文档：力学单位制
力学单位制
物理量 长度 时间 质量 速度 加速度 力 N
单位 m s kg m/s m/s2 kgm/s2
物理关系式 x t v t ma
V
a F
物理学的关系式确定了物理量之间的关系， 物理学的关系式确定了物理量之间的关系，同时它 关系式确定了物理量之间的关系 也确定了物理量的单位间的关系。 也确定了物理量的单位间的关系。 单位间的关系
(写练习本上 写练习本上) 写练习本上
② 力学中的基本单位的有 力学中的导出单位的有
B 、D 、E 、J C 、F 、H
③ 属于国际单位Βιβλιοθήκη 中的单位有B 、C 、D 、E 、H
例题讲解 一物体静止在光滑水平面上，质量是 一物体静止在光滑水平面上，质量是7kg，在14N的 ， 的 恒力作用下， 末的速度是多大 末的速度是多大？ 内通过的位移 恒力作用下，5s末的速度是多大？5s内通过的位移 是多少？ 是多少？ F
终点线 11 m/s 7200 dm/min 36 km/h 都是速度的单位 思考： 思考： 冲刺速度谁快？ 冲刺速度谁快？
一次因单位失误而导致的事故
20世纪末美国曾发射一个火星探测 20世纪末美国曾发射一个火星探测 在设定环绕轨道半径时， 器, 在设定环绕轨道半径时，没有 进行单位换算，导致探测器离火星 进行单位换算， 过近, 温度过高而起火， 过近, 温度过高而起火，随后脱离 轨道坠入火星的大气层 . 致使美国 损失价值1.25亿 损失价值1.25亿美元的火星探测器 . 1.25 需要制定国际 上统一的标准
2、在雨点下落过程中，它受到的空气阻力与横截面积 、在雨点下落过程中， S成正比，与下落的速度 的平方成正比，即F阻=kSv2 成正比， 的平方成正比， 成正比 与下落的速度v的平方成正比 是比例常数）。请写出比例常数k的单位 （k是比例常数）。请写出比例常数 的单位。 是比例常数）。请写出比例常数 的单位。 K的单位是 的单位是kg/m3 的单位是
《力学单位制》 讲义
《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，经常需要对各种物理量进行测量和计算。
为了能够准确地描述和比较这些物理量，就需要建立一套统一的单位制。
力学作为物理学的一个重要分支，也有着自己的一套单位制。
想象一下，如果每个人都用自己独特的单位来测量长度、质量和时间，那么交流和理解将会变得极其困难。
比如，一个人说一段距离是 5，另一个人却不知道这个“5”到底代表 5 米、5 厘米还是 5 千米。
所以，统一的单位制对于科学和工程领域的交流与发展至关重要。
二、基本单位和导出单位力学单位制中包含基本单位和导出单位。
基本单位是人为选定的几个最基本的物理量的单位。
在国际单位制（SI）中，力学的基本量是长度、质量和时间，它们对应的基本单位分别是米（m）、千克（kg）和秒（s）。
导出单位则是根据物理公式，由基本单位组合推导出来的其他物理量的单位。
例如，速度的定义是位移与时间的比值，那么速度的单位就是米每秒（m/s），这就是一个导出单位。
再比如，加速度是速度的变化量与时间的比值，其单位就是米每二次方秒（m/s²）。
我们通过基本单位和物理公式，可以推导出各种各样的导出单位，从而构建起一个完整的力学单位体系。
三、国际单位制（SI）国际单位制是目前世界上最普遍采用的单位制。
在国际单位制中，除了力学中的长度、质量和时间的基本单位米、千克和秒外，还有其他领域的基本单位。
例如，电流的基本单位是安培（A），热力学温度的基本单位是开尔文（K），物质的量的基本单位是摩尔（mol），发光强度的基本单位是坎德拉（cd）。
国际单位制的优点在于它的统一性和通用性。
无论在哪个国家、哪个领域，只要使用国际单位制，大家就能准确无误地理解和交流物理量的大小。
四、单位制在计算中的应用在进行物理计算时，首先要保证单位的一致性。
如果计算式中各项的单位不一致，就需要先进行单位换算，将它们统一到相同的单位制下。
例如，计算一个物体的加速度，如果已知其速度的变化量是10 m/s，所用时间是 5 s，那么加速度就是 10 m/s ÷ 5 s ＝ 2 m/s²。
《力学单位制》 讲义
《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
