计量单位和单位制.ppt
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1、计量单位和单位制现在学习的是第1页,共52页第二章第二章 计量单位和单位制计量单位和单位制现在学习的是第2页,共52页 第第1节节 基本概念基本概念一、量的概念一、量的概念1.1.量的定义量的定义量的定义量的定义 量是现象、物体和物质可以定性区别和定量量是现象、物体和物质可以定性区别和定量确定的一种属性。确定的一种属性。JJF10011998JJF10011998通用计量术语及定义通用计量术语及定义通用计量术语及定义通用计量术语及定义 oo对象对象对象对象:可以是自然现象,又可以是物质本身。可以是自然现象,又可以是物质本身。可以是自然现象,又可以是物质本身。可以是自然现象,又可以是物质本身。o
2、o定性定性定性定性:量区别为长度、质量、时间、温度、硬度、电流、量区别为长度、质量、时间、温度、硬度、电流、量区别为长度、质量、时间、温度、硬度、电流、量区别为长度、质量、时间、温度、硬度、电流、电阻、噪声等。电阻、噪声等。电阻、噪声等。电阻、噪声等。oo定量定量定量定量:例如物体长度、质量,速度等。例如物体长度、质量,速度等。例如物体长度、质量,速度等。例如物体长度、质量,速度等。经济与管理学院经济与管理学院方兴华方兴华现在学习的是第3页,共52页2、量的表示、量的表示量值是由量值是由量值是由量值是由“数值和计量单位的乘积所表示的量值的数值和计量单位的乘积所表示的量值的数值和计量单位的乘积所
3、表示的量值的数值和计量单位的乘积所表示的量值的大小大小大小大小”。如:量如:量如:量如:量A A可以表示为:可以表示为:可以表示为:可以表示为:A=AA oo A A量量量量A A所选用的所选用的所选用的所选用的计量单位计量单位计量单位计量单位;oo A A 用计量单位用计量单位用计量单位用计量单位AA表示时量表示时量表示时量表示时量A A的的的的数值数值数值数值。经济与管理学院经济与管理学院方兴华方兴华现在学习的是第4页,共52页2、量的表示、量的表示对于同一量对于同一量对于同一量对于同一量A A,计量单位,计量单位,计量单位,计量单位AA不同,数值不同,数值不同,数值不同,数值 AA也不同
4、也不同也不同也不同。oo 如:如:如:如:A=1m A=10dm A=100cmA=1m A=10dm A=100cm经济与管理学院经济与管理学院方兴华方兴华现在学习的是第5页,共52页2、量的表示、量的表示经济与管理学院经济与管理学院方兴华方兴华(1)物理量的数学运算关系)物理量的数学运算关系o 同一种量同一种量同一种量同一种量可以相加可以相加可以相加可以相加 A A1 1+A+A2 2=A=A1 1+A+A2 2AA o 同一种同一种同一种同一种量量量量可以相减可以相减可以相减可以相减 A A1 1-A-A2 2=A=A1 1-A-A2 2A A oo 几种量可以相乘几种量可以相乘几种量可
5、以相乘几种量可以相乘 AB=ABA BAB=ABA B o 几种量可以相除几种量可以相除几种量可以相除几种量可以相除 注意:注意:注意:注意:在计量中那些具有两层含义的量,如在计量中那些具有两层含义的量,如在计量中那些具有两层含义的量,如在计量中那些具有两层含义的量,如时间时间时间时间和和和和温度温度温度温度。现在学习的是第6页,共52页2、量的表示、量的表示经济与管理学院经济与管理学院方兴华方兴华(2)非物理量的计量)非物理量的计量有少数可计量的量不是物理量,如有少数可计量的量不是物理量,如硬度硬度、表面粗糙度表面粗糙度、感光度感光度等,为约定的可计量等,为约定的可计量的量,这些量的定义和量
