力学单位制

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力学单位制
　　为了测量或比较物理量的大小我们建立了物理量的单位．我们已学过的一些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。
　　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）。
一、单位制
1．基本单位：所选定的基本物理量的单位
（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。
　　力学是研究物体运动变化的过程中力与运
动关系的，因此，联系物体自身性质的量（质
量）和空间尺度的量（长度）以及时间，必然
与物体受力后运动变化联系得最密切、最普
遍，所以这三个物理量也最基本，事实表明，
用这三个量做基本单位，可以使力学中的单位
数目最少．
一、单位制
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
SI基本单位
一、单位制
　　从根本说，所有的物理量都是由基本物理量构成的，在力学范畴内，所有的力学量都是由长度和质量、时间这三个基本物理量组成的，因此基本物理量的单位选定也就决定了其他导出物理量的单位．
一、单位制
2．导出单位：根据物理公式中其他物理量和基本物理量的关系，推导出的物理量的单位。
◎速度公式 v=s/t．位移单位选m，时间单位选s，速度的单位是m/s．
◎加速度公式为a=(v1-v0)/t．速度单位是m/s，时间单位是s，则加速度的单位是m/s2 .
◎牛顿第二定律公式为F=ma．质量单位选kg，加速度单位选m/s2，则力的单位是N。
一、单位制
非国际单位(不是国际单位中的导出单位)
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
一、单位制
一、单位制
3.单位制：基本单位和导出单位的总和叫做单位制。
　　由于基本单位的选择不同，历史上力学中出现了厘米、克、秒制和米、千克、秒制两种不同的单位制，工程技术领域还有英尺、秒、磅制等单位制。
二、力学中的国际单位制（SI）
1.基本单位
长度单位：米（m）
质量单位：千克（kg）
时间单位：秒（s）
2.导出单位：
速度单位：米/秒（m/s）
加速度单位：米每平方米秒（m/s2）
力的单位：牛顿（N）
◎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）。
三、组合单位的读法
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
热学
光学
1.在解题计算时，已知量均采用国际单位制，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．
2.物理公式既反映了各物理量间的数量关系，同时也确定了各物理量的单位关系．因此，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．
四、力学国际单位制（SI）在解题中的应用
四、力学国际单位制（SI）在解题中的应用
解析：从题中可看出，题目已给出了物体的质量和加速度，但均不是国际单位，因此需将其单位换成国际单位制中的单位．
　　物体质量m＝500g＝0.5kg
　　物体的加速度a＝10cm/s2＝0.1m/s2
　　由牛顿第二定律：F=ma
　　得物体受到的合外力F＝0.5×0.1N＝0.05N
　　利用国际单位制运算时，不需要带单位运算，只要在每一个结果的后面写上正确单位即可．
例：质量为500g的物体受力作用后获得10m/s2的加速度，则物体受到的合外力为多少牛？
　　例如质量100g的物体，受到力F＝0.2N的作用由静止开始运动，则物体速度达40cm/s所用的时间
四、力学国际单位制（SI）在解题中的应用
a
v
t
m
F
v
t
/
F
mv
t
N
m
kg
2
.
0
40
.
0
10
.
0
×
t＝ ＝ ＝ ＝
＝0.2 s
N
s
cm
g
20
.
0
/
40
100
×
　　如果直接将各值代入，t＝
= 20000g · cm/N·s，
则看不出时间t是多少秒的常规认识。
　　只要我们将题目中的已知量的单位都用国际单位制表示出来，计算的结果也是国际单位制表示的。因此：在统一已知量的单位后，就不必一一写出各个量的单位，只在数字后面写出正确单位就可以了。如前的计算可写成：
四、力学国际单位制（SI）在解题中的应用
t= = = =
a
vt
0.2N
0.10kg ×0.40m
Fm
vt
F
mvt
=
0.10×0.40
0.20
问题1：
s
s
m
kg
s
m
kg
N
s
m
kg
=
·
·
=
·
2
/
/
/
可见：t= 两个单位是相同。
F
mvt
F
mvt
t= 是相等吗？
可以根据其单位进行检查：
问题2：
公式 vt=v0t+at 正确吗？
公式 vt=v0t+at
将公式中各运算单元的单位写出来：
m/s=m/s · s+m/s2 · s
　　以上等号右边的两个单位是不能相加的，显然公式 vt=v0t+at 是错误的。
问题3：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：____________。
A F H
B D L M
C E J G
　　有时候根据物理量的单位能够查出运算或者印刷中的错误。
　　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？
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