【同步導(dǎo)學(xué)】2012高中物理 4.4力學(xué)單位課件 新人教版必修1

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1、4力學(xué)單位 一、基本量、基本單位和導(dǎo)出單位1物理學(xué)的_在確定了物理量之間的數(shù)量關(guān)系的同時(shí)，也確定了物理量的_間的關(guān)系2基本量：被選定的利用物理量之間的關(guān)系推導(dǎo)出其他物理量的_的_基本單位：_的單位3導(dǎo)出單位：由基本量根據(jù)_推導(dǎo)出來(lái)的其他物理量的單位關(guān)系式單位單位物理量基本物理量關(guān)系式 二、單位制和國(guó)際單位制1單位制：_單位和_單位一起組成單位制2國(guó)際單位制：國(guó)際通用的，包括一切_領(lǐng)域的單位制3國(guó)際單位制中的基本單位以下是國(guó)際單位制中的七個(gè)基本物理量和相應(yīng)的國(guó)際單位制中的基本單位基本導(dǎo)出計(jì)量 物理量名稱物理量符號(hào)單位名稱單位符號(hào)長(zhǎng)度l _ m質(zhì)量m _ _時(shí)間t _ s電流I _ A熱力學(xué)溫度T

2、開(kāi)(爾文) K發(fā)光強(qiáng)度I，(Iv)坎(德拉) cd物質(zhì)的量n，()摩(爾) mol米千克kg秒安培 4.在力學(xué)范圍內(nèi)，國(guó)際單位制中的基本量為：_、 _、 _相應(yīng)的基本單位為：_、 _、 _.長(zhǎng)度質(zhì)量時(shí)間米千克秒 一、為何要建立單位制1單位制的意義(1)對(duì)一個(gè)物理量進(jìn)行定量描述，僅僅用一個(gè)數(shù)是不夠的，一定要在數(shù)后帶有單位，同一個(gè)物理量，選用不同單位其數(shù)不同(2)在利用物理公式進(jìn)行運(yùn)算時(shí)，為了在代入數(shù)據(jù)時(shí)不至于使表達(dá)式過(guò)于繁雜，我們要把各個(gè)量換算到同一單位制中，這樣計(jì)算時(shí)就不必一一寫(xiě)出各量的單位，只要在所求結(jié)果后寫(xiě)上對(duì)應(yīng)的單位即可進(jìn)行物理量的計(jì)算時(shí)，習(xí)慣上把各量的單位統(tǒng)一到國(guó)際單位制 2選取基本單

3、位的原則基本單位的選擇應(yīng)符合下列原則：(1)由最少的基本單位來(lái)構(gòu)成最多的導(dǎo)出單位；(2)有很高的精確度，并有長(zhǎng)期的穩(wěn)定性和重復(fù)性；(3)互相獨(dú)立3選“m、kg、s”為力學(xué)基本單位的原因基本物理量和基本單位選定的原則是：(1)這些物理量在力學(xué)中有最基本的地位 (2)用這些物理量的單位作基本單位，可使基本單位的數(shù)目最少，從而使導(dǎo)出單位更簡(jiǎn)單力學(xué)研究的是物體在運(yùn)動(dòng)變化過(guò)程中力與運(yùn)動(dòng)的關(guān)系，因此反映物體自身固有屬性的量質(zhì)量和反映空間尺度的量長(zhǎng)度以及時(shí)間，必然與物體受力后的運(yùn)動(dòng)變化聯(lián)系最密切、最普遍，所以這三個(gè)物理量也最基本事實(shí)也表明選用這三個(gè)量作基本單位，可使力學(xué)的基本單位數(shù)目最少 現(xiàn)有下列物理量或單

