力学单位制

时间：2022-01-25 17:30:10 教案我要投稿

力学单位制

　　一、教学目标

　　1.知道什么是单位制，知道力学中的三个基本单位。

　　2.认识单位制在物理计算中的作用。

　　二、教学重点

　　单位制及其应用。

　　三、教学难点

　　正确地理解单位制在物理计算中的应用。教学过程为了测量或比较物理量的大小，我们建立了物理量的单位。我们已学过的一些物理量的数量关系的同时，也确定了物理量的单位。一般说来，物理量的单位可以任意选择，这样会存在同一个物理量出现多个单位，与此对应存在多种单位制。古今中外都不一样，严重影响了科学技术的交流与发展，因此国际计量大会对此做出了规范，通过了国际单位制（代号为si）

　　（一）单位制

　　1.基本单位：所选定的基本物理量的单位

　　⑴物理学中，共有七个物理量的单位被选定为基本单位

　　⑵在力学中，选定长度、质量和时间这三个物理量的单位基本单位。长度的单位有：厘米（cm）、米（m）、千米（km）等。质量的单位有：克（g）、千克（kg）、等时间的单位有：秒（s）、分（min）、小时（h）等。力学是研究物体运动变化的.过程中力与运动关系的，因此，联系物体自身性质的量（质量）和空间尺度的量（长度）以及时间，必然与物体受力后运动变化联系得最密切、最普遍，所以这三个物理量也最基本，事实表明用这三个量做基本单位，可以使力学中的单位数目中少。

　　2.导出单位：根据物理公式中其它物理量和基本物理量的关系，推导出的物理量的。单位。从根本上说，所有的物理量都是由基本物理量构成的，在力学范畴内，所有力学量都是由长度、质量和时间这三个基本物理量组成的，因此基本物理量的单位选定就决定了其它导出物理量的单位。速度公式为。位移单位选m，时间单位选s，速度的单位是m/s。加速度公式为。速度单位是m/s，时间单位是s，则加速度单位是m/s2。牛顿第二定律公式为f=ma。质量单位选kg，加速度单位选m/s2，则力的单位是n。可见：选择了位移、时间、质量和其它物理量的单位，就导出了速度、加速度、力的单位。

　　3.单位制：基本单位和导出单位的总和叫做单位制。由于基本单位的选择不同，历史上的力学中出现了厘米、克、秒制，工程技术领域还有英尺、秒、磅制等单位。

　　（二）力学中的国际单位制（si）

　　1.基本单位长度单位：米（m）质量单位：千克（kg）时间单位：秒（s）

　　2.导出单位：速度单位：米/秒（m/s）加速度单位：米/秒2（m/s2）力的单位：牛顿（n）

　　【例1】下列物理量单位中哪些属于基本单位，哪些属于国际单位制单位：吨（t）、米（m）、毫米（mm）、小时（h）、秒（s）、焦耳（j）、牛米（n·m）、微克（μg）、千克（kg）、微秒（μs）、克/厘米3（g/cm3）

　　【解析】首先应明确，在力学中所有长度、质量、时间的单位都是基本单位，所以上述单位中吨（t）、米（m）、毫米（mm）、小时（h）、秒（s）、微克（μg）、千克（kg）、微秒（μs）等都是基本单位。

　　属于国际单位制的是：m、s、kg、n·m值得一提的是，会有相当一部分学生可能会把国际单位制的单位与基本单位混为一谈，持这种错误观点的同学会只把m、s、kg作为第一问的答案。

　　（三）组合单位的谈法组合单位的汉字名称与其它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”字出现一次而与分母在的单位无关。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）

　　（四）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2】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】从题中可看出、题目给出了物体的质量和加速度，但均不是国际单位，因此需要将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，只要在每个结果的后面写上正确的单位即可。

　　【小结】在力学在我们选定长度、质量时间这三个物理量的单位为基本单位，由基本单位和导出单位组成单位制是一个比较科学、完善的单位制。

　　【作业】略

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