6、值与计量方法有的量,这些量的定义和量值与计量方法有关,相互间不存在确定的换算关系。关,相互间不存在确定的换算关系。现在学习的是第7页,共52页3、量的种类、量的种类(1 1)根据在量制中的关系根据在量制中的关系根据在量制中的关系根据在量制中的关系 基本量基本量基本量基本量&导出量导出量导出量导出量(2 2)根据量值测量中的地位根据量值测量中的地位根据量值测量中的地位根据量值测量中的地位 被测量被测量被测量被测量&影响量影响量影响量影响量(3 3)根据测量对象本身的特点根据测量对象本身的特点根据测量对象本身的特点根据测量对象本身的特点 有源量有源量有源量有源量&无源量无源量无源量无源量经济与管理
7、学院经济与管理学院方兴华方兴华现在学习的是第8页,共52页3、量的种类、量的种类(1 1)根据在量制中的关系根据在量制中的关系根据在量制中的关系根据在量制中的关系oo 基本量基本量基本量基本量 :基本量是在量制中约定地认为在函数基本量是在量制中约定地认为在函数基本量是在量制中约定地认为在函数基本量是在量制中约定地认为在函数 关系上彼此独立的量关系上彼此独立的量关系上彼此独立的量关系上彼此独立的量 。如:国际单位制(如:国际单位制(SI)中)中7个基本量。个基本量。oo 导出量:导出量:导出量:导出量:在量制中为该量制基本量的函数所定义的在量制中为该量制基本量的函数所定义的在量制中为该量制基本量
8、的函数所定义的在量制中为该量制基本量的函数所定义的量。量。量。量。如:速度、力等如:速度、力等经济与管理学院经济与管理学院方兴华方兴华现在学习的是第9页,共52页3、量的种类、量的种类(2 2)根据量值测量中的地位根据量值测量中的地位根据量值测量中的地位根据量值测量中的地位oo 被测量被测量被测量被测量 :“作为测量对象特定的量作为测量对象特定的量作为测量对象特定的量作为测量对象特定的量”,它可以理它可以理它可以理它可以理 解为已经为计量所获得的量,也可指待计量的量。解为已经为计量所获得的量,也可指待计量的量。解为已经为计量所获得的量,也可指待计量的量。解为已经为计量所获得的量,也可指待计量的
9、量。oo 影响量:影响量:影响量:影响量:被计量的量就是指受到计量的量,它可以理被计量的量就是指受到计量的量,它可以理被计量的量就是指受到计量的量,它可以理被计量的量就是指受到计量的量,它可以理解为已经为计量所获得的量,也可指待计量的量。解为已经为计量所获得的量,也可指待计量的量。解为已经为计量所获得的量,也可指待计量的量。解为已经为计量所获得的量,也可指待计量的量。经济与管理学院经济与管理学院方兴华方兴华现在学习的是第10页,共52页3、量的种类、量的种类(3 3)根据测量对象本身的特点根据测量对象本身的特点根据测量对象本身的特点根据测量对象本身的特点oo 有源量:有源量:有源量:有源量:被
10、计量的对象本身具有一定的能量就称为被计量的对象本身具有一定的能量就称为被计量的对象本身具有一定的能量就称为被计量的对象本身具有一定的能量就称为有源量,有源量,有源量,有源量,如温度、力等观察者无需为计量中的信号提供如温度、力等观察者无需为计量中的信号提供如温度、力等观察者无需为计量中的信号提供如温度、力等观察者无需为计量中的信号提供外加能源。外加能源。外加能源。外加能源。oo 无源量:无源量:无源量:无源量:被计量的对象本身没有能量。被计量的对象本身没有能量。被计量的对象本身没有能量。被计量的对象本身没有能量。如电阻、电容等测量需要提供外加能源。如电阻、电容等测量需要提供外加能源。如电阻、电容
