力學單位制教學設計

學習目標:

1. 知道什麼是單位制，知道基本單位和導出單位的含義及力學中三個基本單位。

2. 認識單位制在物理計算中的作用。

3. 知道在物理計算中必須採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：反映物理學基本問題的物理量。如力學中有三個基本物理量——質量、時間和長度。因爲世界是由運動着的物質組成的，物理學的研究對象是物質的帶有普遍性的運動，首先應考察物質的多少和運動的最簡單的形式(物質的空間位置隨時間的變化)，抓住質量(物質的多少)、時間和長度(空間改變的量度)這三個物理量，就抓住了力學的基本問題，纔可進一步討論其他力學問題。

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，如在力學中，選定長度、質量和時間這三個基本物理量的單位作爲基本單位：

長度一一cm、m、km等；

質量一g、kg等；

時間——s、min、h等。

3．導出單位：根據物理公式和基本單位，推導出其它物理量的單位叫導出單位。

物理公式在確定物理量的數量關係的同時，也確定了物理量的單位關係，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推導出來的速度的單位就是km／h。

4．單位制：基本單位和導出單位一起組成了單位制。

由基本單位和導出單位一起組成了單位制。選定基本物理量的不同單位作爲基本單位，可以組成不同的單位制，如歷史上力學中出現了釐米?克?秒制和米?千克?秒制兩種不同的單位制，工程技術領域還有英尺?秒?磅制等。

　　二、力學中的國際單位制

1．由於基本物理量的選取和基本單位的規定都帶有一定程度的任意性，中外歷史上曾出現過許多單位制(如我國在單位中出現的斤、兩、尺、寸等)，這就阻礙了國際及社會交往。爲了建立一種簡單、科學、實用的計量單位制，國際米制公約各成員國(我國1997年加入)於1960年通過採用一種以米制爲基礎發展起來的國際單位制(國際代號爲SI)。現有82個國家與地區採用，國際上許多經濟組織和科學技術組織都宣佈採用．國際單位制的推行，對世界計量科學的進步、世界科學技術的交流和發展起了非常重大的作用；隨着經濟全球化，越來越顯示出其重要意義。我們要掌握好國際單位制。

2．力學中的國際單位制

①基本單位

長度的單位：m(米)，

質量的單位：kg(千克)，

時間的單位：s(秒)．

②導出單位

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．物理學中國際單位制的基本單位共有七個：已學過的有米(m)、千克(kg)、秒(s)；今後將陸續學到安培(A)、開(K)、摩爾(mo1)、坎(cd)。

B．注意書寫方式的規範化：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)力學中還有采用釐米(長度單位)、克(質量單位)、秒(時間單位)作爲基本單位組成了一種單位制—釐米?克?秒制。

(2)在物理計算中所有各量都應化爲同一單位制中。在中學物理計算中一般採用國際單位制。

　　三、單位制在物理計算中的作用

1．可對計算結果的正、誤進行檢驗。如用力學國際單位制計算時，只有所求物理量的計算結果的單位和該物理量在力學國際單位制中的單位完全一致時，該運算過程纔可能是正確的。若所求物理量的單位不對，則結果一定錯。

2．用同一單位制進行計算時，可以不必一一寫出各個已知量的單位(但各已知量的數字必須是用同一單位制中單位換算出來的數字，如題給條件是v=54km／h，用力學國際單位制時一定要換算成v=15m／s，數字是“15”，而非“54”)，只在計算結果的數字後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：高中學習階段，要求計算時一律用力學國際單位制，故一定要掌握好力學國際單位制中物理量的單位(名稱和符號)。