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1、第四章：第4节力学单位制高中物理必修第一册课件目录CONTENT高中物理必修第一册课件历史资料基本单位国际单位制拓展学习新课引入01.高中物理必修第一册课件三国演义这样描三国演义这样描写写关羽关羽：身长九尺，身长九尺，髯长二尺；面如重枣髯长二尺；面如重枣，唇若涂脂；丹凤眼，唇若涂脂；丹凤眼，卧蚕眉，相貌堂堂，卧蚕眉，相貌堂堂，威风凛凛。，威风凛凛。3 3尺尺1m,1m,姚明姚明身高身高6.786.78尺尺你觉得关羽你觉得关羽跟姚明比谁跟姚明比谁更更高？高？2.262.26米米问题与思考02.高中物理必修第一册课件求证：求证：1 1元元=1=1分分证明：证明：1 1元元=100=100分分=10
2、=10分分1010分分=1=1角角11角角=0.1=0.1元元0.10.1元元=0.01=0.01元元=1=1分分 原来是单位的问题原来是单位的问题 问题出在哪里了？问题出在哪里了？一次深刻的历史教训03.高中物理必修第一册课件 20 20世纪末美国曾发射一个火星探测器世纪末美国曾发射一个火星探测器,在设在设定环绕轨道半径时，没有进行定环绕轨道半径时，没有进行单位换算单位换算，导致探，导致探测器离火星过近测器离火星过近,温度过高而起火，随后脱离轨温度过高而起火，随后脱离轨道坠入火星的大气层道坠入火星的大气层。致使美国损失价值致使美国损失价值1.251.25亿亿美元的火星探测器美元的火星探测器。
3、看来在单位问题上需要制定国际上统一标准看来在单位问题上需要制定国际上统一标准问题与思考：问题与思考：物理量的单位从何而来？在使用中有什么规则呢？物理量的单位从何而来？在使用中有什么规则呢？历史资料第一部分国外历史上长度的计量举例01.高中物理必修第一册课件 各个国家、地区以及各个历史时期，都有各自的计量单位。各个国家、地区以及各个历史时期，都有各自的计量单位。以长度为以长度为例：例：欧洲欧洲曾以手掌的宽度或长度作为长度的计量单位，称为掌尺。曾以手掌的宽度或长度作为长度的计量单位，称为掌尺。在在荷兰荷兰，1 1掌尺相当于掌尺相当于10cm10cm；在在英国英国，1 1掌尺相当于掌尺相当于7.62
4、cm7.62cm；英尺是；英尺是8 8世纪英王的脚世纪英王的脚长，长，1 1英尺等于英尺等于0.3048m0.3048m。1010世纪时英王埃德加把自己大拇指关节间的距离世纪时英王埃德加把自己大拇指关节间的距离定为定为1 1英寸，英寸，1 1英寸等于英寸等于2.54cm2.54cm。这位君王又别出心裁，想出了。这位君王又别出心裁，想出了“码码”这样这样一个单位。他把从自己的鼻尖到伸开手臂中指末端的距离一个单位。他把从自己的鼻尖到伸开手臂中指末端的距离91cm91cm，定为，定为1 1码码。来自英国的困惑02.高中物理必修第一册课件 十十三三世世纪纪初初期期，英英国国全全国国贸贸易易盛盛行行但但
5、又又由由于于尺尺度度紊紊乱乱，全全国国没没有有统统一一的的标标准准，为为贸贸易易往往来来带带来来了了很很多多麻麻烦烦。仅仅尺尺度度上上带带来来的的民民事事纠纠纷纷就就使使英英国国皇皇室室大大为为苦苦恼恼，他他们们先先后后召召开开了了1010余余次次大大臣臣会会议议商商讨讨此此事事，商商量量来讨论去始终确定不下来一个统一的标准来讨论去始终确定不下来一个统一的标准。约翰一世便愤怒地在地上踩了一脚，然后指着凹陷下去的脚印约翰一世便愤怒地在地上踩了一脚，然后指着凹陷下去的脚印对对大臣们庄严宣布：大臣们庄严宣布：“There is a foot,let it be the measure from th
