J
功率
P
瓦[特]
瓦
W
1 W = 1 J / s
频率
n , f
赫[兹]
赫
Hz
1 Hz = 1 s
压强
p
帕[斯卡]
帕
Pa
1 Pa = 1 N / m
2
摄氏温度
t
摄氏度
摄氏度
C
说明:(1)本书所有公式的物理量,除特别说明外,一律采用国际单位制。
(2)解题中,对题中所有已知量都用国际单位制时,计算的结果必定是用国际单位制表示。
五、我国选定的作为法定单位的非SI的单位
物 理 量
名 称
单 位
中文符号
名 称
符 号
符 号
备 注
时间
t
分
分
min
1 min = 60 s
小[时]
时
h
1 h = 3 600 s
质量
m
吨
吨
t
体积
V
升
升
L , l
转速
n
转每分
转 / 分
r / min
1 t = 10 kg
3
1 L = 10 m
3
【例1 】一辆质量为1 t的小汽车,在水平路上行驶,已知发动机的牵引力为 1 200 N,小汽车在运动时所受阻力为车重的 0.02 倍。问:(1)汽车开出后的加速度是多大?(2)小汽车经过多少时间它的速度可达10 m/s?g取 10 m/s2 。
G
F
F
N
F
f
解:画出汽车受力图,如图所示。
(1)由牛顿第二定律可求出小汽车的加速度为
(2)由运动学公式求出小汽车加速运动所用的时间为
A. 基本单位和导出单位一起组成了单位制
练 习
1. 下列关于单位制的说法中,正确的是( )。
B. 长度、质量、时间是基本单位
C. m,kg,m/s 是基本单位
D. N,kg,s 是基本单位
2. 列车在平直轨道上匀加速行驶,在 50 s 内速度由 36 km/h 增加到 54 km/h ,列车的质量为 1.0×103 t ,若忽略列车所受的阻力,求列车所受到的牵引力大小。
解:已知 m = 1.0×106 kg ,v0 = 10 m/s , vt = 15 m/s , t = 50 s 。根据加速度公式得