高中物理 4.7《力学单位制》素材 粤教版必修1.doc

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1、力学单位制1．基本物理量、基本单位和导出单位反映物理学基本问题的物理量称之为基本物理量，如力学中有三个基本物理量——质量、时间和长度。因为世界是由运动着的物质组成的，物理学的研究对象是物质的带有普遍性的运动，首先应考察物质的多少和运动的最简单的形式（物质的空间位置随时间的变化），抓住质量（物质的多少，物质“抵抗”运动状态变化的本领）、时间和长度（空间位置改变的量度）这三个物理量，就抓住了力学的基本问题，才可进一步讨论其他问题。所选定的基本物理量的所有单位都叫做基本单位。如在力学中，选定长度、质量和时间这三个基本物理量的单位作为基本单位，即：长度的单位厘米（cm）、米（m）、千米（km）等，

2、质量的单位克（g）、千克（kg）等，时间的单位秒（s）、分（min）、时（h）等。根据物理公式中其他物理量和基本物理量的关系，推导出来的其他物理量（导出量）的单位叫做导出单位。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关系。如位移用m作单位，时间用s作单位，由速度公式推导出来的速度的单位就是m/s；若位移用km作单位，时间用h作单位，由速度公式推导出来的速度的单位就是km/h。2．单位制和国际单位制由基本单位和导出单位一起组成了单位制。选定不同的物理量作为基本物理量，或者选定基本物理量的不同单位作为基本单位，都可以组成不同的单位制。如历史上力学中就出现过绝对单位制和重力单位

3、制等。采用不同的单位制，不利于国际社会的交往。1960年第11届国际计量大会制定了一种国际通用的、包括一切计量领域的单位制叫做国际单位制（SI）。国际单位制的推行，对世界计量科学的进步、世界科学技术的交流和发展起到了非常重大的作用，随着经济全球化越来越显示出其重要意义。3．国际单位制中的力学单位在力学范围内，国际单位制中的基本物理量有长度、质量和时间。国际单位制的力学基本单位是：长度的单位米（m），质量的单位（千克kg），时间的单位秒（s）。国际单位制的力学导出单位有：速度的单位米/秒（m/s），加速度的单位米/秒2（m/s2），力的单位牛（N，即kg·m/s2）等等。物理学中国际单位制的

4、基本单位共有7个，请参阅本节教材所列表格。4．单位制在计算中的应用问题中的已知量的单位都用同一单位制表示时，计算的结果也是用同一单位制表示的。因此，用同一单位制进行计算时，可以不必一一写出各个已知量的单位，只在数字后面写出正确的单位就可以了，这样可以简化计算。高中阶段进行物理量的计算时，一律采用国际单位制。5．根据物理量的单位发现错误在查阅资料或进行计算的过程中，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致，那么该公式或计算结果肯定是错误的。例如，本节教材“说一说”栏目中所举的圆锥体积的计算公式，若采用国际单位制，等式左边V的单位是m3，而等式右边得出的

5、单位却成了m4，故该计算式肯定是错误的。6.绝对单位制和重力单位制用心爱心专心绝对单位制是在采用国际单位制以前常用的一种力学单位制。绝对单位制中又有米千克秒制（MKS）和厘米克秒制（CGS）。在绝对单位制中，质量为基本量，力是导出量。在米千秒制中，力的单位是牛顿，规定与国际单位制相同。在厘米克秒制中，根据牛顿第二定律，规定使质量为1g的物体产生1cm/s2的加速度的力是力的单位，叫做1dyn（达因），1N和1dyn的关系是：1N=105dyn。重力单位制是在采用国际单位制以前常用的另一种力学单位制。在重力单位制中，先规定力的单位，然后根据牛顿第二定律规定质量的单位。工程单位制是常用的重力单

6、位制中的一种。在工程单位制中，力的单位是千克力（kgf）（现在已不使用）。1kgf相当于在纬度45°的海平面上地球对千克原器的引力。因为这种规定力的大小不易测量，所以国际度量衡委员会又规定：1kgf=9.80665N≈9.81N。7.关于“米”和“秒”的定义① 关于“米”的定义国际单位制的长度单位用“米（m）”表示，它是国际单位制中7个基本单位之一。1790年法国科学家组成的特别委员会建议以通过巴黎的地球子午线全长的4 000万分之一作为长度单位，定义为1米。1875年17国代表在巴黎正式签署公约，公认米制为国际通用的计量单位，由此制成的铂铱合金米原器存放于国际计量局。1960年第11届国

7、际计量大会对“米”的定义更改为：不存在引起波长改变的干扰因素（如多普勒效应、压力效应、斯塔克效应等）时，米的长度等于氪—86原子的2p10与5d5能级之间跃迁的辐射在真空中波长的1650763.73倍。1983年10月在第17届国际计量大会上正式通过“米”的新定义：“米是1/299792458秒的时间间隔内光在真空中行程的长度。”② 关于“秒”的定义国际单位制的时间单位用“秒（s）”表示，它是国际单位制中7个基本单位之一