4.4《力学单位制》ppt课件

(2)导出单位：由基本量 根据 物理关系 推导出来的其他物 理量的单位，例如速度、加速度的单位，叫做导出单位. 2.国际单位制中的力学单位 (1)基本单位 长度l，单位： m ；质量m，单位： kg ；时间t，单位： s .
(2)常用的导出单位
Δx v＝ Δt 速度(v)，由公式 导出，单位： m/s . Δv 加速度(a)，由公式a＝ Δt 导出，单位： m/s2 .
F牵－F 3.5×105－105 2 2 a＝ ＝ m /s ＝ 0.25 m/ s m 106
列车由静止加速到v＝180 km/h＝50 m/s所用时间为 v－v0 50－0 t＝ a ＝ 0.25 s＝200 s
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此过程中列车的位移为
2 v2－v2 50 －0 0 x＝ 2a ＝ m＝5×103 m＝5 km 2×0.25
(2)经过多长时间汽车的速度可达10 m/s.
解析 v－v0 10－0 t＝ a ＝ 0.2 s＝50 s
答案 50 s
针对训练
质量m＝200 g的物体以加速度a＝20 cm/s2做 )
匀加速直线运动，则关于它受到的合外力的大小及单位， 下列运算既简洁又符合一般运算要求的是( A.F＝200×20＝4 000 N B.F＝0.2×0.2 N＝0.04 N C.F＝0.2×0.2＝0.04 N
解析
密度、加速度、长度、质量和时间不是单位的名
称，而是物理量的名称；千克是国际单位制中的基本单 位，牛、米每秒是国际单位制中的导出单位，都属于国 际单位，故B、C正确. 答案 BC
二、单位制的应用
例2 一辆重4 t的汽车，从静止开始，在水平路面上行驶，
已知发动机的牵引力为1 600 N，汽车在运动时所受阻力
提供的数据是以国际单位制算出来的，并把这些数据直接输
入电脑.从这次事故的原因上，你能得到什么启示？
答案 在国际上采用统一的单位制是非常重要的，也是非常
必要的.
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要点提炼
1.单位制： 基本 单位和 导出 单位一起组成单位制. (1)基本量和基本单位 被选定的能够利用物理量之间的关系 推导出其他物理量的 单位的物理量叫做基本量.基本物理量的单位叫基本单位. 国际单位制中选定 长度(l) 、 质量(m) 、 时间(t) 、电流(I)、 热力学温度 (T) 、物质的量 (n) 、发光强度 (I) 七个量为基本 量；对应的七个基本单位是 米 、 千克 、 秒 、安培、开尔 文、摩尔、坎德拉.
m/s ， a 的单位为 m/s2 ， F 的单位为 kg· m/s2 ， x 的单位为 m. 由此可解出A、B、C、D的单位分别为s、m2/s、kg· m/s、 m，故A、B、C一定错误，D可能正确.
答案 ABC
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4.(利用单位制简化计算过程)一列质量为103 t的列车，机
车牵引力为3.5×105 N，运动中所受阻力为车重的0.01倍.
第四章 牛顿运动定律
学案4 力学单位制
目标定位
1.知道单位制、基本单位和导出单位的概念.
2.明确国际单位制中七个基本量和力学中三个基本 量及其单位.
3.知道物理运算过程中单位的规范使用和表示方法.
知识探究
自我检测
一、对单位制的理解
问题设计
知识探究
1.在水浒传中，武松、林冲、鲁智深都是身长八尺的大汉. 那么，你知道身长“八尺”是多少米吗？ 答案 查找资料知，古时的“一尺”相当于现在的0.23 m，
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. 3.判断比例系数的单位 根据公式中物理量的单位关系，可判断公式中比例系数 有无单位，如公式F＝kx中k的单位为N/m，F＝μFN中μ无 单位.
4.单位制可检查物理量关系式的正误 根据物理量的单位，如果发现某公式在单位上有问题， 或者所求结果的单位与采用的单位制中该量的单位不一
答案 B
课堂要点小结
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自我检测
1.(对单位制的理解)关于力学单位制，下列说法
正确的是(
)
A.kg、m/s、N是导出单位
B.kg、m、s是基本单位
C.在国际单位制中，质量的单位可以是kg，也可以是g
D.只有在国际单位制中，牛顿第二定律的表达式才是F＝ma
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解析
所谓导出单位，是利用物理公式和基本单位推导
m/s2) 力(F)，由公式 F＝ma 导出，单位：.N(或kg· 此外还有功、功率、压强等.
