4.4力学单位制（38张ppt）

(共38张PPT)
旧识回顾:
初中以及高中到目前为止，我们学习了哪些物理量？
长度（位移、距离）、速度、加速度、面积、体积、质量、密度、力、压强、电流强度、温度、电压、电阻……
这些量的单位分别是什么呢？
每个物理量都有自己的单位，而且往往一个物理量还有多种不同的单位，这些单位间有着怎样的关系呢？
自古以来这些物理量的单位就是如此的吗？
思考：
中国古代计量单位
中国的计量，可以追溯到4000多年前的氏族社会末期。
据古书记载，黄帝创立了度（长度）、量（体积）、衡（质量）、里（远距离）、数（个数）五个量。
舜出巡协调各部落氏族的日月和四时季节，统一音律和度量衡。
夏禹以自己的身长、体重作为长度和重量的标准。
由此可见，计量单位的统一和标准化是自古以来就存在的
原始的长度测量
如果不给你什么测量工具，你要怎么测量自己家到邻居家的距离呢？
如果要量桌子的长度又该如何？
百步穿杨
古代常以人体的一部分作为长度的单位。例如我国三国时期(公元三世纪初)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。还有记载说：“十尺为丈，人长八尺，故曰丈夫。”可见，古时量物，寸与指、尺与手、寻与身有一一对应的关系。
布店的商人有时候不用尺子来量布长
历史上的长度单位
中国：
谁言寸草心，报得三春晖。
危楼高百尺，手可摘星辰。
白发三千丈，缘愁似个长。
黄河远上白云间，一片孤城万仞山。
裘千尺、裘千丈、裘千仞
中国古代其他单位
面积：
一亩见方
万顷良田
汉代沿袭秦代的制度，而唐朝则以宽一步，长240步为一亩。
井田
体积（既是量具也是单位）：
千钟黍、
万斛粮、
升斗小民、
军粮一万石（担）、
合
《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
通长23.92cm，高11cm，
口方14.75cm。容积1940ml。
五合斗
斛
釜
木斗
质量：
四石强弓、
千钧一发、
缺斤少两、
人参一钱
我国秦代度量衡制度中规定：
1石＝4钧，1钧＝30斤，1斤＝16两。
《说文》：“斤，斫木斧也。”
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
匠石运斤成风，听而斫之，尽垩而鼻不伤。
——
《庄子·徐无鬼》
时间：
传统：甲子、年（岁、春秋）、月、旬、日、时辰、更、刻、一寸光阴一寸金、一盏茶、一柱香、
佛教：刹那芳华、一念之间、转瞬即逝、弹指一挥、罗预、须臾
根据印度《僧只律》中记载：“刹那者为一念，二十念为一瞬，二十瞬为一弹指，二十弹指为一罗预，二十罗预为一须臾，一日一夜为三十须臾。”
中国古代计时工具
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
英制计量单位
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
古今长度的不同
我们常说七尺男儿，《三国演义》中有：张飞，身高八尺，手持丈八蛇矛。
若以现在三尺一米计，张飞有多少高？
2.6m
西汉时一尺等于0.231米
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.
资料
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。
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“火葬”。
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。
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。
铂铱合金制成的国际米原器
现代国际计量单位
千克
（kilogram）：
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：一个平均太阳日的1/86400为一秒
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
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
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
国际单位制中的单位
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)
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
青花瓷——国际单位制
三、单位制在物理计算中的应用
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，只要在每个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．
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。
只有公式两边的单位相同时，或所求物理量的计算结果的单位与该单位制的单位完全一致时，该公式或计算结果才可能是正确的。
是基本单位，但不是国际单位制中的基本单位
例1、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：_____________。其中属于矢量的是
，属于标量的是
；
A
F
H
B
D
L
M
C
E
G
J
C
J
E
G
例2、
质量为500g的物体受力作用后获得10cm／s2的加速度，则物体受到的合外力为多少牛？
解析：
物体的加速度a＝10cm／s2＝0.1m／s
由牛顿第二定律：F=ma
得物体受到的合外力F＝500g×0.1N＝50N
此解法中有哪些错误？？？
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3、
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
例3、将压强的单位帕（Pa），用力学基本单位：m、kg、s来表示。
Kg／ms2