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第4节 力学单位制
第4章
目 录
CONTENTS
对单位制的理解
01
单位制的应用
02
一次因单位失误而造成的事故
美国国家航天局（NASA）在20世纪末曾发射过一个火星探测器，但它由于飞得靠火星过近，结果因温度过高而起火，并脱离轨道坠入火星的大气层.
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!
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。
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。
01
对单位制的理解
中国古代的单位制
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
《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
中国古代的单位制
《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
中国古代的单位制
《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
秦始皇统一天下
为什么要统一单位？
导学探究
如图，某老师健身跑步的速度可以达6 m/s，某人骑自行车的速度为
19 km/h。
　由于两个速度的单位不同，故不能直接比较它们数值的大小，应先换算成同一单位，再进行比较。
仅凭所给两个速度的数值能否判断健身跑步的速度与骑自行车的速度的大小关系？
1.基本量、基本单位
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 ，它们相应的单位叫 。
基本量
基本单位
质量
时间
长度
kg、g、mg 等
s、min、h、天、月、年 等
m、dm、cm、nm、um、km、光年 等
基本量
物理量
单位
基本单位
2.导出量、导出单位
由 根据物理关系推导出的其他物理量叫 ，推导出来的相应单位叫导出单位。
基本量
导出量
m/s、 cm/s km/h、 dm/s
m/s2 、cm/s2
F＝ma
1N=1kg·m/s2
速度：
加速度：
合外力：
导 出 单 位
3.单位制
单位制
基本单位
导出单位
由基本单位和导出单位一起组成单位制。
kg·m/s2
m/s2 、dm/s2 、 km/min2等
m/s、 km/h、 dm/min等
力
加速度
速度
kg、g、mg 等
质量
s、min、h、天、月、年 等
时间
m、dm 、cm、nm、光年 等
长度
物理量
单位
基本单位
导出单位
单 位 制
基本量
长度
符号：l
名称：米
单位：m
符号：m
名称：千克
单位：kg
质量
符号：I
名称：安培
单位：A
符号：n
名称：摩尔
单位：mol
符号：t
名称：秒
单位：s
符号：T
名称：开尔文
单位：K
符号：I
名称：坎德拉
单位：cd
时间
热力学温度
电流
物质的量
发光强度
4.国际单位制中的七个基本量和相应的基本单位
(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
非国际单位
2.26米
7.4147英尺
88.9763英寸
1英尺=0.3048米
1英寸=0.0254米
　(多选)下列关于单位制及其应用的说法正确的是
A.基本单位和导出单位一起组成了单位制
B.选用的基本单位不同，构成的单位制也不同
C.在物理计算中，如果所有已知量都用同一单位制中的单位表示，只要正
确应用公式，其结果的单位就一定是用这个单位制中的单位来表示的
D.一般来说，物理公式主要确定各物理量间的数量关系，并不一定能确
定单位关系
例1
√
√
√
　(多选)(2022·张掖市第二中学高一期末)在下面的物理量和单位中，叙述正确的是
①力　②牛　③米/秒　④速度　⑤长度　⑥质量　⑦千克　⑧时间　⑨克
A.属于国际单位制中基本单位的是②⑦
B.属于国际单位制中导出单位的是②③⑦
C.属于基本量的是⑤⑥⑧
D.属于国际单位的是②③⑦
例2
√
√
1. （多选）在下面的物理量和单位中（ ）
①密度 ②牛 ③米/秒 ④加速度
⑤长度 ⑥质量 ⑦千克 ⑧时间
A. 属于国际单位制中基本单位的是①⑤⑥⑧
B.属于国际单位制中基本单位的是⑦
C.属于国际单位的是②③⑦
D.属于国际单位的是④⑤⑥
答案解析：
区分不同的单位
BC
2.在力学范围内，国际单位制规定了三个基本量，它们的单位分别是（ ）
A.N、m/s、m/s2 B.W、s、J
C.m、kg、s D.N、kg、m
答案解析：
力学三个基本单位
C
3. 现有下列物理量或单位，按下面的要求填空：
A.质量； B.N； C.m/s2 ； D.密度； E.m/s； F.kg； G.cm； H.s； I.长度 J.时间.
(1) 属于物理量的是 ？
(2) 在国际单位制中作为基本单位的物理量有 ？
(3)在国际单位制中属于基本单位的有 ？属于导出单位的有？
答案解析：
（1）A、D、I、J
（2） A、I、J
（3）F、H；B、C、E
02
单位制的应用
1、简化运算：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，只在式子的末尾写出所求量的单位即可，简化了运算过程
2、检验结果：各量的单位统一成国际单位制单位，只要正确地应用公式，计算结果必定是用国际单位制单位来表示。只有所求物理量的计算结果的单位和该物理量在国际单位制中的单位完全一致时，该运算过程才可能是正确的。若所求物理量的单位不对，则结果一定错
3、推导单位：物理公式在确定各物理量的数量关系时，同时也确定了各物理量的单位关系，所以我们可以根据物理公式中物理量间的关系，推导出物理量的单位
如图所示，圆锥的高是h，底面半径是r，某同学记的圆锥体积公式是V＝ πr3h。
(1)圆锥的高h、半径r的国际单位各是什么？体积的国际单位又是什么？
　米(m)　米(m)　立方米(m3)
(2)将h、r的单位代入公式V＝ πr3h，计算出的体积V的单位是什么？这说明该公式是对还是错？
　由V＝ πr3h，可得V的单位是m4，与体积的国际单位m3相矛盾，说明该公式是错的。
　在解一道文字计算题时(由字母表达结果的计算题)，一个同学解得x＝
(t1＋t2)，用单位制的方法检查，这个结果
A.可能是正确的
B.一定是错误的
C.如果用国际单位制，结果可能正确
D.用国际单位制，结果错误，如果用其他单位制，结果可能正确
例3
√
公式右边的单位为 ，而公式左边的单位为m，所以公式肯定是错误的，与单位制的选取无关，故选B。
　光滑水平桌面上有一个静止的物体，质量是700 g，在1.4 N的水平恒力作用下开始运动。那么，5 s末物体的速度大小是多少？5 s内它的位移大小是多少？
例4
答案　10 m/s　25 m
5 s末物体的速度v＝at＝2 m/s2×5 s＝10 m/s
上述计算过程可简化为
v＝at＝2×5 m/s＝10 m/s
1、请你导出压强的单位？
答案解析：
2、小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？
答案解析：
R与h的单位都是m，如果它们相乘，变成了m4，与体积单位m3不同，所以该公式错误
3、一个原来静止的物体，质量是7kg，在14N的恒力作用下：
（1）5s末的速度是多大？
（2）5s内通过的路程是多
大？
答案解析
应用单位解题法
课堂小结
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
基本量的单位
m/s、m/s2、 N、kg/m3 kgm/s、kgm2/s2
库、欧姆、电功率等等
焦/千克等
电学
热学
热学
光学
国际单位制
(简称SI单位制)
谢谢各位的聆听！

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