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五、力 学 单 位 制 引入: 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公式在确定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,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 (l)物理学中,共有七个物理量的单位被选定为基本单位 (2)在力学中,选定长度、质量和时间这三个物理量的单位为基本单位. 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最少. 2.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,推导出的物理量的单位. 速度公式 v=s/t.位移单位选m,时间单位选s,速度的单位是m/s. 3.单位制:基本单位和导出单位的总和叫做单位制. 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:米斤少(m/s 2) 力的单位:牛顿(N) 三、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,名称的顺序应该与有符号的情况下一致.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”字只出现一次而与分母中的单位多少无关. 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: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? 小结: 在力学中我们选定长度、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,国际单位制是一个比较科学、完善的单位制. * * 二、物理量与单位 mol 摩(尔) 物质的量 cd 坎(德拉) 发光强度 K 开(尔文) 热力学温度 A 安(培) 电流 s 秒 时间 kg 千克(公斤) 质量 m 米 长度 单位符号 单位名称 物理量名称 SI基本单位 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. 加速度公式为a=(v1-v0)/t.速度单位是m/s,时间单位是s,则加速度的单位是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. 四、非国际单位(不是国际单位中的导出单位) mg 毫克 t 吨 g 克 质量 日等等 min 分钟 h 小时 时间 dm 分米 mm 毫米 cm 厘米 长度 除了SI单位制,还有厘米·克·秒单位制 由于基本单位的选择不同,历史上力学中出现了厘米、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、秒、磅制等单位制. 解析:从题中可看出,题目已给出了物体的质量和加速度,但均不是国际单位,因此需将其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,只要在每一个结果的后面写上正确单位即可. 第三章 第五节 力学单位制 单 位 制 基本单位 导出单位 1、米(m) 2、千克(Kg) 3、秒(S) 4、安培(A) 5、开尔文(K) 6、坎德拉(cd) 7、摩尔(mol) 力学单位制中的三个基本单位。 由基本单位推导出来的单位叫导出单位。 选定的单位 m/s, m/s2, N, Kg/m3,
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