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《力学单位制》
· 力学是研究物体运动变化的过程中力与运动关系的,因此,联系物体自身性质的量(质量)和空间尺度的量(长度)以及时间,必然与物体受力后运动变化联系得最密切、最普遍,所以这三个物理量也最基本。事实表明,用这三个量做基本单位,可以使力学中的单位数目最少。
一、单位制:
1.基本单位:所选定的基本物理量的单位
(1)物理学中,共有七个物理量的单位被选定为基本单位。
(2)在力学中,选定长度、质量和时间这三个物理量的单位为基本单位。
2.导出单位:由基本单位推导出来的单位叫导出单位。
如:m/s,m/s2,N,Kg/m3,kg·m/s。
二、物理量与单位
· 从根本上说,所有的物理量都是由基本物理量构成的,在力学范畴内,所有的力学量都是由长度、质量和时间这三个基本物理量组成的,因此基本物理量的单位选定也就决定了其他导出物理量的单位。
· 速度公式v=s/t,位移单位选m,时间单位选s,速度的单位是m/s。
· 加速度公式为a=(vt-v0)/t,速度单位是m/s,时间单位是s,则加速度的单位是m/s2。
· 牛顿第二定律公式为F=ma,质量单位选kg,加速度单位选m/s2,则力的单位是N(=kg·m/s2)。
三、非国际单位(不是导出单位)
单位制:基本单位和导出单位的总和叫做单位制。
· 由于基本单位的选择不同,历史上力学中出现了厘米、克、秒制和米、千克、秒制两种不同的单位制,工程技术领域还有英尺、秒、磅制等单位制。
四、组合单位的读法
· 组合单位的汉文名称与其符号表示的顺序一致。在只有名称而不出现符号的场合,名称的顺序应该与有符号的情况下一致。如单位由相乘构成,无论是否使用乘的符号,名称中无对应“乘”的词,符号中的除(斜线和出现的负指数),名称中对应的词为“每”字,“每”字只出现一次而与分母中的单位多少无关。
· 例如:力矩的SⅠ单位名称为“牛顿米”(因其符号位N·m)密度的SⅠ单位名称为“千克每立方米”(因其符号位kg/m3)。
五、力学国际单位制(SⅠ)在解题中的应用
1.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。
2.物理公式既反映了各物理量间的数量关系,同时也确定了各物理量的单位关系。因此,在解题中可用单位制来粗略判断结果是否正确,如单位制不对,结果一定错误。
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赵老师
男,中教高级职称
优秀教师、劳动模范,市物理教学与研究科研组带头人,注重教学改革与实践,具有丰富的物理基础教学经验