物理人教版（2019）必修第一册4.4力学单位制（共24张ppt）

(共24张PPT)
4、力学单位制
引入
1元=100分
100分=10分×10分
最后证得：1元=0.01元
0.1元×0.1元=0.01元
问题出在哪里？
10分×10分=0.1元×0.1元
01.
《三国演义》这样描写关羽：身长九尺，髯长二尺；面如重枣，唇若涂脂；丹凤眼，卧蚕眉，相貌堂堂，威风凛凛。
3尺＝1m,姚明身高6.78尺
你觉得关羽跟姚明比谁更高？
2.26米
东汉时期的一尺相当于23厘米。即关羽的身高大概有207厘米，也就是2.07米。
单位问题确实给人们带来很多困扰。统一单位势在必行。
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=7.62cm;在荷兰,1掌尺=10cm；英尺是8世纪英王的脚长,1英尺=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=2.54cm。这位君王还别出心裁，把从自己的鼻尖到伸开手臂中指末端的距离91cm定为1码， 1码=91cm.
我国，从秦朝至清末的2000多年间，我国的“尺”竟由1尺=0.2309m到0.3558m的变化，其差距相当悬殊。
资 料
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。
m
m/s
s
m/s
s
m/s 2
F = ma
m/s 2
k g
k g ·m/s 2
N
一、关系式与单位
二、单位和单位制
1.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叫做基本量，它们的单位叫基本单位。
2.由基本量根据物理关系推导出来的其他物理量的单位叫做导出单位。
比如长度、质量、时间
m、km、cm ……
k g、g、t ……
s、 min、h……
加速度的单位m/s2、 cm/s2……
密度的单位k g/m3、g/cm3……
3.由基本单位和导出单位一起组成单位制。
力的单位k g·m/s2……
比如速度的单位m/s、km/h ……
三、国际单位制
1、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。
在力学范围内，国际单位制规定长度、质量、时间为三个基本量，它们的单位米（m）、千克（k g）、秒（s）为基本单位。
在整个物理学中，国际单位制规定了七个基本单位
2、国际单位制中的基本单位：
物理量名称 物理量符号 单位名称 单位符号
长　度 l ___ __
质　量 m _____ ___
时　间 t ___ __
电　流 I 安[培] A
热力学温度 T 开[尔文] K
发光强度 I,(IV) 坎[德拉] cd
物质的量 n 摩[尔] mol
米
m
千克
kg
秒
s
力学
电学
热学
光学
物理量 单位 备注
名称 符号 名称 符号 面积 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 ω 弧度每秒 rad/s
频率 f 赫兹 Hz
(质量)密度 ρ 千克每立方米 Kg/m3
力 F 牛顿 N
力矩 M 牛顿·米 N ·m
动量 P 千克米每秒 Kgm/s
压强 P 帕斯卡 Pa
功 W 焦耳 J
能(量) E 焦耳 J
功率 P 瓦特 W
1Pa=1kg/(m·s2)
1J=1kg·m2/s2
1W=1kg·m2/s3
1N=1kg·m/s2
3.常用的力学量的SI单位（导出单位）
4、国际单位制的应用
（1）简化计算过程的单位表达
解题计算时，在统一已知量的单位后，就不必写出各个量的单位，只在式子末尾写出所求量的单位即可。
【例题1】一个静止在光滑水平面上的物体，质量是7kg，在14N的水平恒力作用下，5s末的速度是多大？5s内通过的位移是多大？
物理情景
v
v0=0
F=14N
x
解：
＝2m/s2
7kg
14N
m
F
＝
a＝
V＝at＝2m/s2×5s＝10m/s
x ＝ at2 ＝ ×2m/s2×25s2
2
1
2
1
＝25m
m
F
7
14
＝
a＝
＝2m/s2
m/s2
V＝at＝2×5m/s＝10m/s
＝25m
x ＝ at2 ＝ ×2×25m
2
1
2
1
统一单位制后
4、国际单位制的应用
（1）简化计算过程的单位表达
（2）推导物理量的单位
解题计算时，在统一已知量的单位后，就不必写出各个量的单位，只在式子末尾写出所求量的单位即可。
物理公式在确定物理量的数量关系的同时，也确定了物理量的单位关系，所以我们可以根据物理公式中物理量间的关系推导出物理量的单位。
（3）判断比例系数的单位
例、（判断比例系数的单位）雨滴在空气中下落速度比较大时，受到空气阻力与其速度的二次方成正比，与其横截面积成正比，即f＝kSv2。则比例系数k的单位是( )
A．N·s2/m3 B．N·s/m4
C．N·s2/m4 D．N·s4/m2
C
4、国际单位制的应用
（1）简化计算过程的单位表达
（2）推导物理量的单位
解题计算时，在统一已知量的单位后，就不必写出各个量的单位，只在式子末尾写出所求量的单位即可。
物理公式在确定物理量的数量关系的同时，也确定了物理量的单位关系，所以我们可以根据物理公式中物理量间的关系推导出物理量的单位。
（3）判断比例系数的单位
（4）检验表达式的正误
解：
体积的单位是立方米m3
与体积的单位不符合
在解题中可用单位制来粗略判断结果是否正确，如单位制不对，结果一定错误。单位制还可以帮助我们记忆物理公式。
1.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．
2.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）
5、组合单位的读法
两个物体的长度分别是1.60和150,你能说出哪个物体更长吗
提示：很难说明。我们在对物理量进行描述时,除了有数字外,还必须有单位。要想比较物理量的大小必须加上单位。
想一想
『判一判』
(1)物理量的单位均可以互相导出。(　　)
(2)一个物理量的单位若用两个或两个以上的基本单位的符号表示，这个物理量的单位一定是导出单位。(　　)
(3)一般来说，物理公式主要确定各物理量之间的数量关系，并不一定同时确定单位关系。(　　)
(4)空气对运动物体的阻力正比于其速度，即f＝kv，其中k没有单位。(　　)
× 　
√　
× 　
× 　
练习一（区别基本单位、导出单位、国际单位）
现有下列物理量或单位，按下面的要求填空：
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，作为基本单位的物理量有 。
③在国际单位制中基本单位是 。属于导出单位的是 。
A D E H I
E H I
F J
B C
思考与讨论
1元=100分
100分=10分×10分
最后证得：1元=0.01元
0.1元×0.1元=0.01元
问题出在哪里？
10分×10分=0.1元×0.1元
10分×10分＝100分2不是100分
2. 在初中已经学过，如果一个物体在力F的作用下沿着力的方向移动了一段距离l，这个力对物体做的功W ＝ Fl。我们还学过，功的单位是焦耳（J）。请由此导出焦耳与基本单位米（m）、千克（kg）、秒（s）之间的关系。
解：根据W=FL可得：1J=1N m，
根据牛顿第二定律F=ma可知力的单位为：
1N=1kg m/s2
所以有：1J=kg m2/s2
3. 一辆速度为4 m/s 的自行车，在水平公路上匀减速地滑行40 m 后停止。如果自行车和人的总质量是100 kg，自行车受到的阻力是多少？
解：根据速度位移公式v2-v02=2ax得，自行车减速运动的加速度：
根据牛顿第二定律得：
F=ma=100×（－0.2）N=－20N
负号表示阻力的方向与初速度v0方向相反
4.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
B
C
D
04.
B
小结：单位制