高中物理4.4力学单位制
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第4.4课时力学单位制一、基本量、基本单位和导出单位1.物理公式功能:物理学的关系式在确定了物理量之间的数量关系的同时,也确定了物理量_______间的关系.2.基本量:被选定的能够利用物理量之间的关系推导出其他_______的一些量.3.基本单位:________的单位.4.导出单位:由基本量根据________推导出来的其他物理量的单位.二、单位制和国际单位制1.单位制:_________单位和_______单位一起组成单位制.2.国际单位制:1960年第11届国际计量大会制订了一种______的、包括一切计量领域的单位制.答案:单位物理量基本单位物理关系基本导出国际通用考点一单位制与国际单位制1.单位制(1)基本单位:所选定的基本物理量的单位.①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.(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,推导出的物理量单位.从根本上说,所有的物理量都是由基本物理量构成的,在力学范围内,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.(3)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,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.2.国际单位制(1)国际单位制:1960年第11届国际计量大会制订了一种国际通用的、包括一切计量领域的单位制,叫做国际单位制,其法文简称为SI.以下是国际单位制中的七个基本物理量和相应的国际单位制中的基本单位.【例1】声音在空气中的传播速度v 与空气的密度ρ、压强p 有关,下列速度的表达式(k 为比例系数,无单位)中正确的是()A.Pv k ρ=B.v =C.v =D.v =【答案】B【解析】由各物理量的单位之间的关系确定表达式是否正确.压强p 可由公式p=F/s 求得,则其单位为222kg m /s kg /(m s )m ⋅=⋅kg/(m·s 2).密度ρ可由公式ρ=m/V,求得,则ρ的单位为kg/m 3.由于题中k 无单位,则pkρ的单位为m 2/s 2,显然不是速度的单位,A 错.单位为m/s,B s/m,也不是速度的单位,C kg/(m 2·s),不是速度的单位,D 错误.综上所述,正确选项应为B.【例2】现有以下一些物理量和单位,按下面的要求选择填空.(填写字母的代号)A.密度B.米/秒C.牛顿D.加速度E.质量F.秒G.厘米H.长度I.时间J.千克(1)属于物理量的是________________.(2)在国际单位制中,作为基本单位的物理量有________________.(3)在国际单位制中的基本单位是________________,属于导出单位的是________________.【答案】(1)A、D、E、H、I(2)E、H、I(3)F、J B、C【解析】(1)题中所有各项中,属于物理量的是:密度、加速度、质量、长度、时间,故此空填“A、D、E、H、I”.(2)在国际单位制中,作为基本单位的物理量有质量、长度、时间.故此空填“E、H、I”.(3)此题中给定的选项内是国际单位制的基本单位的有:“千克、秒”;属于导出单位的是:“米/秒、牛顿”.故第一个空填“F、J”,第二个空填“B、C”.一、单选题1.下列说法中正确的是()A.研究从北京开往上海的一列火车的运行速度时,火车可以看作质点B.中央电视台《新闻联播》节目19时开播,“19时”指的是时间C.参考系必须是相对于地面静止的物体D.力的单位N,质量的单位kg,长度的单位m,时间的单位s,都属于国际单位制中的基本单位【答案】A【解析】A.研究从北京开往上海的一列火车的运行速度,火车的状和大小是可以忽略的,能够看成质点,故A正确;B、中央电视台新闻联播节目19时开播,19时是时刻,故B错误;C.参考系的选取是任意的,故C错误;D.力的单位N是导出单位,故D错误。
高一物理3.5力的分解
姓名班级学号
【学习目标】
1.知道什么是力的分解,了解力的分解的一般方法.
2.知道平行四边形定则和三角形定则都是矢量运算法则.
3.能用平行四边形定则和三角形定则进行矢量运算.
【学习重点】
1.平行四边形定则和三角形定则在力的分解中的应用.
2.根据力的作用效果对力进行分解.
【学习难点】
应用平行四边形定则和三角形定则进行矢量运算.
【问题导学】
一、力的分解(阅读教材p64页完成下列问题)
1、拖拉机对耙的拉力产生哪两个作用效果?
2、这两个效果相当于两个力分别分别产生的,也就是说,拖拉机实际拉耙的力F可以用两个力
1
F和2
F来替代。
那么,力1F和2F就叫做力F的力。
那么,求一个实际的力的分力就叫做力的。
3、为什么说力的分解是力的合成的逆运算?