力学单位制一、单位制的产生在测量和比较物理量大小时，需要使用物理量的单位，同样单位的数量才可以比较大小。
比如一平米的房间和一斤猪肉是无法比较大小的。
但是同样的物理量在不同地方却有不同的单位表示，比如超市买的1千克猪肉就是我们常说的2斤，英国可能用磅。
单位的混乱影响国际的科学技术交流，国际计量大会作出规定，使用国际单位制。
二、单位制的分类力学的单位分为基本单位和导出单位。
基本单位：力学研究物体运动过程中力和运动关系，物体自身质量，运动空间的长度，以及运动所用时间是最基本的三个量，定位基本单位。
长度：m质量：kg时间：s导出单位：其它物理量根据公式推导出的单位。
密度：kg/m3速度：长度/时间=m/s加速度：速度/时间=m/s2力：力的单位定义为牛顿（N），根据牛顿定律，1牛顿就是要让1kg质量的物体产生1m/s2加速度所用的力，即1N=1kg·m/s2。
力的单位是三个基本单位m、kg、s组成的，写为：kg·m/s2，因为物理学家牛顿的定义，也为书写方便，写为N压强：Pa，这是科学家帕斯卡定义的，就是要让1m2面积上作用1N力的压强，即1Pa=1N/m2功：焦耳这个科学家定义：1J=1N·m= kg·m2/s2力矩：N·m其它的导出单位朋友们可以自己推导。
三、应用主要分两种中学：方便计算使用。
在使用正确的公式计算下，代入数值时，只要各单位量均采用国际单位制，导出量的计算结果直接写出导出量的单位即可，不用担心计算过程中单位的混乱。
大学：公式判断。
在SI中，长度、质量、时间称为基本量，以L、M、T分别表示。
速度m/s量纲：LT-1加速度m/s2量纲：LT-2力N量纲：MLT-2密度kg/m3量纲：ML-3例如：我们推出F=mv2，左边的量纲是MLT-2，右边的量纲是ML2T-2，两者不合，说明我们推导结果的是错的。
综上：反应客观规律的物理方程，其各项的量纲都必须是一致的，这是量纲和谐原理，已被无数的事实证明。
力学单位制
一次因单位失误而导致的事故
20世纪末美国曾发射一个火星 探测器, 在设定环绕轨道半径 时，没有进行单位换算，导致 探测器离火星过近, 温度过高 而起火，随后脱离轨道坠入火 星的大气层 . 致使美国损失价 需要制定国际 值1.25亿美元的火星探测器 . 上统一的标准
自学并思考
1.什么是基本量？什么是基本单位？什 么是导出单位？
＝
1 2
×2×25m
＝25m
有的同学，解题时，单位弄错，常常说自己粗 心。其实是单位制没有掌握好。代入数据前应 统一单位制这点要形成习惯
2、检验结果的正误
小刚老师在《高中数
学公式大全》上发现圆锥
体积公式如下：
h
V
1 πR 3h
3
R
小刚老师立即判断它是错误的。 聪明的同学们，你们知道他是怎样快速判断的吗？
2.什么是单位制？什么是国际单位制？ 国际单位制的基本单位有哪些？
3.国际单位制中的力学基本量是哪些？ 力学基本单位有哪些？
4.学了单位制后对我们有什么用处？
物理量 单位
物理关系式
长度
m
时间
s
速度
m/s
1m/s= m s
x
V
t
质量 kg 加速度 m/s2
1N=1kg·m/s2 F ma
K
物质的量
mol
发光强度
cd
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．
例1 ：一个静止在光滑水平面上的物体， 质量是7kg，在14N的恒力作用下，5s末 的速度是多大？ 5s内通过的位移是多大？
力学单位制最新word版
力学单位制力学单位制教学目标知识目标（1）知道什么是单位制，知道力学中的三个基本单位；（2）认识单位制在物理计算中的作用．能力目标：培养自学能力．情感目标：体验自主学习．教学建议教材分析本节用较短的篇幅介绍了什么是单位制、什么是基本单位、什么是导出单位．介绍了力学中的三个基本单位．明确了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．教法建议如何确定一个物理量的单位和如何使用单位的问题已经渗透在平日的教学当中了，这里可以采用自学的方法学习．探究活动题目：研究某一物理基本单位的由来组织：个人形式：查阅资料，撰写文章．评价：培养学生查阅资料的能力及材料组合、表述能力力学单位制【学习目标细解考纲】1．知道什么是单位制，什么是基本单位，什么是导出单位。
2．知道物理公式和物理量的关系。
3．知道力学中的三个基本单位。
