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(共17张PPT)
第四章 运动和力的关系
第4节 力学单位制
张飞
姚明
回顾单位制的历史
身高9尺
身高6.78尺
三尺＝1m
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。
20世纪末美国曾发射一个火星探测器, 在设定环绕轨道半径时，没有进行单位换算，导致探测器离火星过近, 温度过高而起火，随后脱离轨道坠入火星的大气层 . 致使美国损失价值1.25亿美元的火星探测器 .
一次因单位失误而导致的事故
血的教训
需要制定国际上统一的标准
物理学的关系式:
确定了物理量间的关系，
确定了物理量的单位间的关系。
关系式与单位
m
m/s
s
m/s
s
m/s 2
F=ma
m/s 2
kg
kg ·m/s 2
N
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。
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。
单位和单位制
比如长度、质量、时间
m、km、cm ……
kg、g、t ……
s、 min、h……
比如速度的单位m/s、km/h ……
加速度的单位m/s2、 cm/s2……
力的单位kg·m/s2……
密度的单位 kg/m3、g/cm3……
由基本单位和导出单位一起组成单位制。
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。
在力学中，国际单位制规定: 长度、质量、时间为基本量 米(m)、千克(kg)、秒(s)为基本单位
国际单位制
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
组合单位的读法
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）
【微思考】
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。
力学国际单位制（SI）在解题中的应用
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．
例1：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？
解析：先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2：如图所示，质量为46.0kg的雪橇（包括小孩）在与水平方向成37角、大小为100N的拉力F作用下，沿水平面作匀速直线运动，(g=10N/kg，cos37°=0.8，sin37°=0.6．)
（1）求雪橇受到的摩擦力大小：
（2）雪橇与地面间动摩擦因数．
G
FN
F
Ff
答:⑴雪橇受到的摩擦力大小为80N。
（2）动摩擦因数是0.2．
解：对小孩和雪橇受力分析如图所示,
①
联立①②③代入数据整理可得：
②
③
由题意得：
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的是（ ）
A、N ，kg ，m B、m，s， g
C、kg ，m ，A D、kg，m，s
ACD
BCD
课堂练习
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、I 、K
B、D、E、F、L
C、G、H、J
B、C、D、F、H、J
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.毫克 F.s G.g/cm3 H.Pa I.a J.m/s K.功率 L.cm
4.下列单位中，属于国际单位制的基本单位的有( )
A.毫米(mm) B.米(m) C.克(g)
D.千克(kg) E.牛(N) F.焦耳(J)
提示：在力学单位制中，长度、质量、时间三个物理量的单位都是基本单位，但在国际单位制中，质量的单位是kg，长度的单位是m，时间的单位是s，以kg、m、s为基本单位的导出单位和这几个基本单位一起构成了国际单位制中的力学单位制。
B、D
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.坎[拉](cd)
6.开[尔文](K) 7.摩[尔](mol)
由基本单位推导出来的单位
被选定基本量的单位
例：m/s、m/s2、N、 kg/m3

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