4、位，按下面的要求選擇填空(填序號(hào)字母)A密度B米/秒C牛頓D加速度E質(zhì)量F秒G厘米H長(zhǎng)度I時(shí)間J千克(1)屬于物理量的是_(2)在國(guó)際單位制中，作為基本單位的物理量有_(3)在物理量的單位中不屬于國(guó)際單位的是_(4)在國(guó)際單位制中屬于基本單位的是_，屬于導(dǎo)出單位的是_ 解析：(1)題中所有各項(xiàng)中，屬于物理量的是：密度、加速度、質(zhì)量、長(zhǎng)度、時(shí)間，故此空填“A、D、E、H、I”(2)在國(guó)際單位制中，作為基本單位的物理量有：質(zhì)量、長(zhǎng)度、時(shí)間故此空填“E、H、I”(3)題中所給的單位中，不屬于國(guó)際單位的是厘米，故此空填“G”(4)在國(guó)際單位制中屬于基本單位的是秒和千克，屬于導(dǎo)出單位的是米/秒、牛頓故應(yīng)

5、填“F、J”；“B、C”答案：(1)A、D、E、H、I(2)E、H、I(3)G(4)F、JB、C 二、單位制在物理計(jì)算中的應(yīng)用1根據(jù)單位制的基本單位和導(dǎo)出單位，可以利用公式推導(dǎo)出其他物理量的單位，并確定該公式的比例常數(shù)如在國(guó)際單位制中，根據(jù)牛頓第二定律定義使質(zhì)量為1 kg的物體產(chǎn)生1 m/s2加速度的力為1 N，即1 N1 kgm/s2，這時(shí)Fkma中，k1所以Fma. 2根據(jù)物理量的單位發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤在查閱資料或進(jìn)行計(jì)算的過(guò)程中，如果發(fā)現(xiàn)某公式在單位上有問(wèn)題，或所求結(jié)果的單位與采用的單位制中該量的單位不一致，那么該公式或計(jì)算結(jié)果肯定是錯(cuò)誤的3在物理計(jì)算中，如果問(wèn)題中的已知量的單位都用同一單位制表示

6、時(shí)，計(jì)算結(jié)果也一定是用同一單位制表示的因此，用同一單位制進(jìn)行計(jì)算時(shí)，可以不必一一寫(xiě)出各個(gè)量的單位，只要在數(shù)字后面寫(xiě)出正確的單位就可以了 解析：在解題代入公式之前應(yīng)先統(tǒng)一單位，然后再進(jìn)行計(jì)算，故A、C錯(cuò)；單位統(tǒng)一后，只須在數(shù)字后面寫(xiě)單位，故B錯(cuò)，D對(duì)答案：D 三、單位制的作用和組合單位的讀法1作用(1)單位制可以幫助我們記憶物理公式(2)可對(duì)計(jì)算結(jié)果的正、誤進(jìn)行檢驗(yàn)如用力學(xué)國(guó)際單位制計(jì)算時(shí)，只有所求物理量的計(jì)算結(jié)果的單位和該物理量在力學(xué)國(guó)際單位制中的單位完全一致時(shí)，該運(yùn)算過(guò)程才可能是正確的若所求物理量的單位不對(duì)，則結(jié)果一定錯(cuò) (3)用同一單位制進(jìn)行計(jì)算時(shí)，可以不必一一寫(xiě)出各個(gè)已知量的單位(但各已

7、知量的數(shù)字必須是用同一單位制中單位換算出來(lái)的數(shù)字，如題給條件是v54 km/h，用力學(xué)國(guó)際單位制時(shí)一定要換算成v15 m/s，數(shù)字是“15”，而非“54”)，只在計(jì)算結(jié)果的數(shù)字后面寫(xiě)出所求物理量在該單位制下的單位即可，這樣可以簡(jiǎn)化計(jì)算 2讀法組合單位的中文名稱與其符號(hào)表示的順序一致，在只有名稱而不出現(xiàn)符號(hào)的場(chǎng)合，名稱的順序應(yīng)該與有符號(hào)的情況下一致如單位由相乘構(gòu)成，無(wú)論是否使用乘的符號(hào)，名稱中無(wú)對(duì)應(yīng)“乘”的詞；符號(hào)中的除(斜線和出現(xiàn)的負(fù)指數(shù))，名稱中對(duì)應(yīng)的詞為“每”字，“每”字只出現(xiàn)一次而與分母中的單位多少無(wú)關(guān)例如：力矩的SI單位名稱為“牛頓米”(其符號(hào)為Nm)；密度的SI單位名稱為“千克每立方

