物理:4.4《力学单位制》学案(新人教必修1)
物理:4.4《力学单位制》学案(新人教必修1)第2页

于国际单位制中单位有A、C。

拓展 毫米和克虽然分别是长度单位和质量单位,但它们都不是国际单位制中的单位。所以不能认为长度、质量和时间单位就是国际单位制单位,正确的认识是:质量的单位kg,长度的单位m,时间的单位s一起构成了国际单位制中的力学基本单位。

例2 写出下列物理量在国际单位中的单位(用符号表示)

1、力;2、速度;3、加速度;4、压强。

解析 导出单位都是依据物理公式推导出来的。

1、由F=ma知,力的单位是"kgm/s2" 即"㎏ms-2"

2、由v=Δx/Δt知,速度的单位是"m/s" 即"ms-1"

3、由a=Δv/Δt知,加速度的单位是"m/s2"即"ms-2"

4、由P=F/S知,压强的单位是"kg/s2m" 即"kgm-1s-2"

拓展 在国际单位制中,所有导出单位都可以用"m、kg、s"的指数形式表示。

例3 请把下列物理量与单位一一对应起来(用直线连接).

  (1)力 A、kg·m2/s3

  (2)压强 B、kg·m/s2

  (3)功 C、kg·m2/s2

  (4)功率 D、kg/(s2m)

解析 物理公式不仅决定了物理量间数量的关系,也决定了物理量间单位的关系,推导物理量的单位一定要借助于物理公式。如由F=mα和α=Δx/T2可得力的单位应是kg·m/s2;在力的单位基础上由p=F/S可得压强的单位应是kg/(s2m),由W=Fs可得功的单位应是kg·m2/s2;再由P=W/t可得功率的单位是kg·m2/s3。所以正确的联接是(1)与(B),(2)与(D),(3)与(C),(4)与(A)。

拓展 由此例可以看出,有时候根据物理量的单位就能判断结果是否有错误。例如运算中出现F=mv1+mv2,就可以发现公式两边的单位不同,这个公式肯定错了。

例4 质量1.5t的汽车在平直公路上作匀加速运动,在5s内速度从v1=36km/h增加到v2=54km/h,汽车所受的阻力是车重的0.05倍,求发动机的牵引力。(g=10m/s2)

解析 首先要把非国际单位制单位的物理量转化为国际单位制单位。m=1500㎏,v1=10m/s,v2=15m/s。本题是已知运动情况,求解受力情况。先求加速度:v2=v1+at,a=1m/s2.

以加速度方向为正方向,F合=F-0.05mg=ma, F=m(a+0.5)=1500×1.5=2250N.

物体由25m高处从静止开始下落,落至地面共用时间2.5s,若空气阻力大小恒定,则空气阻力是重力的多少倍?(g=10m/s2)

解析 本题也是已知运动情况,求解受力情况。先求加速度a:x=at2/2,a=8m/s2。