力学单位制

《力学单位制》讲义一、力学单位制的引入在我们的日常生活和科学研究中，力学现象无处不在。

当我们描述物体的运动、力的作用效果等力学问题时，离不开对物理量的测量和表达。

而这些物理量的测量和表达需要有统一的标准，这就是力学单位制的重要性所在。

想象一下，如果每个人对于长度、质量、时间等基本物理量都有自己独特的测量标准和单位，那么交流和研究将会变得极其混乱和困难。

比如，一个人说物体移动了 5 个“他的长度单位”，另一个人说用了 10个“他的时间单位”，这样的交流毫无意义，也无法进行有效的科学研究和工程应用。

为了避免这种混乱，国际上制定了统一的力学单位制，使得全世界的科学家、工程师和普通人都能够在相同的基准上进行测量和交流。

二、基本物理量与基本单位力学中有三个基本物理量：长度、质量和时间。

长度的基本单位是米（m）。

在国际单位制中，1 米的定义是：光在真空中于 1/299792458 秒内行进的距离。

质量的基本单位是千克（kg）。

千克的定义是：国际千克原器的质量。

时间的基本单位是秒（s）。

1 秒的定义是：铯 133 原子基态的两个超精细能级之间跃迁所对应的辐射的9192631770 个周期的持续时间。

这三个基本单位是构成力学单位制的基石，其他的力学单位都可以通过这三个基本单位推导和组合得出。

三、导出物理量与导出单位由基本物理量通过物理公式推导出来的物理量称为导出物理量，相应的单位称为导出单位。

例如，速度是描述物体运动快慢的物理量，它等于位移与时间的比值。

如果位移的单位是米（m），时间的单位是秒（s），那么速度的单位就是米每秒（m/s）。

再比如，加速度是描述速度变化快慢的物理量，它等于速度的变化量与发生这一变化所用时间的比值。

如果速度的单位是米每秒（m/s），时间的单位是秒（s），那么加速度的单位就是米每二次方秒（m/s²）。

又如，力是使物体产生加速度的原因，根据牛顿第二定律 F ＝ ma （其中 F 表示力，m 表示质量，a 表示加速度），如果质量的单位是千克（kg），加速度的单位是米每二次方秒（m/s²），那么力的单位就是千克米每二次方秒（kg·m/s²），为了纪念牛顿，将其命名为牛顿（N）。

《力学单位制》教案一、教学目标1. 让学生理解力学单位制的概念和重要性。

2. 使学生掌握国际单位制（SI）中力学的基本单位和导出单位。

3. 培养学生运用力学单位制进行物理量计算的能力。

二、教学内容1. 力学单位制的概念2. 国际单位制（SI）中力学的基本单位3. 国际单位制（SI）中力学的主要导出单位4. 力学单位制的换算5. 力学单位制的应用三、教学重点与难点1. 重点：力学单位制的概念、国际单位制（SI）中力学的基本单位和导出单位、力学单位制的换算。

2. 难点：力学单位制的应用。

四、教学方法1. 讲授法：讲解力学单位制的概念、基本单位和导出单位。

2. 案例分析法：分析力学单位制在实际问题中的应用。

3. 互动教学法：引导学生进行单位换算练习，巩固所学知识。

五、教学过程1. 导入：通过生活中的实例，引导学生思考力学单位制的重要性。

2. 新课导入：讲解力学单位制的概念，阐述国际单位制（SI）中力学的基本单位和导出单位。

3. 案例分析：分析力学单位制在实际问题中的应用，如速度、加速度等。

4. 单位换算练习：引导学生进行力学单位制的换算练习，巩固所学知识。

6. 课后作业：布置相关练习题，巩固所学知识。

六、教学评价1. 评价目标：检查学生对力学单位制的理解程度，以及运用力学单位制进行物理量计算的能力。

2. 评价方法：课堂练习、课后作业、小组讨论。

3. 评价内容：力学单位制的概念、国际单位制（SI）中力学的基本单位和导出单位、力学单位制的换算。

七、教学资源1. 教材：《物理学》2. 课件：力学单位制相关图片、表格、实例3. 练习题：力学单位制的计算题、应用题4. 网络资源：有关力学单位制的科普文章、视频八、教学进度安排1. 课时：2课时（90分钟）2. 教学安排：第一课时讲解力学单位制的概念、基本单位和导出单位；第二课时讲解力学单位制的应用、单位换算练习。

九、教学反思1. 反思内容：教学方法的适用性、学生学习效果、课堂互动情况。

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，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tx v =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t x v =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 ）。

1．基本量被选定的能够利用物理量之间的关系推导出其他物理量的单位的一些物理量，如力学中有长度、质量、时间．2．基本单位：所选定的基本量的单位．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)、分钟(min)、小时(h)等． 3．导出单位由基本量根据物理关系推导出来的其他物理量的单位，例如速度的单位“米每秒”(m/s)、加速度的单位“米每二次方秒”(m/s2)、力的单位“牛顿”(kg·m/s2)． 4．单位制：基本单位和导出单位一起就组成了一个单位制．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．1．国际单位制中的基本量国际单位制中选定长度(l)、质量(m)、时间(t)、电流(I)、热力学温度(T)、物质的量(n)、发光强度(I)七个量为基本量． 2．国际单位制中的力学基本单位长度l ，单位：m ；质量m ，单位：kg ；时间t ，单位：s.1．单位制：基本单位和导出单位一起组成了单位制．考点一：国际单位制考点一：基本单位力学单位制考点深化2．国际单位制(1)不同的单位制在换算中容易出差错，对国际科学技术交流及商业往来极不方便，因此有必要在国际上实行统一的单位标准.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，叫作国际单位制，简称SI.(2)国际单位制中的七个基本量和相应的基本单位物理量名称物理量符号单位名称单位符号长度l米m质量m千克(公斤)kg时间t秒s电流I安[培]A热力学温度T开[尔文]K物质的量n，(ν)摩[尔]mol发光强度I，(Iv)坎[德拉]cd说明厘米(cm)、千米(km)、小时(h)、分钟(min)是基本量的单位，但不是国际单位制中的单位．单位制的应用主要有以下几个方面：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，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．推导物理量的单位：物理公式确定了各物理量的数量关系的同时，也确定了各物理量的单位关系，所以我们可以根据物理公式中物理量间的关系推导出物理量的单位．3．判断比例系数的单位：根据公式中物理量的单位关系，可判断公式中比例系数有无单位，如公式F＝kx中k的单位为N/m，Ff＝μFN中μ无单位，F＝kma中k无单位．4．单位制可检查物理量关系式的正误：根据物理量的单位，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．题型归纳题型一、国际单位制的物理量1．下列国际单位属于基本单位的是（）A．开尔文B．牛顿C．韦伯D．特斯拉【答案】A【详解】在给出的几个单位中，牛顿、韦伯、特斯拉都是国际单位制中的导出单位，开尔文是基本单位。