6、is day forward.”最早的通用单位制03.高中物理必修第一册课件 不难不难想象，这样的度量规定到了其他国家自然就寸步难行，甚至想象，这样的度量规定到了其他国家自然就寸步难行，甚至引起引起纷争。纷争。早早在在 17 17 世纪，人们就开始感觉到计量单位及计量制度的混乱对世纪，人们就开始感觉到计量单位及计量制度的混乱对科技和生产发展的科技和生产发展的影响。影响。1795 1795 年，法国科学家创立了年，法国科学家创立了以米为基本单位的以米为基本单位的计量制度计量制度 (米制米制)，成为国际上最早公认的通用成为国际上最早公认的通用单位制。单位制。中国不同时期长度的计量04.高中物理必修
7、第一册课件 我国亦有我国亦有“伸掌为尺伸掌为尺”的说法。三国时期王肃编的的说法。三国时期王肃编的孔子家语孔子家语一书中记载有：一书中记载有：“布指知寸，布手知尺，舒肘知寻。布指知寸，布手知尺，舒肘知寻。”两臂伸开长八尺，两臂伸开长八尺，就是一寻；从秦朝至清末的就是一寻；从秦朝至清末的20002000多年间，我国的多年间，我国的“尺尺”竟由竟由1 1尺相当于尺相当于0.2309m0.2309m到到0.3558m0.3558m的变化的变化，其差距相当悬殊。，其差距相当悬殊。公元前公元前350350年，秦始皇意识到秦国各地度量衡不统一，给工商业年，秦始皇意识到秦国各地度量衡不统一，给工商业发发展带来
8、很大不便。为了保证国家的赋税收入，商鞅变法中制造展带来很大不便。为了保证国家的赋税收入，商鞅变法中制造标标准的准的度量衡器，统一斗、桶、权、衡、丈、尺等度量衡，要求度量衡器，统一斗、桶、权、衡、丈、尺等度量衡，要求秦秦国人必须严国人必须严格执行，不得违犯格执行，不得违犯。关羽有多高？05.高中物理必修第一册课件 中国自秦朝以来，不仅在政治上、经济上和军事上高度统一，中国自秦朝以来，不仅在政治上、经济上和军事上高度统一，而且统一了度量衡。使用统一的单位，不仅能方便交往，而且在一定而且统一了度量衡。使用统一的单位，不仅能方便交往，而且在一定程度上也表现出一种文化认同倾向。程度上也表现出一种文化认同
9、倾向。史书记载史书记载关羽身高关羽身高九尺，东汉时期的九尺，东汉时期的一尺相当于一尺相当于2323厘米。即关羽的身高大概有厘米。即关羽的身高大概有207207厘米，抛去误差，关羽的身高至少两米以上。厘米，抛去误差，关羽的身高至少两米以上。但是，单位问但是，单位问题确实给人们题确实给人们带来很多困扰带来很多困扰。统一单位势。统一单位势在必行。在必行。基本单位第二部分温故知新01.高中物理必修第一册课件 物理学的关系式确定了物理量之间的关系，也确定了物理量的物理学的关系式确定了物理量之间的关系，也确定了物理量的单位单位间的关系。间的关系。由由 知知Vxt由由 a 知知vt速度的单位是速度的单位是m
10、/s加速度的单位是加速度的单位是m/s2由由Fma知知1N=1kgm/s2基本单位02.高中物理必修第一册课件1.1.这些被选定的物理量叫做这些被选定的物理量叫做基本量基本量(如长度、时间如长度、时间)，它们相应的单位叫，它们相应的单位叫作作基本单位基本单位(如米、秒如米、秒)；在物理学中，只要选定几个物理量的单位，就能够利用物理量之在物理学中，只要选定几个物理量的单位，就能够利用物理量之间的关系推导出其他物理量的单位。间的关系推导出其他物理量的单位。2.2.由基本量根据物理关系推导出来的其他物理量叫作由基本量根据物理关系推导出来的其他物理量叫作导出量导出量，推导出来的推导出来的其他物理量的单
