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第四章 运动和力的关系
第4节 力学单位制
导入新课
　　1998年12月11日，美国发射火星气候探测者号，经过6.65亿千米的飞行，于1999年9月飞近火星……但在9月23日火星气候探测者号到达距火星表面150千米处，并开始减速准备进入预定轨道时突然与地面控制中心失去联系。
　　20分钟后，探测器应由火星背向地面的一面转出，却仍无信息传回。火星气候探测者号消失在神秘的火星周围了。
导入新课
　　后来查明主要原因是人为因素，因为火星气候探测者号上的飞行系统软件使用公制单位“牛顿”计算推进器动力，而地面人员输入的方向校正量和推进器参数则使用英制单位“磅力”，导致探测器进入大气层的高度有误，最终瓦解碎裂。
物理量 单位
长度
时间
质量
速度
加速度
交流讨论
一、基本单位
米（m）
秒（s）
千克（kg）
米每秒（m/s）
米每二次方秒（m/s2）
结合速度、加速度的定义式讨论这些物理量的单位之间有什么联系？
一、基本单位
物理学的关系式在确定了物理量之间的关系时，也确定了物理量的单位之间的关系。
哪些是规定的物理量和单位？
哪些是根据物理关系导出的物理量和单位？
长度（m）、时间（s）
速度（m/s）、加速度（m/s2）
梳理深化
一、基本单位
物理量具有明确的定义和物理意义，可以用不同的方法测量，测量的结果用数值和相应的单位来表示。
物理学的关系式在确定了物理量之间的关系时，
也确定了物理量的单位之间的关系。
一、基本单位
基本单位和导出单位一起就组成了一个单位制。
由基本量根据物理关系推导出来的其他物理量叫作导出量，推导出来的相应单位叫作导出单位。
梳理深化
在物理学中，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作基本量，它们相应的单位叫作基本单位。
一、基本单位
巩固提升
例1．在选定了长度的单位m、质量的单位kg、时间的单位s之后，就足以导出力学中其他所有物理量的单位，但导出时必须依据相关的公式。
现有一个物理量的表达式为 ，其中 M 是质量，r 是长度，又已知 G 的单位是N·m2·kg-2，据此能否推知 A 是什么物理量？
一、基本单位
现有一个物理量的表达式为 ，其中 M 是质量，r 是长度，又已知 G 的单位是N·m2·kg-2，据此能否推知 A 是什么物理量？
A 的单位：
解：由______可推出力的单位： N =
kg·m·s-2
故A 表示速度。
F=ma
一、基本单位
练习1．已知 l 是长度（单位 m），m 是质量（单位 kg），
v 是速度（m/s），g 是重力加速度（m/s2），试判断下列表
达式的单位，并指出这些单位所对应的物理量的名称。
单位：
物理量：
单位：
物理量：
单位：
物理量：
① ② ③
　　　s
　　　　时间
　　　m/s2
　　　　加速度
　　　kg·m/s2，即N
　　　　力
二、国际单位制
交流讨论
中国市制长度单位：里、丈、尺、寸
英制长度单位：英里、码、英尺、英寸
公制长度单位：千米、米、分米、厘米
……
单位不统一会对科学、
生活造成哪些困扰？
举例说明：
采用不同的物理量作为基本量，那么导出单位相同吗？
采用相同的基本量，但采用不同的基本单位，那么导出
单位相同吗？
二、国际单位制
梳理深化
1960年第11届国际计量大会制订了一种国际通用的、包括一切计量领域的单位制，叫作国际单位制（Le Système International d′Unités，法文），简称SI。
二、国际单位制
在力学范围内，规定长度、质量、时间为三个基本量。
二、国际单位制
单位制的应用：
规范并简化计算过程
计算过程中的已知量的单位都用国际单位制的基本单位表示时，计算结果也是用国际单位制的基本单位表示的。
因此，在统一已知量的单位后，计算过程中就不必写出各量后面的单位，只在数字计算式后面写出正确单位就可以。
验证计算结果
单位对，结果不一定对，但对结果可以“放心”一点；
单位不对，结果则肯定不对。
二、国际单位制
巩固提升
例2．（多选）在研究匀变速直线运动的实验中，取计数时间间隔为0.1 s，测得相邻相等时间间隔的位移差的平均值Δx＝1.2 cm，若还测出小车的质量为500 g，则关于加速度、合力大小及单位，既正确又符合一般运算要求的是（　　　）
A．　　　　　　　　　　　　B．
C．　　　　　　　　　　　　D．
BD
二、国际单位制
练习2．以 F 表示力，v 表示速度，a 表示加速度，x 表示位移，t 表示时间，m 表示质量，借助国际单位制可知下列表达式可能正确的是（　　）
A．　　　　　B．　　　　　C．　　　　　D．
B
课堂小结
基本单位
国际单位制
基本量、基本单位
导出量、导出单位
单位制
国际单位制中的七个基本单位
国际单位制的应用
简化计算
验证结果
力学
单位制
课外拓展
例如，由m和s可以导出速度单位 m·s-1。
国际单位制（缩写SI）定义了米（m）、秒（s）、千克（kg）等7个基本单位，其他单位均可由物理关系导出。
课外拓展
为方便使用，一些导出单位也有专用的名称及符号。
课外拓展
米原器和千克原器
但是，以实物或其运动来定义基本
单位会受到环境和测量方式等因素
的影响，而采用物理常量来定义则
可避免这种困扰。
历史上，曾用“米原器”定义米，
用平均太阳日定义秒。
1967年用铯-133原子基态的两个超
精细能级间跃迁辐射的频率定义s；
1983年用真空中的光速定义m……
2018年第26届国际计量大会决定，
7个基本单位全部用基本物理常量
来定义。
课外拓展
新SI自2019年5月20日（国际计量日）正式实施，这将对科学和技术发展产生深远影响。
谢谢观看，
你学到了什么？

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