4．明确单位制在物理计算中的应用。
【知识梳理双基再现】1．基本单位和导出单位物理学的关系式确定了物理量之间关系的同时，也确定了物理量间的___________。
选定几个物理量的单位，就能够利用物理量之间的关系推导出其他物理量的单位。
被选定的物理量叫做__________，它们的单位叫做_________。
由基本量根据物理关系推导出来的其他物理量的单位，叫做___________。
基本单位和导出单位一起组成了__________________。
例如，在力学范围内，选定了___________、___________、_________是基本量，它们的单位__________、___________、_________就是基本单位。
速度、加速度和力的单位，是由基本量根据物理关系推导出来的，是导出单位。
2．国际单位制国际单位制是一种_____________的，包括一切计量领域的单位制。
它既包括_________，如米、千克、秒，又包括由它们推导出的_________。
【小试身手轻松过关】1．完成下列单位换算：（1）5t=________kg.（2）0.1g=___________kg.（3）72km/h=_________m/s.（4）20cm/s2=_________m/s22．下列关于单位制及其应用的说法中正确的是（）A．基本单位和导出单位一起组成了单位制B．选用的基本单位不同，构成的单位制也不同C．基本单位采用国际单位制中的单位，其导出单位不一定是国际单位制中的单位D．物理公式可以确定物理量间的数量关系，也可以确定物理量间的单位关系3．下列说法中正确的是（）A．质量是物理学中的基本物理量B．长度是国际单位制中的基本单位C．kg?m/s是国际单位制中的导出单位D．时间的单位小时是国际单位制中的导出单位【基础训练锋芒初显】4．下列单位中，是国际单位制中的加速度的单位的是（）A．cm/s2B．m/s2C．N/kgD．N/m5．下列哪组单位都是国际单位制中的基本单位（）A．千克、秒、牛顿B．千克、米、秒C．克、千米、秒D．牛顿、克、米6．关于力的单位，下列说法中正确的是（）A．力的单位是根据公式F=ma和基本单位推导出来的B．在国际单位制中，力的单位用“牛”是为了使牛顿第二定律公式中的比例系数k=1C．1N=100000g.cm/s2D．在力学中，N是最重要的一个基本单位7．写出下列表格中物理量在国际单位中的单位：物理量时间速度加速度力功功率单位【举一反三能力拓展】8．给出以下物理量或单位，请按要求填空。
力学单位制+课件-2023-2024学年高一上学期物理人教版(2019)必修第一册+
a vt v0 15 10 m/s2 0.1 m/s2
t
50
F ma 1.0106 0.1 N 1.0105 N
二、国际制基本单位
物理量名称
长度 质量 时间 电流 热力学温度 发光强度 物质的量
单位名称
米 千克
秒 安[培] 开 [ 尔文 ] 坎 [ 德拉 ] 摩[ 尔]
单位符号
中文
国际
米
m
千克
kg
秒
s
安
A
开
K
坎
cd
摩
molΒιβλιοθήκη 三、常用力学量的国际单位制单位
物理量
单位
名 称 符号 名 称
中文符号
面积
S
平方米
米2
五、我国选定的作为法定单位的非SI的单位
物理量 名 称 符号
时间
t
质量
m
体积
V
转速
n
单位
名 称 中文符号 符 号
分
分
min
小[时]
时
h
吨
吨
t
升
升
L,l
转每分 转 / 分 r / min
备注
1 min = 60 s 1 h = 3 600 s 1 t = 10 3 kg 1 L = 10 3 m 3
位是 s ，得出加速度的单位是 m/s 2。
还有一些专门名称的导出单位,如力的单位 “N(牛)”、 功的单位 “J (焦)”、功率的单位 “W (瓦)” 等。
另外，我国还采有国家法定单位，如时间的单位 “h (时)” 和 “min (分)” 、质量的单位 “t (吨)” 等。
【高中物理】力学单位制+课件+高一物理同步精品课堂(人教版2019必修第一册)
导
加速度： a v
m/s2 、cm/s2
出
t
单
位
合外力： F＝ma 1N=1kg·m/s2
3.单位制
由基本单位和导出单位一起组成单位制。 单位制
物理量
单位
基本单位 导出单位
基 本 量
