第四节 力学单位制(教学)

一、SI基本单位 基本单位 物理量名称 物理量名称 长度 质量 时间 电流 热力学温度 发光强度 物质的量 单位名称 单位名称 米 千克(公斤) 千克(公斤) 秒 安( 培) 尔文) 开(尔文) 德拉) 坎(德拉) 摩( 尔) 单位符号 单位符号 m kg s A K cd mol
SI中的非基本单位（也不是导出单位） 中的非基本单位（也不是导出单位） 中的非基本单位
常 用 的 力 学 量 的 单 位 （导 出 单 位 ）
(量) 量 率 量 名称 面积 体积 位移 速度 加速度 角速度 频率 (
物理量 符号 S V S V A ω f ρ F M P P W E P 名称 平方米 立方米 米 米每秒
单位 符号 m2 m3 m m/s m/s2 rad/s Hz Kg/m3 N
三、单位制
基本单位和导出单位的总和叫做单位制. 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， 由于基本单位的选择不同，历史上力学中出现了厘 秒制和米、千克、秒制两种不同的单位制， 米、克、秒制和米、千克、秒制两种不同的单位制， 工程技术领域还有英尺、 磅制等单位制． 工程技术领域还有英尺、秒、磅制等单位制．
厘米 长度 毫米 分米 小时 时间 分钟 日等等 克 质量 吨 毫克 g t mg cm mm dm h min
除了SI单位制，还有厘米 克 秒单位制 除了 单位制，还有厘米·克·秒单位制 单位制
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） 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， 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， 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， 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最少． 可以使力学中的单位数目最少．
五、组合单位的读法
• 组合单位的汉文名称与其符号表示的顺序一 致 ． 在只有名称而不出现符号的场合， 名称的顺 在只有名称而不出现符号的场合 ， 序应该与有符号的情况下一致． 序应该与有符号的情况下一致 ． 如单位由相乘构 无论是否使用乘的符号， 名称中无对应“ 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） 的词 ， 符号中的除 （ 斜线和出现的负指数 ） ， 名 称中对应的词为“ 称中对应的词为 “ 每 ” 字 ， “ 每 ” 字只出现一次 而与分母中的单位多少无关． 而与分母中的单位多少无关． • 例如： 例如： 力矩的SI单位名称为“牛顿米” 因其符号为N·m） SI单位名称为 力矩的SI单位名称为“牛顿米”（因其符号为 ） 密度的SI单位名称为“千克每立方米” SI单位名称为 密度的SI单位名称为“千克每立方米”（因其符号 为kg／m3）06 ／
1、给出下列物理量或单位，请按要求填空： 给出下列物理量或单位，请按要求填空： 牛顿； 加速度； A、米； B、牛顿； C、加速度； D、米/秒2； 千克； 时间； E、质量； F、千克； G、时间； 质量； H、秒；
位移； 厘米； 千克/ I、分钟； J、位移； K、厘米； L、千克/米3； 分钟； M、焦耳； 焦耳； 既不是国际单位，也不是导出单位 既不是国际单位，
同学 题时， 同学， 题时，单 错， 说 己 。其 实 单 没 。代 数据 应统 单 这 习惯08 习惯
2、检验结果的正误 物理公式既反映了各物理量间的数量关系， 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， 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， 制来粗略判断结果是否正确，如单位制不对，结果一 定错误． 定错误． 例2：如果地球自转速度加快以使赤道上的物体能克 服地球引力而脱离地面飘浮起来， 服地球引力而脱离地面飘浮起来，这时地球自转的最 大周期T 地球半径为R 大周期T＝ (地球半径为R，地面重力加速度为 g). g 有位同学推出的结果是： 有位同学推出的结果是： ＝2π T＝ R 结果对吗？ 结果对吗？ 单位对，结果不一定对，但对结果可以“放心” 单位对，结果不一定对，但对结果可以“放心”一点 单位不对， 单位不对，结果则肯定不对
导出单位
由基本单位推 导出来的单位 叫导出单位
m/s、m/s2、 N、kg/m3 、 、 kgm/s、kgm2/s2、Ns 、 库、欧姆、电功率等等 欧姆、 焦/千克等 千克等
二、导出单位： 导出单位：
根据物理公式中其他物理量和基本物理量的关系， 根据物理公式中其他物理量和基本物理量的关系， 推导出的物理量的单位． 推导出的物理量的单位． 从根本说， 从根本说，所有的物理量都是由基本物理量构成 的，在力学范畴内，所有的力学量都是由长度、质 在力学范畴内，所有的力学量都是由长度、 量和时间这三个基本物理量组成的， 量和时间这三个基本物理量组成的，因此基本物理 量的单位选定也就决定了其他导出物理量的单位． 量的单位选定也就决定了其他导出物理量的单位．
