課程內(nèi)容:
《力學(xué)單位制》
· 力學(xué)是研究物體運(yùn)動(dòng)變化的過(guò)程中力與運(yùn)動(dòng)關(guān)系的,因此,聯(lián)系物體自身性質(zhì)的量(質(zhì)量)和空間尺度的量(長(zhǎng)度)以及時(shí)間,必然與物體受力后運(yùn)動(dòng)變化聯(lián)系得最密切、最普遍,所以這三個(gè)物理量也最基本。事實(shí)表明,用這三個(gè)量做基本單位,可以使力學(xué)中的單位數(shù)目最少。
一、單位制:
1.基本單位:所選定的基本物理量的單位
(1)物理學(xué)中,共有七個(gè)物理量的單位被選定為基本單位。
(2)在力學(xué)中,選定長(zhǎng)度、質(zhì)量和時(shí)間這三個(gè)物理量的單位為基本單位。
2.導(dǎo)出單位:由基本單位推導(dǎo)出來(lái)的單位叫導(dǎo)出單位。
如:m/s,m/s2,N,Kg/m3,kg·m/s。
二、物理量與單位
· 從根本上說(shuō),所有的物理量都是由基本物理量構(gòu)成的,在力學(xué)范疇內(nèi),所有的力學(xué)量都是由長(zhǎng)度、質(zhì)量和時(shí)間這三個(gè)基本物理量組成的,因此基本物理量的單位選定也就決定了其他導(dǎo)出物理量的單位。
· 速度公式v=s/t,位移單位選m,時(shí)間單位選s,速度的單位是m/s。
· 加速度公式為a=(vt-v0)/t,速度單位是m/s,時(shí)間單位是s,則加速度的單位是m/s2。
· 牛頓第二定律公式為F=ma,質(zhì)量單位選kg,加速度單位選m/s2,則力的單位是N(=kg·m/s2)。
三、非國(guó)際單位(不是導(dǎo)出單位)
單位制:基本單位和導(dǎo)出單位的總和叫做單位制。
· 由于基本單位的選擇不同,歷史上力學(xué)中出現(xiàn)了厘米、克、秒制和米、千克、秒制兩種不同的單位制,工程技術(shù)領(lǐng)域還有英尺、秒、磅制等單位制。
四、組合單位的讀法
· 組合單位的漢文名稱與其符號(hào)表示的順序一致。在只有名稱而不出現(xiàn)符號(hào)的場(chǎng)合,名稱的順序應(yīng)該與有符號(hào)的情況下一致。如單位由相乘構(gòu)成,無(wú)論是否使用乘的符號(hào),名稱中無(wú)對(duì)應(yīng)“乘”的詞,符號(hào)中的除(斜線和出現(xiàn)的負(fù)指數(shù)),名稱中對(duì)應(yīng)的詞為“每”字,“每”字只出現(xiàn)一次而與分母中的單位多少無(wú)關(guān)。
· 例如:力矩的SⅠ單位名稱為“牛頓米”(因其符號(hào)位N·m)密度的SⅠ單位名稱為“千克每立方米”(因其符號(hào)位kg/m3)。
五、力學(xué)國(guó)際單位制(SⅠ)在解題中的應(yīng)用
1.在解題計(jì)算時(shí),已知量均采用國(guó)際單位制,計(jì)算過(guò)程中不用寫出各個(gè)量的單位,只要在式子末尾寫出所求量的單位即可。
2.物理公式既反映了各物理量間的數(shù)量關(guān)系,同時(shí)也確定了各物理量的單位關(guān)系。因此,在解題中可用單位制來(lái)粗略判斷結(jié)果是否正確,如單位制不對(duì),結(jié)果一定錯(cuò)誤。
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趙老師
男,中教高級(jí)職稱
優(yōu)秀教師、勞動(dòng)模范,市物理教學(xué)與研究科研組帶頭人,注重教學(xué)改革與實(shí)踐,具有豐富的物理基礎(chǔ)教學(xué)經(jīng)驗(yàn)