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第四节 力学单位制
第四章 牛顿运动定律
目录
CONTENTS
01
学习目标
02
情景导入
03
新课讲解
04
小试牛刀
05
课堂小结
学习目标
01
学习目标
1.知道基本单位、导出单位和单位制的概念
2.知道国际单位制及七个基本量和基本单位
3.掌握根据物理量关系式确定物理量单位的方法
4.掌握运算过程中单位的规范使用方法
情境导入
02
数值与单位的匹配是科学学习及研究的基本要求。
你有想过为什么不同的数值需要匹配不同的单位嘛？
一头大象的质量约为3.2_____。
小汽车的长度是4520_____。
新课讲解
03
单位
是指计量事物的标准量的名称
米是计量长度的单位
千克是计量质量的单位
升是计量容积的单位
秦始皇统一了货币、文字和度量衡
长度 x = 18 m
质量 m = 8 kg
时间 t = 30 s
数值部分↑
↑单位部分
物理量——用于定量描述物理现象或物理对象，
一般由数值和单位组成。
物理量
物理量符号
物理学通过公式描述各物理量间的数量关系，表达自然规律
一方面，物理量选取的单位不同，会直接影响 物理规律的数学形式
另一方面，随着对 物质世界认识的不断深入，物理学研究需要不断引入新的 物理量，才能对自然现象进行科学的描述。
是否都要为每一个物理量定义一个独立的单位呢？
如果位移的单位用米(m)，时间的单位用秒(s)
得出的速度单位就是米每秒(m/s)
如果速度的单位用米每秒(m/s)，时间的单位用秒(s)
得出的加速度的单位就是米每二次方秒(m/s2)
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。
建立科学的单位制
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作基本量，它们相应的单位叫作基本单位。
质量
时间
长度
kg、g、mg 等
s、min、h、天、月、年 等
m、dm、cm、nm、um、km等
基本量
物理量
单位
基本单位
一、基本单位
导出单位：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。
m/s、 cm/s 、km/h、 dm/s
m/s2 、cm/s2
F＝ma
1 N = 1 kg·m/s2
速度：
加速度：
合外力：
导 出 单 位
二、导出单位
单位制：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
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，简称 SI 。
三、国际单位制
米（m）、千克（kg）、秒（s）三个基本单位
电磁学
安〔培〕（A）
热学
摩〔尔〕（mol）
开〔尔文〕（K）
光学
坎〔德拉〕（K）
{5C22544A-7EE6-4342-B048-85BDC9FD1C3A}物理学中的七个
基本物理量
对应的基本单位
国际单位制中
的基本单位
长度(l)
千米(km)、米(m)、厘米(cm)、毫米(mm)等
米(m)
质量(m)
吨(t)、千克(kg)、克(g)等
千克(kg)
时间(t)
年、天、小时(h)、分、秒(s)
秒(s)
电流(I)
安培(A)、毫安(mA)、微安(μA)
安培(A)
热力学温度(T)
开尔文(K)
开尔文(K)
物质的量(n， (v))
摩尔(mol)
摩尔(mol)
发光强度(I，(Iv))
坎德拉(cd)
坎德拉(cd)
焦耳(J)、牛顿(N)是基本单位还是导出单位？
由F = ma 得：1 N = 1 kg·m/s2
由W = FL 得：1 J = 1 N·m = 1 kg·m/s2·m = 1 kg·m2/s2
m
kg
a
m/s2
F
N
L
m
判断公式是否正确
m
m/s · s2
m/s2 · s3
m · s
公式错了
除了能初步判断一些物理等式或计算结果的正确性外，利用单位制还可 以帮助我们对关于物理规律的猜想做出判断
例.一个静止在光滑水平面上的物体，质量是8 kg，在16 N的恒力作用下，6 s末的速度是多大？ 6 s内通过的路程是多大？
简化计算中的单位表达
v
v0=0
F=16N
s
国际单位制在物理计算中的应用
解：
v ＝at＝2 m/s2×6 s＝12 m/s
统一单位制
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。
＝2m/s2
8 kg
16 kg·m/s2
m
F
＝
a＝
m
F
8
16
＝
a＝
＝2 m/s2
m/s2
v＝at＝2×6 m/s＝12 m/s
s＝ at2 ＝ ×2 m/s2×36 s
2
1
2
1
＝36m
＝36 m
s ＝ at2 ＝ ×2×36 m
2
1
2
1
16 N
例.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.
用单位制来粗略判断结果是否正确
秒：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9192631770个周期的持续时间为1 s。
米：米是光在真空中 时间间隔所经路径的长度。
千克：千克由普朗克常量h及米和秒定义。

课外阅览——力学基本单位的规定
即：
小试牛刀
04
1.在国际单位制中，力学的三个基本单位是( )
A.秒、牛顿、米
B.秒、牛顿、千克
C.千克、牛顿、米
D.千克、米、秒
D
答案：D
解析：力学中的基本物理量有三个，它们分别是长度、质量、时间，它们的单位分别为米、千克、秒。
故选D。
2.下列以科学家名字命名的物理量中，单位换算正确的是( )
A.特斯拉 B.韦伯
C.库仑 D.焦耳
D
答案：D
解析：A.根据 ，可知 ，
则 ，故A错误；
B.根据 ，可知磁通量的单位韦伯 ，故B错误；
C.根据 ，可知电荷量的单位库仑 ，故C错误；
D.根据 ，可知电场力做功的单位焦耳 ，故D正确。
故选D。
学习目标
情境导入
新课讲解
小试牛刀
课堂小结
3.能量密度是指单位体积内所包含的能量，若用国际单位制中的基本单位来表示它的单位，正确的是( )
A.
B.
C.
D.
D
答案：D
解析：能量密度是指单位体积内所包含的能量，能量的单位是J，体积的单位是 ，则 ，故能量密度的单位用国际单位制中的基本单位来表示为
学习目标
情境导入
新课讲解
小试牛刀
课堂小结
4.已知雨滴匀速下落时受到的阻力大小 ，其中 k 为比例系数，S为雨滴的横截面积（过球心，雨滴可看成正球体），v 为雨滴下落的速度大小。根据你所学过的知识，判断比例系数 k 的单位是( )
A.
B.
C.
D.
B
答案：B
解析：将 变形，有
f、S、v的单位分别为 、 、 ，代入可知比例系数k的单位为 。
故选B。
课堂小结
05
① 国际单位制的基本单位
（1）力学中的三个基本量：长度、质量和时间.
（2）基本量的单位叫作基本单位.国际单位制中，三个力学基本单位是米（m）、千克（kg）和秒（s）
1
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