二、单位制的应用
问题设计
1.单位制可以简化计算过程 计算时首先将各物理量的单位统一到国际单位制中，这
样就可以省去计算过程中单位的代入，只在数字后面写
上相应待求量的单位即可，从而使计算简便.
2.推导物理量的单位
D.F＝0.2 kg×0.2 m/s2＝0.04 N
解析
在物理计算中，如果各物理量的单位都统一到国
际单位制中，则最后结果的单位也一定是国际单位制中 的单位.
答案 B
例3
在解一道计算题时 (由字母表达结果的计算题 )一个 F 同学解得位移x＝ (t1＋t2)，用单位制的方法检查，这个 2m 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
答案 200 s 5 km
解析
可以将右边的力 F 、时间 t 和质量 m 的单位代入公式
中看得到的单位是否和位移 x的单位一致；还可以根据F＝ v ma，a＝ ，v＝ x，将公式的物理量全部换算成基本量的单 t t F 位，就容易判断了.在x＝ (t1＋t2)式中，左边单位是长度单 2m 位，而右边的单位推知是速度单位，所以结果一定是错误 的，单位制选的不同，不会影响结果的准确性，故A、C、 D错，B对.
为车重的0.02倍，取g＝10 m/s2，求：
(1)汽车在开出后加速度的大小； 解析 已知F1＝1 600 N
F2＝4×104×0.02 N＝800 N
合力F＝F1－F2＝800 N
由牛顿第二定律可得加速度
F 800 2 2 a＝ ＝ 3 m/s ＝0.2 m/s m 4×10
答案 0.2 m/s2
“身长八尺”也就是相当于现在的1.84 m左右.
2.美国国家航空航天局 (NASA) 在20 世纪末曾发射过一个火星
探测器，但它由于靠火星过近，结果因温度过高而起火，并
脱离轨道坠入火星的大气层 .航空航天局调查事故原因时发现：
原来探测器的制造商洛克希德· 马丁公司计算加速度时使用了
英制单位，而喷气推动实验室的工程师理所当然地认为他们
列车由静止开始做匀加速直线运动，速度变为180 km/h
需多长时间？此过程中前进了多远距离？(g取10 m/s2) 解析 列车总质量m＝103 t＝106 kg
总重力G＝mg＝106×10 N＝107 N
运动中所受阻力F＝0.01G＝0.01×107 N＝105 N
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设列车匀加速运动的加速度为a. 由牛顿第二定律得F牵－F＝ma， 则列车的加速度为
出来的，力学中的基本单位只有三个，即kg、m、s，其 他单位都是由这三个基本单位衍生(推导)出来的，如“牛 顿”(N)是导出单位，即1 N＝1 kg· m/s2(F＝ma)，所以A 项错误，B项正确.
在国际单位制中，质量的单位只能是kg，C项错误.
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在牛顿第二定律的表达式中，F＝ma(k＝1)只有在所有物 理量都采用国际单位制时才能成立，D项正确. 答案 BD
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3.(利用单位制检查物理量关系式的正误 )有几个同学在一 次运算中，得出了某物体位移x的大小同其质量m、速度v、 作用力F和运动时间t的关系式分别如下，其中一定 错误 ．． 的是(
v A.x＝2a
)
mv3 B.x＝ F C.x＝Ft mv2 D.x＝ 2F
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解析
把各物理量的单位都用基本单位表示，v的单位为
1 2 3 4 2.(利用单位制简化计算过程)一物体在2 N的外力作用下，产
生10 cm/s2的加速度，求该物体的质量.下面有几种不同的求法，
其中单位运用正确、简洁而又规范的是( F 2 A.m＝ ＝ kg＝0.2 kg a 10 F 2N kg· m/s2 B.m＝ ＝ ＝20 ＝20 kg a 0.1 m/s2 m/s2 F 2 C.m＝ ＝ ＝20 kg a 0.1 F 2 D.m＝ ＝ kg＝20 kg a 0.1 )
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解析
带单位运算时，每一个数据均要带上单位，且单
位换算要准确，也可以把题中的已知量的单位都用国际 单位表示，计算所得结果的单位就是国际单位，这样在 统一已知量的单位后，就不必再一一写出各个量的单位， 只在数字后面写出正确单位即可 . 在备选的四个选项中 A、 C均错，B项解题过程正确，但不简洁，只有D项单位运 用正确，且简洁而又规范. 答案 D
致，那么该公式或计算结果肯定是错误的.
典例精析
一、对单位制的理解 例1 对下面的物理量和单位的说法正确的是( ①密度 ②牛 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.属于国际单位制中单位的是②③⑦ D.属于国际单位制中单位的是④⑤⑥
)
③米每秒 ④加速度 ⑤长度 ⑥质量 ⑦千