11、等测量需要提供外加能源。如电阻、电容等测量需要提供外加能源。经济与管理学院经济与管理学院方兴华方兴华现在学习的是第11页,共52页3、量的种类、量的种类根据国际标准根据国际标准根据国际标准根据国际标准ISO 31ISO 31和我国标准和我国标准和我国标准和我国标准GB/T3100-3102-1993GB/T3100-3102-1993,物理,物理,物理,物理量按其学科可划分为量按其学科可划分为量按其学科可划分为量按其学科可划分为1111类:类:类:类:oo 时间和空间的量时间和空间的量时间和空间的量时间和空间的量,如:长度、角、时间、速度、加速度等;如:长度、角、时间、速度、加速度等;如:长度
12、、角、时间、速度、加速度等;如:长度、角、时间、速度、加速度等;oo周期及有关现象的量周期及有关现象的量周期及有关现象的量周期及有关现象的量,如:频率、波长、阻尼系数等;,如:频率、波长、阻尼系数等;,如:频率、波长、阻尼系数等;,如:频率、波长、阻尼系数等;oo力学的量力学的量力学的量力学的量,如:质量、密度、力、功、能、等;,如:质量、密度、力、功、能、等;,如:质量、密度、力、功、能、等;,如:质量、密度、力、功、能、等;oo电学和磁学的量电学和磁学的量电学和磁学的量电学和磁学的量,如:电流、电位、电压、电容、等;,如:电流、电位、电压、电容、等;,如:电流、电位、电压、电容、等;,如:
13、电流、电位、电压、电容、等;oo光及有关电磁辐射的量光及有关电磁辐射的量光及有关电磁辐射的量光及有关电磁辐射的量,如:发光强度、光通量、照度、辐射强度、,如:发光强度、光通量、照度、辐射强度、,如:发光强度、光通量、照度、辐射强度、,如:发光强度、光通量、照度、辐射强度、辐射照度,等辐射照度,等辐射照度,等辐射照度,等经济与管理学院经济与管理学院方兴华方兴华现在学习的是第12页,共52页3、量的种类、量的种类根据国际标准根据国际标准根据国际标准根据国际标准ISO 31ISO 31和我国标准和我国标准和我国标准和我国标准GB/T3100-3102-1993GB/T3100-3102-1993,物
14、理,物理,物理,物理量按其学科可划分为量按其学科可划分为量按其学科可划分为量按其学科可划分为1111类:类:类:类:oo 声学的量,声学的量,声学的量,声学的量,如:声压、声速、声功率、等;如:声压、声速、声功率、等;如:声压、声速、声功率、等;如:声压、声速、声功率、等;oo 物理化学及分子物理学的量物理化学及分子物理学的量物理化学及分子物理学的量物理化学及分子物理学的量,如:物质的量、阿伏加德罗常数、渗透压力、等;,如:物质的量、阿伏加德罗常数、渗透压力、等;,如:物质的量、阿伏加德罗常数、渗透压力、等;,如:物质的量、阿伏加德罗常数、渗透压力、等;oo原子物理学和核物理学的量原子物理学和
15、核物理学的量原子物理学和核物理学的量原子物理学和核物理学的量,如:原子质量、电子质量、普朗克常量、等;,如:原子质量、电子质量、普朗克常量、等;,如:原子质量、电子质量、普朗克常量、等;,如:原子质量、电子质量、普朗克常量、等;oo核反应和电离辐射的量核反应和电离辐射的量核反应和电离辐射的量核反应和电离辐射的量,如:粒子注量率、活度、等;,如:粒子注量率、活度、等;,如:粒子注量率、活度、等;,如:粒子注量率、活度、等;oo固体物理学的量固体物理学的量固体物理学的量固体物理学的量,如:霍尔系数、汤姆逊系数、理查逊常数、等,如:霍尔系数、汤姆逊系数、理查逊常数、等,如:霍尔系数、汤姆逊系数、理查
