
計(jì)量一頭大象的質(zhì)量時(shí)常用噸(t)做單位,但在計(jì)量人的質(zhì)量時(shí)卻用千克(kg)做單位。自由落體加速度g的單位是米每二次方秒(m/s2),在初中學(xué)習(xí)時(shí),g的單位曾用牛頓每千克(N/kg)。這些單位的使用有什么規(guī)則嗎?
長(zhǎng)度: x= 10 m
質(zhì)量: m= 5 kg
時(shí)間: t= 20 s
用于定量描述物理現(xiàn)象或物理對(duì)象,一般由數(shù)字和單位組成。
如果位移用米m做單位,時(shí)間用秒s單位
得出的速度單位就是米每秒m/s
如果速度的單位用米每秒m/s,時(shí)間的單位用秒s
得出的加速度的單位就是米每二次方秒m/s2
只要選定幾個(gè)物理量的單位,就能夠利用物理量之間的關(guān)系推導(dǎo)出其他物理量的單位。這些被選定的物理量叫做基本量,它們的單位叫基本單位。
比如速度的單位m/s、km/h ……
加速度的單位m/s2、 cm/s2……
力的單位kg·m/s2……
密度的單位 kg/m3、g/cm3……
由基本單位和導(dǎo)出單位一起組成單位制。
由基本量根據(jù)物理關(guān)系推導(dǎo)出來(lái)的其他物理量的單位叫做導(dǎo)出單位。
物理學(xué)的關(guān)系式:確定了物理量間的關(guān)系,確定了物理量的單位間的關(guān)系。
概念:所選定的基本物理量的單位。 (1)物理學(xué)中,共有七個(gè)物理量的單位被選定為基本單位。
力學(xué)是研究物體運(yùn)動(dòng)變化的過(guò)程中力與運(yùn)動(dòng)關(guān)系的,因此,聯(lián)系物體自身性質(zhì)的量(質(zhì)量)和空間尺度的量(長(zhǎng)度)以及時(shí)間,必然與物體受力后運(yùn)動(dòng)變化聯(lián)系得最密切、最普遍,所以這三個(gè)物理量也最基本,事實(shí)表明,用這三個(gè)量做基本單位,可以使力學(xué)中的單位數(shù)目最少.
(2) 在力學(xué)中,選定長(zhǎng)度、質(zhì)量和時(shí)間這三個(gè)物理量的單位為基本單位。
基本物理量的單位就是基本單位
由基本單位組合而成的單位就是導(dǎo)出單位
、 g 、mg ……
、min 、hur …
、 km/h ……
、 g/cm3 ……
、 cm/s2 ……
概念:根據(jù)物理公式中其他物理量和基本物理量的關(guān)系,推導(dǎo)出的物理量的單位。 從根本說(shuō),所有的物理量都是由基本物理量構(gòu)成的,在力學(xué)范疇內(nèi),所有的力學(xué)量都是由長(zhǎng)度、質(zhì)量和時(shí)間這三個(gè)基本物理量組成的,因此基本物理量的單位選定也就決定了其他導(dǎo)出物理量的單位。
速度公式 v=s/t.位移單位選m,時(shí)間單位選s,速度的單位是m/s.
加速度公式為a=(v1-v0)/t.速度單位是m/s,時(shí)間單位是s,則加速度的單位是m/s2
牛頓第二定律公式為F=ma.質(zhì)量單位選kg,加速度單位選m/s2,則力的單位是N.
舉例說(shuō)明: 我們選定位移的單位米,時(shí)間的單位秒,就可以利用推導(dǎo)得到速度的單位米每秒。 再結(jié)合公式,就可以推導(dǎo)出加速度的單位:米每平方秒。
如果再選定質(zhì)量的單位千克,利用公式F=ma就可以推導(dǎo)出力的單位是牛。
(不是國(guó)際單位中的導(dǎo)出單位)
除了SI單位制,還有厘米·克·秒單位制
基本單位:長(zhǎng)度單位:米(m)質(zhì)量單位:千克(kg)時(shí)間單位:秒(s)導(dǎo)出單位:速度單位:米/秒(m/s)加速度單位:米/秒2(m/s2)力的單位:牛頓(N)
在解題計(jì)算時(shí),已知量均采用國(guó)際單位制,計(jì)算過(guò)程中不用寫(xiě)出各個(gè)量的單位,只要在式子末尾寫(xiě)出所求量的單位即可。
物理公式既反映了各物理量間的數(shù)量關(guān)系,同時(shí)也確定了各物理量的單位關(guān)系.因此,在解題中可用單位制來(lái)粗略判斷結(jié)果是否正確,如單位制不對(duì),結(jié)果一定錯(cuò)誤。
1.用同一單位制計(jì)算時(shí), 只在數(shù)字后面寫(xiě)出所求量在該單位制下的單位.
物理公式:確定了物理量間的關(guān)系,確定了物理量的單位間的關(guān)系。
2.可用單位制記憶物理公式和 檢驗(yàn)物理公式、運(yùn)算結(jié)果是否正確
【例題】光滑水平桌面上有一個(gè)靜止的物體,質(zhì)量是700g,在1.4N的水平恒力作用下開(kāi)始運(yùn)動(dòng)(圖 4.4-1)。那么,5s末物體的速度是多少? 5s內(nèi)它的位移是多少?
【分析】由于物體在豎直方向上所受的重力與桌面的支持力平衡,水平方向上的作用力為恒力,所以物體沿水平方向做初速度為0的勻加速直線運(yùn)動(dòng)。由牛頓第二定律求出物體的加速度,再根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的速度與時(shí)間的關(guān)系式、位移與時(shí)間的關(guān)系式,就可以求出速度和位移。在國(guó)際單位制中運(yùn)用牛頓第二定律F=ma時(shí),質(zhì)量的單位必須用千克(kg),所以需要對(duì)質(zhì)量的單位進(jìn)行換算。
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