vt v0=0 F=14 N
s
物体在上述过程作匀变速直线运动吗？为什么？ 物体在上述过程作匀变速直线运动吗？为什么？
解： 14 F ＝ 14N a＝ m ＝2m/s2 7kg Vt＝at＝2m/s2×5s＝10m/s ＝ ＝ S＝ 1 2 1 at ＝ ×2m/s2×25s2 2 2 ＝25m
统一单位制 14 F m/s2＝2m/s2 a＝ m ＝ 7 Vt＝at＝2×5m/s＝10m/s ＝ × ＝ 1 2 1 S ＝ at ＝ ×2×25m × 2 2 ＝25m
速度公式 v=s/t．位移单位选 ，时间单位选 ，速 ．位移单位选m，时间单位选s， 度的单位是m/s 度的单位是 加速度公式为a=(v1-v0)/t．速度单位是 加速度公式为 ．速度单位是m/s，时间单 ， 位是s，则加速度的单位是m/s2 位是 ，则加速度的单位是 牛顿第二定律公式为F=ma．质量单位选kg，加速 ．质量单位选 ， 牛顿第二定律公式为 度单位选m/s2，则力的单位是N (kg·m/s2). 则力的单位是N 度单位选
备注
米每二次秒 弧度每秒 赫兹 每立方米
SI
Leabharlann Baidu
量) 量 度
1N=1Kgm/s2
·米
米每秒
N ·m Kgm/s Pa J J W 1w=1J/s 1Pa=1N/m2 1J=1Nm
四、力学中的国际单位制（SI） 力学中的国际单位制（SI）
1．基本单位 –长度单位：米（m） 长度单位： ） 长度单位 –质量单位：千克（kg） 质量单位： 质量单位 千克（ ） s） –时间单位：秒（s） 时间单位： 时间单位 2．导出单位： 导出单位： –速度单位：米／秒（m/s） 速度单位： 速度单位 ） –加速度单位：米/秒2（m/s2） 加速度单位： 加速度单位 –力的单位：牛顿（N） 力的单位： 力的单位 牛顿（ ）
质量为500 的物体受力作用后获得10 500g 10m 2 、 质量为 500 g的物体受力作用后获得 10 m／s2 的加 速度，则物体受到的合外力为多少牛？ 速度，则物体受到的合外力为多少牛？ 解: m＝500g＝0.5kg ＝ ＝ a＝10cm／s2＝0.1m／s2 ＝ ／ ／ 由牛顿第二定律： 由牛顿第二定律：F=ma 得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， 利用国际单位制运算时，不需要带单位运算，只 要在每一个结果的后面写上正确单位即可． 要在每一个结果的后面写上正确单位即可．
新课标高中物理必修I 新课标高中物理必修I
物理学的关系式
例如: 例如 速度
∆x v= ∆t
加速度 ∆v a= ∆t
力
F合 = ma
1N = 1kg ⋅ m / s 2
m/s
m/s
2
物理学的关系式确定了物理量之间的关系，也指它 物理学的关系式确定了物理量之间的关系， 确定了物理量之间的关系 确定了物理量之间的单位关系 单位关系。 确定了物理量之间的单位关系。 一般说来，物理量的单位可以任意选择， 一般说来，物理量的单位可以任意选择， 这样 就会存在同一个物理量出现多个单位， 就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， 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1960年第11 1960年第11届国际计量 学技术的交流与发展，因此1960年第11 届国际计量 大会对此做出了规范，通过了国际单位制（ 大会对此做出了规范，通过了国际单位制（代号为 SI） SI）
A F H 1、在国际单位制中作为基本单位的是__________。 在国际单位制中作为基本单位的是__________。 __________ B D L M 2、属于导出单位的是______________。 属于导出单位的是______________。 ______________ C E G J 3、物理量是：_____________。其中属于矢量的 物理量是：_____________。 是 C J ，属于标量的是 E G ；05
选定的 单位
单 位 制
基本单位
国际单位 制(简称 简称 SI单位制 单位制) 单位制
1、米(m) 、 2、千克（Kg） 、千克（ ） 3、秒（S） 、 ） 4、安培（A） 、安培（ ） 5、开尔文（K） 、开尔文（ ） 6、坎德拉（cd） 、坎德拉（ ） 7、摩尔（mol） 、摩尔（ ）
力学单位制 中的三个基 本单位 电学 热学 光学 热学
1、简化计算过程的单位表达 在解题计算时， 已知量均采用国际单位制， 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 程中不用写出各个量的单位 ， 所求量的单位即可． 所求量的单位即可． 一个静止在光滑水平面上的物体， 例1 ：一个静止在光滑水平面上的物体，质量是 kg， 14N的恒力作用下， 末的速度是多大？ 7kg，在14N的恒力作用下，5s末的速度是多大？ 内通过的路程是多大？ 5s内通过的路程是多大？ 物理 情景