力學(xué)單位制教學(xué)設(shè)計
學(xué)習(xí)目標(biāo):
1. 知道什么是單位制，知道基本單位和導(dǎo)出單位的含義及力學(xué)中三個基本單位。
2. 認(rèn)識單位制在物理計算中的作用。
3. 知道在物理計算中必須采用同一單位制的單位，掌握用國際單位制的單位解題。
一、單位制
1．基本物理量：反映物理學(xué)基本問題的物理量。如力學(xué)中有三個基本物理量——質(zhì)量、時間和長度。因為世界是由運動著的物質(zhì)組成的，物理學(xué)的研究對象是物質(zhì)的帶有普遍性的運動，首先應(yīng)考察物質(zhì)的多少和運動的最簡單的形式(物質(zhì)的空間位置隨時間的變化)，抓住質(zhì)量(物質(zhì)的多少)、時間和長度(空間改變的量度)這三個物理量，就抓住了力學(xué)的基本問題，才可進(jìn)一步討論其他力學(xué)問題。
2．基本單位：所選定的基本物理量的(所有)單位都叫做基本單位，如在力學(xué)中，選定長度、質(zhì)量和時間這三個基本物理量的單位作為基本單位：
長度一一cm、m、km等；
質(zhì)量一g、kg等；
時間——s、min、h等。
3．導(dǎo)出單位：根據(jù)物理公式和基本單位，推導(dǎo)出其它物理量的單位叫導(dǎo)出單位。
物理公式在確定物理量的數(shù)量關(guān)系的同時，也確定了物理量的單位關(guān)系，如位移用m作單位，時間用s作單位，由速度公式v=s/t推導(dǎo)出來的速度的單位就是m／s。若位移用km作單位，時間用h作單位，由速度公式v=s/t推導(dǎo)出來的速度的單位就是km／h。
4．單位制：基本單位和導(dǎo)出單位一起組成了單位制。
由基本單位和導(dǎo)出單位一起組成了單位制。選定基本物理量的不同單位作為基本單位，可以組成不同的單位制，如歷史上力學(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。
二、力學(xué)中的國際單位制
1．由于基本物理量的選取和基本單位的規(guī)定都帶有一定程度的任意性，中外歷史上曾出現(xiàn)過許多單位制(如我國在單位中出現(xiàn)的斤、兩、尺、寸等)，這就阻礙了國際及社會交往。為了建立一種簡單、科學(xué)、實用的計量單位制，國際米制公約各成員國(我國1997年加入)于1960年通過采用一種以米制為基礎(chǔ)發(fā)展起來的國際單位制(國際代號為SI)。現(xiàn)有82個國家與地區(qū)采用，國際上許多經(jīng)濟(jì)組織和科學(xué)技術(shù)組織都宣布采用．國際單位制的推行，對世界計量科學(xué)的'進(jìn)步、世界科學(xué)技術(shù)的交流和發(fā)展起了非常重大的作用；隨著經(jīng)濟(jì)全球化，越來越顯示出其重要意義。我們要掌握好國際單位制。
2．力學(xué)中的國際單位制
①基本單位
長度的單位：m(米)，
質(zhì)量的單位：kg(千克)，
時間的單位：s(秒)．
②導(dǎo)出單位
速度的單位：m／s(米／秒)，
加速度的單位：m／s2(米／秒2，讀作“米每二次方秒”)，
力的單位：N(kg?m／s2，牛頓)等等。
③注意：
A．物理學(xué)中國際單位制的基本單位共有七個：已學(xué)過的有米(m)、千克(kg)、秒(s)；今后將陸續(xù)學(xué)到安培(A)、開(K)、摩爾(mo1)、坎(cd)。
B．注意書寫方式的規(guī)范化：凡表示物理量的符號一律用斜體(如位移、路程符號用s)，凡表示單位的符號一律用正體(如時間的單位s)。另外注意符號有大寫、小寫之分等。
【說明】
(1)力學(xué)中還有采用厘米(長度單位)、克(質(zhì)量單位)、秒(時間單位)作為基本單位組成了一種單位制—厘米?克?秒制。
(2)在物理計算中所有各量都應(yīng)化為同一單位制中。在中學(xué)物理計算中一般采用國際單位制。
三、單位制在物理計算中的作用
1．可對計算結(jié)果的正、誤進(jìn)行檢驗。如用力學(xué)國際單位制計算時，只有所求物理量的計算結(jié)果的單位和該物理量在力學(xué)國際單位制中的單位完全一致時，該運算過程才可能是正確的。若所求物理量的單位不對，則結(jié)果一定錯。
2．用同一單位制進(jìn)行計算時，可以不必一一寫出各個已知量的單位(但各已知量的數(shù)字必須是用同一單位制中單位換算出來的數(shù)字，如題給條件是v=54km／h，用力學(xué)國際單位制時一定要換算成v=15m／s，數(shù)字是“15”，而非“54”)，只在計算結(jié)果的數(shù)字后面寫出所求物理量在該單位制下的單位即可，這樣可以簡化計算。
3．注意：高中學(xué)習(xí)階段，要求計算時一律用力學(xué)國際單位制，故一定要掌握好力學(xué)國際單位制中物理量的單位(名稱和符號)。
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