8、米”(其符號(hào)為kg/m3) 答案：B 解析：“力”雖然是力學(xué)中的一個(gè)最基本的概念，但它的單位“牛頓”卻不是力學(xué)中的基本單位力學(xué)中的基本單位是千克、米、秒，其他皆為導(dǎo)出單位物理公式不僅確定了物理量之間的數(shù)量關(guān)系，同時(shí)也確定了物理量之間的單位關(guān)系已知量采用國(guó)際單位，通過(guò)物理公式運(yùn)算的結(jié)果的單位一定為國(guó)際單位，單位制在力學(xué)計(jì)算中的意義正在于此答案：BCD 【跟蹤發(fā)散】11：下列關(guān)于力學(xué)單位制的說(shuō)法中正確的是()A在有關(guān)力學(xué)的分析計(jì)算中，只能采用國(guó)際單位，不能采用其他單位B力學(xué)單位制中，選成基本單位的物理量有長(zhǎng)度、質(zhì)量和速度C力學(xué)單位制中，采用國(guó)際單位的基本單位有千克、米、秒D單位制中的導(dǎo)出單位可用基

9、本單位表示 解析：計(jì)算中只要單位統(tǒng)一即可，不一定都采用國(guó)際單位；力學(xué)單位制中，選成基本單位的物理量為長(zhǎng)度、時(shí)間和質(zhì)量；在力學(xué)單位制中，采用國(guó)際單位的基本單位為kg、s、m；由基本單位導(dǎo)出的其他單位，可用基本單位來(lái)表示答案：CD 答案：2.5103 N與運(yùn)動(dòng)的方向相反 【反思總結(jié)】(1)在利用物理公式進(jìn)行計(jì)算時(shí)，為了在代入數(shù)據(jù)時(shí)不使表達(dá)式過(guò)于繁雜，我們要把各個(gè)量換算到同一單位制中，這樣計(jì)算時(shí)就不必一一寫(xiě)出各量的單位，只要在所求結(jié)果后寫(xiě)上對(duì)應(yīng)的單位即可(2)習(xí)慣上把各量的單位統(tǒng)一成國(guó)際單位，只要正確地應(yīng)用公式，計(jì)算結(jié)果必定是用國(guó)際單位來(lái)表示的 【跟蹤發(fā)散】21：一輛一級(jí)方程式賽車，質(zhì)量為2 t，發(fā)

10、動(dòng)機(jī)可給它提供 4.2104 N的牽引力，運(yùn)動(dòng)中車受到阻力為車重的 0.1倍，那么這輛賽車從靜止出發(fā)在3 s內(nèi)，速度可提升多少？ 解析：賽車的質(zhì)量m2 t2 000 kg.設(shè)賽車的加速度為a，由牛頓第二定律得F0.1mgma，代入數(shù)值得4.21040.12 000102 000a所以a20 m/s2，賽車在3 s末的速度vat203 m/s60 m/s.答案：60 m/s 物理公式與數(shù)學(xué)公式的區(qū)別學(xué)好物理離不開(kāi)數(shù)學(xué)，但不能把物理公式當(dāng)成數(shù)學(xué)公式來(lái)理解，這是因?yàn)槲锢砉脚c數(shù)學(xué)公式之間有許多本質(zhì)上的區(qū)別(1)數(shù)學(xué)公式只表示數(shù)量大小間的關(guān)系，很少涉及各量間的單位；物理量不但有大小，還有單位，因而物理

