幾個相似單位應用的總結
2008-12-31 00:00:00錢玉俊
物理教學探討 2008年14期
初三物理復習時，計算部分是重要的板塊之一，用公式計算時需將單位帶入是物理區別于數學的重要方面。一般情況下，學生基本都是用國際單位帶入進行的，得到的結果也用國際單位表示，這好像已經成了一種定勢解法。筆者在初中物理教學中感到，有三個物理量速度、密度、電功的計算，用相應的常用單位計算會更方便、更有用。
1 速度
速度的國際單位是m/s，使用最多的常用單位是km/h，兩者的換算關系如下：
1m/s=1m1s=1×10-3km13600h=3.6km/h
知道上述等式的成立，將其中一個單位換算成另一個單位就非常方便了。
例1 某輛汽車有甲地開往乙地，由于限速，該車一直以20km/h的速度勻速行駛，共行駛了15min，求甲乙兩地間的距離為多少米？
解法一 用國際單位計算
v=20km/h=203.6m/s=509m/s
t=15min=900s
s=v#8226;t=509m/s×900s=5×103m
解法二 用常用單位計算
t=15min=0.25h
s=v#8226;t=20km/h×14h=5km=5×103m
點撥 兩種單位都能將結果順利解出，明顯看出該題第二種解法更加簡潔明了，且計算量小。計算時只需將常用單位km和h統一即行，不一定非循規蹈矩非帶國際單位不可。在交通工具的速度盤上“km/h”作為速度的單位更常見，告訴學生多少“km/h”就是生活中常說的多少“碼”，加深學生對該常用單位的理解。這里引導學生知道兩個“5”，人的步行速度、騎自行車的速度大約為5km/h、5m/s，正確區分兩單位的大小關系。
2 密度
密度的國際單位是kg/m3，最常見的常用單位是g/cm3，兩者的換算關系如下：
1g/cm3=1×10-3kg1×10-6m3=1×103kg/m3
可看出“g/cm3”是“kg/m3”的1000倍，固體液體密度用“g/cm3”表示，數值大小變得更簡潔，如水的密度為1g/cm3，銅的密度為8.9g/cm3。
例2 已知水的密度為1×103kg/m3，一瓶飲用純凈水的容量為600ml，求這瓶水的質量。
解 m水=ρ水V水=1g/cm3×600cm3=600g
點撥 上述解法中若將600ml化成國際單位m3，學生在數量級上會常出錯。教師提醒學生：“毫升”、“升”在表示體積大小時十分常見，比如雪碧、可樂等飲料的外殼上所標注的體積數。筆者建議教師向學生強調說明“ml”即為“cm3”，“l”即為“dm3”，可將水的密度寫成三個“1”，ρ水=1g/ml=1kg/l=1t/m3，讓學生從這些常用單位中方便地了解水密度大小的物理意義，1ml水的質量為1g，1kg水的質量為1kg，1m3水的質量為1t （可與自來水表的讀數聯系），名副其實的讓學生感受到常用單位真“常用”。
3 電功
電功的國際單位是焦耳，生活中的常用單位是kwh，俗稱度。學生對1焦耳電能的大小沒有什么感性認識，1度電的大小，卻經常聽說也能接觸到，抄表員所用的也是該單位。兩者的換算關系如下：
1kWh=1kW#8226;1h=1×103w×3600s
=3.6×106J
可見單位“焦耳”是比較小的，生產生活中涉及較少。
例3 一盞“220v40w”的燈泡，正常發光幾小時耗電1度？
解法一 用國際單位計算
t=Wp=3.6×106J40w=9×104s=9×1043600h
=25h
解法二 用常用單位計算
p=40w=0.04kw
t=Wp=1kwh0.04kw=25h
點撥 兩種解法比較，用常用單位計算非常方便，學生甚至都能口算出結果，生活中進行電能大小的估算會很輕松。例如1kw的空調正常工作1h耗電多少？若電費價格為0.5元/度，一天實際工作8h，一月（按30天計算），僅空調這一項花費多大？學生用常用單位計算時，很快口算出結果，自然對該處的知識感興趣，愿意計算生活中的一些經濟賬目，有學以致用的成就感，真正體現了“從生活走向物理，從物理走向社會”的新課改理念。
國際單位比較通用，常用單位比較實用，只有將兩者結合起來，物理計算才能起到真正的作用，因為物理是一門重要的應用學科。