长度 m、dm 、cm、nm、光年 等 时间 s、min、h、天、月、年 等 质量 kg、g、mg 等
基 本 单 位
第4章 第4节 力学单位制
目录
CONTENTS
01 对单位制的理解 02 单位制的应用
一次因单位失误而造成的事故
美国国家航天局（NASA）在20世纪末曾发射过一个火星
探测器，但它由于飞得靠火星过近，结果因温度过高而起
火，并脱离轨道坠入火星的大气层. 火星大气层的最小安全距离： 大约 85km～100km， 预定140km～150km。 实际：探测器距火星表面最近仅57km。 探测器在火星大气中被烧毁。
1、请你导出压强的单位？ P F S
答案解析：
1Pa
1N 1m2
1kg m
1 s2
2、小时侯根据物理量的单位能够查 出运算或印刷中的错误。小刚在课余 制作中需要计算圆锥的体积，他从一 本书中查得圆锥体积的计算公式为:
V 1 R3h
3
小红说，从单位关系上看，这个公式 是错误的。他的根据是什么？
答案解析：
R与h的单位都是m， 如果它们相乘，变 成了m4，与体积单 位m3不同，所以该 公式错误
应用单位解题法
3、一个原来静止的物体， 质量是7kg，在14N的恒力 作用下： （1）5s末的速度是多大？ （2）5s内通过的路程是多
大？
解：已知：m 7kg, F 14N,t 5s
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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t
x 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 ）。
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/s 2
），力的单位牛（N ，即kg·m/s 2）等等。
物理学中国际单位制的基本单位共有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h R V 331π=
，若采用国际单位制，等式左边V 的单位是m 3，而等式右边得出的单位却成了m 4，故该计算式肯定是错误的。
6. 绝对单位制和重力单位制
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/s 2
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）。
1 kgf 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：1 kgf= 65N≈。
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1 650 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1/299 792 458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。
历史上标准秒的定义随着科学技术的进步精度越来越高。
最早人们利用地球自转运动来计量时间。
19世纪末定义一个平太阳日的1/86 400为1秒，称作世界时秒。
所谓平太阳日，是指太阳连续两次出现于某地子午线上的时间间隔的年平均值。
1960年国际计量大会决定采用以地球公转的运动为基础的历书时秒为时间计量单位，规定“将1900年初附近，太阳的几何平黄经为279°41′48″.04的瞬时作为1900年1月0日12时整，从该时刻起算的回归年的1/31 556 7作为1秒。
”所谓回归年，是指地球连续两次通过春分点的时间间隔。
1967年第13届国际计量大会决定采取用原子秒定义取代历书时秒定义，规定“秒是铯—133原子基态的两个超精细能级之间跃迁相对应的辐射的9 192 631 770个周期所持续的时间”。
8.关于量纲
在选定单位制体系之后，导出量的量度单位就可由基本单位表达出来，这种表达式称为该导出量的“量纲式”。
如速度[v]=LT -1，加速度[a]= LT -2，力[F]=LMT -2，其中指数称为该导出量的“量纲”。
如力[F]的量纲为（1，1，-2），加速度的量纲为（1，0，-2）。
若量纲为0，则称为无量纲。