2-2物理学的单位和量纲.pptVIP

2-2 物理量的单位和量纲 一、 物理量的单位 历史上，物理量的单位制有很多种，不方便也不规范。1984年2月27日国务院颁布实行以国际单位制（SI）为基础的法定计量单位。 国际单位制（ SI制） 七个基本物理量：长度、质量、时间、电流、热力学温度、物质的量、发光强度。 * 物理量的基本单位 米 千克 秒 安培 开尔文 摩尔 坎德拉 M Kg S A K MOL CD 力学的基本量： 长度、质量、时间 米、 千克、 秒 kg s m 单位名称： 单位符号： 长度 质量 时间 电流 热力学温度 物质的量 发光强度 * 1m 是光在真空中(1/299792458)s时间间隔内所经路径的长度． 1s是铯的一种同位素133Cs 原子发出的一个特征频率光波周期的9192631770倍． “千克标准原器” 是用铂铱合金制造的一个金属圆柱体，保存在巴黎度量衡局中． 其它力学物理量都是导出量． 力学还有辅助量：弧度 rad． * 导出单位：通过物理定理等导出的单位，如 米/秒、牛顿、焦耳。 速率 力 功 实际过程的时间 宇宙年龄 约 (140亿年) 地球公转周期 人脉搏周期 约 最短粒子寿命 * 实际长度 实际质量 可观察宇宙半径 宇宙 地球半径 太阳 说话声波波长 地球 可见光波波长 宇宙飞船 原子半径 最小病毒 质子半径 电子 夸克半径 光子 （静） * 二、 物理量的量纲 七个基本物理量的量纲符号 长度 质量 时间 电流 热力学温度 物质的量 发光强度 [ M] [T] [ I ] [?] [J] [N] [L] * 方法是：将一个物理量Q表示为基本量的幂次之积的表达式 如力学的三个基本量长度、质量和时间的量纲用L、M和T来表示。 其它力学量Q的量纲与基本量的量纲之间的关系表示为： 物理学中常用量纲来表示导出量和基本量的关系。（表示导出单位是由哪些基本单位组成的式子） * 其中幂指数p、q、s称为量Q的量纲指数.他可正可负，还可为零。 在SI制中,速度v的量纲式是 dimv=[S]/[t]=LT -1 无量纲量:量纲指数等于零,如弧度、摩擦系数等. 显然,只有规定了单位制,才可能确定量纲. 加速度a的量纲式是LT -2 动量p的量纲式是MLT -1 * 单位和量纲不同：单位是量度量纲的尺度.例如 时间的单位可以是秒、小时、年等.无量纲的量 也可以有单位,例如行星轨道周期变短的速率的 单位是(秒/世纪). 物理方程两边各项的量纲相等才能相加、相减 以及用等号相连接.即能够相加相减和列入同一 方程（等式）的每一项的量纲必须一致。 量纲分析 ——物理方程的量纲一致性原理 * 例如，匀变速直线运动的运动方程 方程两边各项的量纲都相同，为L。从量 纲上说是正确的（式中的系数是否正确无法 用量纲来判断，需用实验或理论等其他手段 来检验）。 * * * 表示一个物理量如何由基本量的组合所形成的式子． 某一物理量 的量纲 二　量纲 如：速度的量纲是 角速度的量纲是 力的量纲是 * 量纲作用 (1) 可定出同一物理量不同单位间的换算关系． (3) 从量纲分析中定出方程中比例系数的量纲和单位． (2) 量纲可检验文字描述的正误． 如： *