16、逊常数、等,如:霍尔系数、汤姆逊系数、理查逊常数、等经济与管理学院经济与管理学院方兴华方兴华现在学习的是第13页,共52页3、量的种类、量的种类在我国实际工作中,计量按学科分为十大类在我国实际工作中,计量按学科分为十大类经济与管理学院经济与管理学院方兴华方兴华 十大计量:十大计量:几何量、温度、力学、电磁、电几何量、温度、力学、电磁、电 子、时间频率、光学、电离辐射、声学。子、时间频率、光学、电离辐射、声学。现在学习的是第14页,共52页二、计量单位二、计量单位1.定义:定义:为定量表示同种量量值而约定采用的为定量表示同种量量值而约定采用的特定量。特定量。o计量单位具有约定地赋予的名称和符号计
17、量单位具有约定地赋予的名称和符号经济与管理学院经济与管理学院方兴华方兴华符号符号字母符号字母符号拉丁字母拉丁字母拉丁字母拉丁字母:Kg,cm希腊字母希腊字母希腊字母希腊字母:右上角符号右上角符号右上角符号右上角符号角度(角度(角度(角度(。)分(分(分(分()秒(秒(秒(秒()现在学习的是第15页,共52页二、计量单位二、计量单位o同量纲(不一定是同一量)的单位具有相同同量纲(不一定是同一量)的单位具有相同 的名称和符号。的名称和符号。如:如:压强单位压强单位:Pa 弹簧弹性模量单位弹簧弹性模量单位:Pa经济与管理学院经济与管理学院方兴华方兴华现在学习的是第16页,共52页二、计量单位二、计量
18、单位2.计量单位的分类计量单位的分类(1)基本单位)基本单位 在给定量制中基本量的单位称为基本单位。在给定量制中基本量的单位称为基本单位。如如:国际单位制(国际单位制(SI)中的)中的7个基本单位。个基本单位。(2)导出单位)导出单位 在给定的量制中导出量的单位称为导出单位在给定的量制中导出量的单位称为导出单位。经济与管理学院经济与管理学院方兴华方兴华现在学习的是第17页,共52页二、计量单位二、计量单位导出单位主要有:导出单位主要有:导出单位主要有:导出单位主要有:oo SISI中的两个辅助单位中的两个辅助单位中的两个辅助单位中的两个辅助单位 平面角单位:弧度平面角单位:弧度平面角单位:弧度
19、平面角单位:弧度 立体角单位:球面度立体角单位:球面度立体角单位:球面度立体角单位:球面度 oo具有专门名称的导出单位具有专门名称的导出单位具有专门名称的导出单位具有专门名称的导出单位 如力单位:牛顿;如力单位:牛顿;如力单位:牛顿;如力单位:牛顿;电容单位:法拉等;电容单位:法拉等;电容单位:法拉等;电容单位:法拉等;oo用基本单位表示,但无专门名称的导出单位,用基本单位表示,但无专门名称的导出单位,用基本单位表示,但无专门名称的导出单位,用基本单位表示,但无专门名称的导出单位,如速度单位:米如速度单位:米如速度单位:米如速度单位:米/秒等;秒等;秒等;秒等;经济与管理学院经济与管理学院方兴
20、华方兴华现在学习的是第18页,共52页二、计量单位二、计量单位oo由专门名称的导出单位和基本单位组合而成由专门名称的导出单位和基本单位组合而成由专门名称的导出单位和基本单位组合而成由专门名称的导出单位和基本单位组合而成 如力矩单位:牛顿米等如力矩单位:牛顿米等如力矩单位:牛顿米等如力矩单位:牛顿米等oo专门名称的导出单位和基本单位组成的导出单位专门名称的导出单位和基本单位组成的导出单位专门名称的导出单位和基本单位组成的导出单位专门名称的导出单位和基本单位组成的导出单位 如角速度单位:弧度如角速度单位:弧度如角速度单位:弧度如角速度单位:弧度/秒等秒等秒等秒等 oo制外单位,制外单位,制外单位,