11、位叫作其他物理量的单位叫作导出单位导出单位，如速度、加速度的单位。，如速度、加速度的单位。3.3.由基本单位和导出单位一起组成了一个由基本单位和导出单位一起组成了一个单位制（单位制（system of system of unitsunits）。）。单位制03.高中物理必修第一册课件 、cm/scm/s2 2 基基本本单单位位导导出出单单位位N N、g g 、mg mg、minmin、hour hour m mkgkgs s 、km/h km/h 、g/cm g/cm3 3 m/sm/sm/sm/s2 2kg/mkg/m3 3长度：长度：质量：质量：时间：时间：速度：速度：加速度：加速度：力：
12、力：密度：密度：、kgm/skgm/s2 2、km km 、cmcm单单 位位 制制如何如何方便方便不同不同地区地区间单间单位的位的交流交流呢？呢？统一单位04.高中物理必修第一册课件 各种单位制的并存不仅对国际贸易有阻碍作用，而且也不利于各种单位制的并存不仅对国际贸易有阻碍作用，而且也不利于各国间的科学文化各国间的科学文化交流。因此交流。因此，统一单位制成为世界各国的共同，统一单位制成为世界各国的共同要求。要求。国际国际计量委员会于计量委员会于 1956 1956 年将经过年将经过2121个国家同意的计量单位制草案命名个国家同意的计量单位制草案命名为国际单位制，并于为国际单位制，并于 196
13、0 1960 年在第十一届国际计量大会上正式年在第十一届国际计量大会上正式通过。通过。1977 1977 年，年，我国明确规定要逐步采用国际单位制。我国明确规定要逐步采用国际单位制。1984 1984 年，国年，国务院颁布国务院关于在我国统一实行法定计量单位的命令，该命令务院颁布国务院关于在我国统一实行法定计量单位的命令，该命令就是以国际单位制为基础制定的。就是以国际单位制为基础制定的。具体是如何规定的呢？具体是如何规定的呢？国际单位制第三部分国际单位制01.高中物理必修第一册课件 如果采用不同的物理量作为基本量，或者虽然采用相同的基本量，但采如果采用不同的物理量作为基本量，或者虽然采用相同的
14、基本量，但采用的基本单位不同，导出单位自然随之不同，从而产生不同的单位制。用的基本单位不同，导出单位自然随之不同，从而产生不同的单位制。不同的地区使用不同的单位制，不方便交流。不同的地区使用不同的单位制，不方便交流。19601960年第年第1111届国际计量大届国际计量大会制订了一种国际通用的、包括一切计量领域的单位制，叫作会制订了一种国际通用的、包括一切计量领域的单位制，叫作国际单位国际单位制（制（Le Systme International dLe Systme International d Units,Units,法文）法文）,简称简称SISI。在在力学范围力学范围内，规定内，规定长
15、度、质量、时间长度、质量、时间为三个基本量，对热学、电磁学、为三个基本量，对热学、电磁学、光学等学科，除了上述三个基本量和相应的基本单位外，还要加上另外四光学等学科，除了上述三个基本量和相应的基本单位外，还要加上另外四个基本量和它们的基本单位，才能导出其他物理量的单位。个基本量和它们的基本单位，才能导出其他物理量的单位。国际单位制的基本单位02.高中物理必修第一册课件物理量名称物理量符号单位名称单位符号长度l米m质量m千克（公斤）kg时间t秒s电流I安培A热力学温度T开尔文K物质的量n,(V)摩尔mol发光强度I，（IV）坎德拉cd典例分析03.高中物理必修第一册课件 一个静止在光滑水平面上的
16、物体，质量是一个静止在光滑水平面上的物体，质量是7kg，在，在14N的恒力作用下，的恒力作用下，5s末的速度是多大？末的速度是多大？5s内通过的路程是多大？内通过的路程是多大？F例题1高中物理必修第一册课件【解析【解析】Vtat2m/s25s10m/s统一单位制统一单位制2m/s27km14NmFamF714a2m/s2m/s2Vtat25m/s10m/sS at2 2m/s225s212125m25mS at2 225m2121解析典例分析03.高中物理必修第一册课件 声音在空气中的传播速度声音在空气中的传播速度v v与空气的密度与空气的密度、压强、压强p p有关。下有关。下列速度的表达式（