11、公式不僅表示各量的數(shù)量關(guān)系，而且還包含單位關(guān)系例如由牛頓第二定律Fma可知，1 N1 kgm/s2. (2)許多物理公式，不僅表示各量間的大小關(guān)系，而且表示它們之間的方向關(guān)系例如根據(jù)Fma可知，物體加速度的方向與其所受合外力的方向相同，如果忽視這一點(diǎn)，就會(huì)犯錯(cuò)誤(3)數(shù)學(xué)中的函數(shù)關(guān)系是從具體的客觀事物中抽象概括出來(lái)的，像yf(x)，它不與某個(gè)具體的物理過(guò)程相聯(lián)系所以在y與x之間沒(méi)有確定的因果關(guān)系，寫(xiě)成yf(x)時(shí)，x是原因，y是結(jié)果，通過(guò)公式變形，可以找出yf(x)的反函數(shù)x(y)，在反函數(shù)中y是原因，x是結(jié)果 可見(jiàn)，由于公式形式的變化，因果關(guān)系也隨之改變物理公式是與某個(gè)物理過(guò)程相聯(lián)系的，它反

12、映了該過(guò)程中的物理量之間的必然的因果關(guān)系例如牛頓第二定律的數(shù)學(xué)表達(dá)式Fma中的F、m、a三個(gè)量之間的因果關(guān)系是由物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的變化過(guò)程本身決定的，牛頓第二定律的數(shù)學(xué)表達(dá)式，無(wú)論以哪種形式出現(xiàn)(a，或Fma，或m)，F(xiàn)、m都是原因，a是結(jié)果由此可見(jiàn)，物理公式中，各量之間的因果關(guān)系是不能隨意顛倒的 1關(guān)于國(guó)際單位制，下列說(shuō)法中正確的是()A在力學(xué)單位制中，若采用cm、g、s作為基本單位，力的單位是牛(N)B牛是國(guó)際單位制中的一個(gè)基本單位C牛是國(guó)際單位制中的一個(gè)導(dǎo)出單位D千克米/秒2、焦/米都屬于力的國(guó)際單位 解析：力的單位是由牛頓第二定律而導(dǎo)出的，當(dāng)取國(guó)際單位時(shí)，由Fma可知力的單位應(yīng)是質(zhì)量的單位

13、和加速度單位的乘積，即Nkgm/s2.若取厘米、克、秒作為基本單位，那么根據(jù)牛頓第二定律，力的單位就應(yīng)是克厘米/秒2牛故A、B錯(cuò)誤，C選項(xiàng)正確由功的計(jì)算公式WFx，得FW/x.由于功的國(guó)際單位是焦，長(zhǎng)度的國(guó)際單位是米，所以力的國(guó)際單位也可表示為焦/米，所以D選項(xiàng)是正確的答案：CD 2下列哪組單位都是國(guó)際單位制中的基本單位()A千克、秒、牛頓B千克、米、秒C克、千米、秒 D牛頓、克、米解析：力學(xué)中選定長(zhǎng)度、質(zhì)量和時(shí)間這三個(gè)物理量的單位為基本單位，國(guó)際單位對(duì)應(yīng)是米、千克和秒答案：B 3測(cè)量國(guó)際單位制中規(guī)定的三個(gè)力學(xué)基本物理量分別可用的儀器是()A米尺、彈簧測(cè)力計(jì)、秒表B米尺、測(cè)力計(jì)、打點(diǎn)計(jì)時(shí)器C量筒、天平、秒表 D米尺、天平、秒表 解析：國(guó)際單位制中規(guī)定的三個(gè)力學(xué)基本量分別為：長(zhǎng)度、質(zhì)量和時(shí)間，依次分別用：米尺、天平和秒表進(jìn)行測(cè)量，故D正確答案：D 答案：D 練規(guī)范、練技能、練速度