力學(xué)單位制
一、教學(xué)目標(biāo)
1.知道什么是單位制，知道力學(xué)中的三個(gè)基本單位。
2.認(rèn)識(shí)單位制在物理計(jì)算中的作用。
二、教學(xué)重點(diǎn)
單位制及其應(yīng)用。
三、教學(xué)難點(diǎn)
正確地理解單位制在物理計(jì)算中的應(yīng)用。教學(xué)過程為了測(cè)量或比較物理量的大小，我們建立了物理量的單位。我們已學(xué)過的一些物理量的數(shù)量關(guān)系的同時(shí)，也確定了物理量的單位。一般說來，物理量的單位可以任意選擇，這樣會(huì)存在同一個(gè)物理量出現(xiàn)多個(gè)單位，與此對(duì)應(yīng)存在多種單位制。古今中外都不一樣，嚴(yán)重影響了科學(xué)技術(shù)的交流與發(fā)展，因此國際計(jì)量大會(huì)對(duì)此做出了規(guī)范，通過了國際單位制（代號(hào)為si）
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1.基本單位：所選定的基本物理量的單位
⑴物理學(xué)中，共有七個(gè)物理量的單位被選定為基本單位
�、圃诹W(xué)中，選定長度、質(zhì)量和時(shí)間這三個(gè)物理量的單位基本單位。長度的單位有：厘米（cm）、米（m）、千米（km）等。質(zhì)量的單位有：克（g）、千克（kg）、等時(shí)間的單位有：秒（s）、分（min）、小時(shí)（h）等。力學(xué)是研究物體運(yùn)動(dòng)變化的.過程中力與運(yùn)動(dòng)關(guān)系的，因此，聯(lián)系物體自身性質(zhì)的量（質(zhì)量）和空間尺度的量（長度）以及時(shí)間，必然與物體受力后運(yùn)動(dòng)變化聯(lián)系得最密切、最普遍，所以這三個(gè)物理量也最基本，事實(shí)表明用這三個(gè)量做基本單位，可以使力學(xué)中的單位數(shù)目中少。
2.導(dǎo)出單位：根據(jù)物理公式中其它物理量和基本物理量的關(guān)系，推導(dǎo)出的物理量的。單位。從根本上說，所有的物理量都是由基本物理量構(gòu)成的，在力學(xué)范疇內(nèi)，所有力學(xué)量都是由長度、質(zhì)量和時(shí)間這三個(gè)基本物理量組成的，因此基本物理量的單位選定就決定了其它導(dǎo)出物理量的單位。速度公式為。位移單位選m，時(shí)間單位選s，速度的單位是m/s。加速度公式為。速度單位是m/s，時(shí)間單位是s，則加速度單位是m/s2。牛頓第二定律公式為f=ma。質(zhì)量單位選kg，加速度單位選m/s2，則力的單位是n。可見：選擇了位移、時(shí)間、質(zhì)量和其它物理量的單位，就導(dǎo)出了速度、加速度、力的單位。
3.單位制：基本單位和導(dǎo)出單位的總和叫做單位制。由于基本單位的選擇不同，歷史上的力學(xué)中出現(xiàn)了厘米、克、秒制，工程技術(shù)領(lǐng)域還有英尺、秒、磅制等單位。
�。ǘ┝W(xué)中的國際單位制（si）
1.基本單位長度單位：米（m）質(zhì)量單位：千克（kg）時(shí)間單位：秒（s）
2.導(dǎo)出單位：速度單位：米/秒（m/s）加速度單位：米/秒2（m/s2）力的單位：牛頓（n）
【例1】下列物理量單位中哪些屬于基本單位，哪些屬于國際單位制單位：噸（t）、米（m）、毫米（mm）、小時(shí)（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】首先應(yīng)明確，在力學(xué)中所有長度、質(zhì)量、時(shí)間的單位都是基本單位，所以上述單位中噸（t）、米（m）、毫米（mm）、小時(shí)（h）、秒（s）、微克（μg）、千克（kg）、微秒（μs）等都是基本單位。
屬于國際單位制的是：m、s、kg、n·m值得一提的是，會(huì)有相當(dāng)一部分學(xué)生可能會(huì)把國際單位制的單位與基本單位混為一談，持這種錯(cuò)誤觀點(diǎn)的同學(xué)會(huì)只把m、s、kg作為第一問的答案。
（三）組合單位的談法組合單位的漢字名稱與其它符號(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)的情況一致。如單位由相乘構(gòu)成，無論是否使用乘的符號(hào)，名稱中無對(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”字出現(xiàn)一次而與分母在的單位無關(guān)。例如：力矩的si單位名稱為“牛頓米”（因其符號(hào)為n·m）密度的si單位名稱為“千克每立方米”（因其符號(hào)為kg/m3）
�。ㄋ模┝W(xué)國際單位制（si）在解題中的應(yīng)用
1.在解題計(jì)算時(shí)，已知量均采用國際單位制，計(jì)算過程中不用寫出各個(gè)量的單位，只要在式子末尾寫出所求量的單位即可。
2.物理公式既反映了各物理量間的數(shù)量關(guān)系，同時(shí)也確定了各物理量的單位關(guān)系。因此，在解題中可用單位制來粗略判斷結(jié)果是否正確，如單位制不對(duì)，結(jié)果一定錯(cuò)誤。
【例2】質(zhì)量為500g的物體受力作用后獲得10m/s2的加速度，則物體受到的合外力為多少牛？
【解析】從題中可看出、題目給出了物體的質(zhì)量和加速度，但均不是國際單位，因此需要將單位換成國際單位制中的單位。物體質(zhì)量m=500g=0.5kg物體的加速度a=10cm/s2=0.1m/s2由牛頓第二定律f=ma得物體受到的合外力f=0.5×0.1n=0.05n利用國際單位制運(yùn)算時(shí)，不需要帶單位運(yùn)算，只要在每個(gè)結(jié)果的后面寫上正確的單位即可。
【小結(jié)】在力學(xué)在我們選定長度、質(zhì)量時(shí)間這三個(gè)物理量的單位為基本單位，由基本單位和導(dǎo)出單位組成單位制是一個(gè)比較科學(xué)、完善的單位制。
【作業(yè)】略
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