17、列速度的表达式（k k为比例系数，无单位）中可能正确的是为比例系数，无单位）中可能正确的是 A AB BC CD D例题2典例分析04.高中物理必修第一册课件【参考答案：B】解析典例分析04.思考与讨论05.高中物理必修第一册课件 小红说，从单位关系上看，这个公式是错小红说，从单位关系上看，这个公式是错误的。他的根据是什么误的。他的根据是什么？小刚在课余制作中需要计算圆锥的体积，小刚在课余制作中需要计算圆锥的体积，他从一本书中查得圆锥体积的计算公式为他从一本书中查得圆锥体积的计算公式为R Rh h单位制的使用说明06.高中物理必修第一册课件1.在解题时，已知量均采用国际单位制，计算过程中不用写
18、出各个在解题时，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，量的单位，只要在式子末尾写出所求量的单位即可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，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同时也确定了各物理量的单位关系单位关系。因此，。因此，在解题中可用单位制来粗略判断结果是否正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。确，如单位制不对，结果一定错误。拓展学习第四部分秒（secondsecond）的定义01.高中物理必修第一册课件 铯铯133原子原子基态的基态的时两个超精细能级时两个超精细能级间跃迁对
19、应的辐射间跃迁对应的辐射的的 9 192 631 770个个周期周期的持续时间为的持续时间为1s.“天宫二号”上的空间冷原子钟牛顿第二定律的内容01.高中物理必修第一册课件高中物理必修第一册课件 光在真空中光在真空中 时间间隔所经路径的长度。时间间隔所经路径的长度。该定义是在该定义是在1983年国际计年国际计量大会上批准的。量大会上批准的。米（metre）的定义02.高中物理必修第一册课件千克（kilogram）的定义03.国际千克原器的质量为国际千克原器的质量为1千克千克 20182018年年，第，第2626届计量大会决定，届计量大会决定，千千克由普朗克常量克由普朗克常量h h及米和秒定义，
20、及米和秒定义，1 kg h/6.6260701510-34 m2 s-1铂铱合金制成的国际千克原器铂铱合金制成的国际千克原器牛顿第二定律的内容01.高中物理必修第一册课件高中物理必修第一册课件课堂小结ABC基本单位基本单位单位制单位制被选定的物理量叫做被选定的物理量叫做基本量基本量，它们相应的单位叫作它们相应的单位叫作基本单位基本单位；由基本单位和导出单位一起组成了由基本单位和导出单位一起组成了一个一个单位制（单位制（system of unitssystem of units）。）。1.米米(m)2.千克（千克（Kg）3.秒（秒（S）4.安培（安培（A）5.开尔文（开尔文（K）6.摩尔（摩尔（mol）7.坎德拉坎德拉（cd）导出单位导出单位由基本量根据物理关系推导出来的其他物由基本量根据物理关系推导出来的其他物理量叫作理量叫作导出量导出量，单位叫作单位叫作导出单位导出单位。m/sm/s、m/sm/s2 2、N N、kg/mkg/m3 3 kg.m/skg.m/s、kg.mkg.m2 2/s/s2 2、N.s N.s