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第四章
牛顿运动定律
4
力学单位制
火星大气层的最小安全距离:
大约
85km~100km,
预定140km~150km。
实际:探测器距火星表面最近仅57km。
探测器在火星大气中被烧毁。
1999年9月30日的调查报告:
造成飞行高度太低的原因是公制和
英制的转换问题!
1999年9月23日:1998年12月美国发射的火星气候探测器与地面失去联系。
洛克希德马丁公司提供资料,以便喷射推进实验室每天两次启动小推进器,来调整太空船的航向。导航员认为启动小推进器的力是以公制的“牛顿”为单位,不料这些资料却是以英制的“磅”为单位,结果导致太空船的航向出现微小偏差。日积月累,终于差之毫厘,谬以千里。
内容提要
1.什么是单位和单位制?
中国古代的单位制
英制
米制
2.国际单位制
3.单位制在计算中的重要作用
1.什么是单位和单位制?
测量是将待测的量与一个选来作为标准的同类量进行比较,确定待测量是该同类标准量的多少倍的过程。
什么是单位?
选来作为标准的同类量称之为单位,
倍数称为测量数值。
测量值=测量数值×单位。
长度=8.00厘米
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
《小尔雅》:“掬,一升也。”
十升为斗
商鞅铜方升
全长18.7cm、内口长12.4cm、
宽6.9cm、深2.3cm、容积202ml
新莽始建国铜方斗
全长23.92cm,高11cm,
口方14.75cm。容积1978ml。
《说文》:“斤,斫(zhuo)木斧也。”
人们常常借用斧的重量作为一个单位,与其他交换物相比较从事交易活动,后来,斧便逐渐地过渡为一个重量单位——斤
秦始皇诏文权
通高5.3cm,
径4.7cm,
重260g
长度单位
英寸(吋
inch
)(1英寸=2.54厘米)
10世纪:英王埃德加大拇指的第一个指节的长度。
14世纪:从大麦穗中选取3粒最大的麦粒排成一行,其长度就是一英寸。
英尺(呎
foot)(1英尺=12英寸=30.48厘米)
9世纪:英国查理曼大帝的脚板的长度。
16世纪:德国:某一个礼拜日最先从教堂
里走出来的16个男子的左脚长度平均值。
英制
英制单位是一种起源于英国、并在其前殖民地和英联邦国家使用的单位制
码
(yard)(1码=3英尺=91.44厘米)
12世纪:英国亨利一世的鼻尖到前伸手臂时中指尖的距离。
磅(pound)
(1磅
=454克)
一颗从麦穗的中间抽取的大麦的重量的7000倍
米
(metre):
1790年:巴黎会议约定:通过巴黎的地球子午线全长的四千万分之一定义为1米。
米制
铂铱合金制成的国际米原器
千克
(kilogram):
(1791)
1立方分米的水在其密度最大时的温度(约为4摄氏度)下的质量。
铂铱合金制成的国际千克原器
年:地球绕太阳一周所用的时间。
月:月球绕地球一周所用的时间。
日:
地球自转一周所用的时间。
时间的单位
秒:一个平太阳日的1/86400为一秒
为什么要统一单位制?
国际单位制
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。
国际单位制
【SI】
基本单位
导出单位
位移:m
时间:s
速度:m/s
速度:m/s
时间:s
加速度:m/s2
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称为基本量。由基本量根据物理关系推导出的量称为导出量。
基本单位
导出单位
基本量
导出量
SI基本单位
量
单位名称
单位符号
定义
长度
米
m
米是光在真空中1/299792
458秒的时间间隔内的行程。
量
单位名称
单位符号
定义
质量
千克
Kg
千克等于国际千克原器的质量。
量
单位名称
单位符号
定义
时间
秒
s
秒是铯-133原子基态的两个超精细能级之间跃迁所对应的辐射的
9
192
631
770个周期的持续时间。
电流单位——安培(A)
热力学温度单位——开尔文(K)
物质的量单位——摩尔(mol)
发光强度单位——坎德拉(cd)
N
基本量的单位都是基本单位
基
本
单
位
导
出
单
位
m
、km
、cm……
kg
、
g
、mg
……
s
、min
、hour
…
m/s
、
km/h
……
kg/m3
、g/cm3
……
长度
质量
时间
速度
加速度
力
密度
m/s2
、cm/s2
……
物理量
基
本
量
单
位
制
导
出
量
单位制在计算中的重要作用
单位制可以帮助我们检查记忆中的物理公式和计算结果是否正确。
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。
一个原来静止的物体,质量是7kg,在14N的恒力作用下:
a:5s末的速度是多大?b:5s内通过的路程是多大?
简化后的解题过程:
例1
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
例2
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
1、下列单位属于导出单位的是
(
)
A、小时
B
、牛
C、焦
D、瓦
2、下列单位全是国际单位制中基本单位的是(
)
A、N
,kg
,m
B、m,s,
g
C、kg
,m
,w
D、kg,m,s
BCD
D
①
属于物理量的是
.
②
力学中的基本单位的有
.
力学中的导出单位的有
.
③
属于国际单位制中的单位有
.
A、G、I
B、D、E、J
C、F、H
B、C、D、E、H
3、现有下列物理量或单位,按下面的要求填空:
A:密度
B:
kg
C:
N
D:
m
E:秒
F:g/cm3
G:a
H
:m/s
I
:功率
J:cm
说一说
有时侯根据物理量的单位能够查出运算或印刷中的错误。
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
小红说,从单位关系上看,这个公式是错误的。他的根据是什么?