21、制外单位,如:天、小时等如:天、小时等如:天、小时等如:天、小时等oo倍数单位,倍数单位,倍数单位,倍数单位,如:公里等如:公里等如:公里等如:公里等经济与管理学院经济与管理学院方兴华方兴华现在学习的是第19页,共52页三、单位制三、单位制计量单位制是指为给定量制按给定规则确定的一计量单位制是指为给定量制按给定规则确定的一组基本单位和导出单位,简称组基本单位和导出单位,简称单位制单位制。如力学量制中,有:长度、质量和时间如力学量制中,有:长度、质量和时间单位制有单位制有:厘米厘米.克克.秒制秒制(CGS制制)米米.千克千克.秒制(秒制(MKS制)制)米米.千克力千克力.秒制(秒制(MKgFS制
22、)制)经济与管理学院经济与管理学院方兴华方兴华现在学习的是第20页,共52页第第2节节 量纲量纲经济与管理学院经济与管理学院方兴华方兴华一、定义一、定义以给定量制中基本量的幂的乘积表示某量的表以给定量制中基本量的幂的乘积表示某量的表达式称为量纲。达式称为量纲。o量纲的表示符号为量纲的表示符号为:dimo导出量的量纲形式表示为基本量量纲之积,导出量的量纲形式表示为基本量量纲之积,故量纲也常常称为故量纲也常常称为“量纲积量纲积”。如:力的量纲力的量纲为为 dim F=LMT-2 现在学习的是第21页,共52页二、量纲的表示二、量纲的表示 1.1.国际单位制(国际单位制(国际单位制(国际单位制(SI
23、SI)中的基本量及量纲)中的基本量及量纲)中的基本量及量纲)中的基本量及量纲经济与管理学院经济与管理学院方兴华方兴华基本量基本量基本量基本量量纲量纲量纲量纲 单位符号单位符号单位符号单位符号 长度长度长度长度L Lmm质量质量质量质量M M kgkg时间时间时间时间T Ts s电流电流电流电流I IA A热力学温度热力学温度热力学温度热力学温度 KK物质的量物质的量物质的量物质的量N Nmolmol发光强度发光强度发光强度发光强度J J cdcd现在学习的是第22页,共52页二、量纲的表示二、量纲的表示 2.2.量纲的一般表示方法量纲的一般表示方法量纲的一般表示方法量纲的一般表示方法经济与管理
24、学院经济与管理学院方兴华方兴华对于任何一个量的量纲可表示为:对于任何一个量的量纲可表示为:对于任何一个量的量纲可表示为:对于任何一个量的量纲可表示为:dim Q=LMTINJ oo无量纲的量无量纲的量无量纲的量无量纲的量:全部指数为全部指数为全部指数为全部指数为0 0,量纲为,量纲为,量纲为,量纲为1 1,如一些系数;如一些系数;如一些系数;如一些系数;oodim L=L,=1,dim L=L,=1,其他指数为其他指数为其他指数为其他指数为0 0现在学习的是第23页,共52页三、量纲的运算三、量纲的运算经济与管理学院经济与管理学院方兴华方兴华设有物理量设有物理量x、y,导出量,导出量z,则有:
25、,则有:如如如如z z=k=kxyxy 则则则则 dim dim z z=dim =dim x x dim dim y y 如如如如z z=k=kx x/y y 则则则则 dim z=dim dim z=dim x x/dim /dim y y 如如如如z z=k=kx xn n 则则则则 dim dim z z=(dim =(dim x x)n n 要注意量纲的加减的运算,只有相同量纲的要注意量纲的加减的运算,只有相同量纲的量才能进行加减运算。量才能进行加减运算。现在学习的是第24页,共52页四、量纲分析四、量纲分析经济与管理学院经济与管理学院方兴华方兴华1.方程两边量纲相等方程两边量纲相等
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