4、如果没有限制,一个已知的力可以分解成多少对不同的分力?那么一个已知力究竟该怎么样分解呢? (结合教材图3.5-2及例题思考讨论)
二、力的分解的实例(力的分解原则:按力的作用效果来分解)
1、对放在斜面上物体的重力G分解(1)重力G产生两个作用效果,一是使物体沿斜面下滑,另一个是使物体压紧斜
面,所以可将重力分解为平行于斜面向下的力和垂直于斜面向下的力。
请在右图
中做出重力的2个分力。
(2)两分力大小分别是多少?(运用三角形知识求解)
2、对放在水平面上物体所受斜向上拉力F的分解
(1)拉力F产生哪两个作用效果?
(2)两分力大小分别是多少?(运用三角形知识求解)
3、总结:力分解的步骤:(1)先根据力的实际作用效果确定两个分力的方向(2)再根据2个分力的方向画出平行四边形(3)根据平行四边形和学过的数学知识求出两个分力的大小。
如图所示,小球处于静止状态,求出拉力F的两个分力。
(力与竖直方向夹角为Ф)
三、矢量相加法则(阅读教材65页“矢量相加法则”这部分内容,然后回答有关问题)
1.既有,又有,并且相加时遵从平行四边形定则(或三角形定则)的物理量称作矢量。
除力外,如位移、、等也是矢量。
只有,没有,求和时按照相加的物理量叫做标量。
如时间、等都是标量
2.两个分矢量首尾相接,从第一个矢量的始端向第二个矢量的末端做出的矢量即为两矢量的合矢量,它恰与两分矢量的线段构成一个三角形,这个方法称为三角形法则,它是平行四边形法则的简化。
如图所示为矢量AB和BC的矢量和。
三、力的分解的实际应用:力的分解日常生活中的应用也较多,例如高大的
桥要造很长的引桥,为什么?
实例分析:
(自己阅读)刀、斧、凿等切削工具的刃部叫做劈,劈的纵截面
是一个三角形.如图所示,使用劈的时候, 在劈背上加力F ,这个力产生两个效果,这就是使劈的两个侧面推压物体的力F 1、F 2,从而将物体劈开,设劈的纵截面为一个等腰三角形,劈背的宽度为d ,劈的侧面长度为l .试证明:F d
l
F F ⋅==21,这个表达式说明了什么?
解析:如图所示,F 1、F 2为F 的两个分力,其方向与侧面垂直,由于劈的纵
截面为等腰三角形,则F 1=F 2,由力的三角形和几何三角形相似可得
l F d F 1=,所以F d l F =1.此表达式表明:d
l 的值越大,刀具越锋利,越容易将物体劈开. 【自学检测】
1.如图所示,将力F 分解为F 1、F 2两个分力,以下说法正确的是( ) A. F 1、F 2 的合力就是F
B.由F 求F 1、F 2 叫力的分解,由F 1、F 2 求F 叫力的合成
C.力的合成与分解不一定都遵循平行四边形定则
D. F 1、F 2 及F 的大小关系应满足|F 1-F 2|≤F ≤F 1+F 2
2.关于合力与两个分力的关系,下列说法正确的是( ) A.合力的作用效果与两个分力的作用效果相同B.两个分力的作用效果与它们的合力的作用效果不一定相同C.两个分力的大小之和就是合力的大小D.一个力可以分解为任意大小的两个力
3.将一个8N 的力分解成两个分力,下列各组值不可能的有( )
A. 1N 和10N
B. 10N 和10N
C. 10N 和5N
D. 20N 和20N
4.重力G 的光滑球被竖直挡板挡住,静止在倾角为θ的斜面上,如图所示,如何分解重力G (重力G 产生两个效果)?小球对档板和斜面的作用力的大小分别是多少?
【能力提升】
5. 在水平木板上放一个小铁块,逐渐抬高木板一端,在铁块下滑前的过程中,铁块受到的摩擦力F 和铁块对木块的正压力F N 的变化情况是( )
A .F 和F N 都不断增大
B .F 增大,F N 减小
C .F 减小,F N 增大
D .F 和F N 都减小
6.用两根轻质的绳子AB 和BC 吊一个0.5kg 的灯,如果BC 绳处于水平,AB 绳与水平夹角为60°,求绳AB 和BC 所受的拉力。
(g =9.8N/kg )
【当堂检测】
7.下列说法中正确的是( )
A.一个2 N 的力可分解为7 N 和4 N 的两个分力
B.一个2 N 的力可分解为9 N 和9 N 的两个分力
C.一个6 N 的力可分解为4 N 和3 N 的两个分力
D.一个8 N 的力可分解为4 N 和3 N 的两个分力
8.一个竖直向下的180N 的力,分解为两个分力,一个分力在水平方向上,并等于240N ,求另一个分力的大小和方向。