力学基本物理量与测量
物理量是什么
理是什么？物理量是什么？物理是一门关于物质、运动和能量的科学，涉及到很多对象或类，基本分为力、热、电、光和声学，又细分为原子物理、核物理、固体物理、化学物理等。
为了了解、认识、区别和衡量这些学科中的对象，定量和定性描述成为必然，物理量就起到了这个作用。
描述一个对象或系统需要多个物理量，在工程设计和选择中，了解这些物理量非常重要。
物理量的定义为物体可测量的量，或其属性可量化；或物体的属性通过测量可量化。
一个物理量包括它的定义、单位和符号表示。
物理量又分为基本物理量和导出物理量。
物理量由‘数量’和‘单位’构成。
国际上定义了7个基本物理量包括长度、质量、时间、电流、温度、物质的量、和光流明强度，称为“LMTIQNJ”（length L, mass M, time T, electriccurrent I, thermodynamic temperature Q, amount of substance N and luminousintensity J）。
物理量又分为矢量和标量等。
值得注意的是，这七个基本量中只有电流是矢量，其余都是标量！时间又是个不可逆的量。
最有趣的是‘物质的量’这个物理量，居然是个‘数目’，是一摩尔物质中所含的原子数。
导出物理量是从基本物理量中引出的，比如力、速度、密度等。
物理量的定义及其描述和研究成为人们对物理世界研究和认识的基础和出发点。
物理世界的大厦也就是建立在这些物理量的基础之上。
物理量用符号来表示和记忆，言简意赅，直指物性。
物理量不仅是个符号，更有其内涵和实际意义。
通过定义，使得被研究对象的特征属性更加清晰明了，不仅有各自的属性，如：磁、电、手性、自旋、频率等，还有大小轻重快慢的反映。
有了物理量，不同对象之间还可以进行比较，还能够进行运算和推导等。
物理量的定义就起到了这些作用。
因此，物理量是一种属性，是一种标志，是一种和其它量的差别或区别。
物理量是否一定要能够“直接”测量吗？导出物理量就属于间接测量出来的。
力学计量简介
力学计量简介力学计量简介力学计量主要包括质量、力值、扭矩、硬度、压力、真空、震动、冲击、转速、恒加速度、流量、流速、容量等计量测试。
力学计量的理论基础是牛顿力学。
质量是一个基本的物理量，单位是kg。
质量是物体所具有的一种属性，它表征物体的惯性和它在引力场中相互作用的能力，质量是标量。
质量计量的准确性不仅取决于砝码，还取决于天平。
力是物体之间的相互作用。
力的计量单位是N。
测力的方法可以分为两类，即通过对质量和加速度的测量来求得力值；另一种方法是物体在受力后产生的变形量或与内部应力相应的参数的测量而求得力值。
扭矩是力与力臂的乘积，计量单位N·m。
如果准确地测出力的大小及该力到力的作用点的力臂长度，便可准确地测得力矩值。
硬度是指物体软硬的程度。
硬度本身不是一个确定的物理量，而是一个于物体的弹性形变、塑性形变和破坏有关的量。
硬度计量的方法很多，一般分为静载压入法和动载压入法。
静载压入法有布氏法、洛氏法、表面洛氏法、维氏法和显微硬度法等。
动载压入法有肖氏法等。
压力是指垂直作用于单位面积上的力，单位是Pa。
压力计量可分为静态和动态压力计量。
按压力计量范围大体有微压、低压、中压、高压和超高压等。
测量的具体压力又分为绝对压力、大气压力和表压力等。
真空是在给定的空间内，低于标准大气压的气体状态，使用真空度来描述，单位是Pa。
真空计量标准可以分为绝对标准和相对标准。
绝对标准是真空计量的基础，实际应用是真空标准多为性能稳定的相对标准。
振动是用位移、速度、加速度和频率等物理量来描述。
校准方法一般有绝对法和比较法。
对于加速度计常要校准其灵敏度和灵敏度随频率的变化。
校准装置采用高、中、低频振动标准校准装置等。
冲击是激起系统瞬间扰动的力、位置、速度和加速度的突然变化，该变化的时间要小于系统的基本周期。
冲击加速度的单位是m/s^2。
冲击的校准方法一般分为三种，绝对法、间接法和比较法。
转速或角速度是单位时间的角位移。
标准转速装置是校准和检定转速表的主要装置，由复现转速的装置和转速测量装置组成。
物理学和力学
6 ×10 m
−7
1×10 −10 m
1×10
−15
9 ×10 −14 kg 9.1×10 −31 kg
m
光子、 1×10 −20 m 光子、中微子 （静） 0
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第一章 物理学和力学
量纲（ 三、 量纲（式） 1、引入 、
由于物理量之间有着规律性的联系，因此， 由于物理量之间有着规律性的联系，因此，当一个单位制 中的基本量选定后 基本量选定后， 中的基本量选定后，其它物理量都可通过既定的物理关系与 基本量联系起来。 基本量联系起来。 例如： 例如：
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时间 秒 s
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第一章 物理学和力学
1s是铯的一种同位素 是铯的一种同位素133 Cs原子发出的一 是铯的一种同位素 个特征频率光波周期的9 192 631 770倍． 个特征频率光波周期的 倍 实际过程的时间 宇宙年龄 地球公转周期 人脉搏周期 最短粒子寿命 约 4.2 × 10 s (140亿年) 亿年) 亿年
2 −2
∴ k的单位 : kg m 3 物理意义：密度
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第一章 物理学和力学
2. 应用
(3)为推导某些复杂公式提供线索，寻找规律 为推导某些复杂公式提供线索， 为推导某些复杂公式提供线索
例：已知自由落体的位 移S与经历的时间t及重力加速度g有关，试求其规律。
设所求规律为：S = kg n1 t n2
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dim v = LT -1
动量的量纲 动量的量纲 ？ 冲量的量纲 冲量的量纲 ？ 功的量纲 ？ 动能的量纲 动能的量纲 ？KK
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第一章 物理学和力学
3. 应用
高中物理【力学单位制】
第4节力学单位制课程|1.知道单位制、基本单位和导出单位的概念。
标准解读2．明确国际单位制中七个基本物理量和力学中三个基本物理量及其单位。
3．知道物理运算过程中单位的规范使用和表示方法。
一、基本单位1．物理公式功能：物理学的关系式在确定了物理量之间的关系时，也确定了物理量的单位之间的关系。
2．基本量：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。
这些被选定的物理量叫作基本量。
3．基本单位：基本量的单位。
4．导出量：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。
5．导出单位：由基本量根据物理关系推导出来的其他物理量的单位。
二、国际单位制1．单位制：基本单位和导出单位一起组成单位制。
2．国际单位制：1960年第11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，叫作国际单位制，简称SI。
3．国际单位制的基本单位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，(ν) 摩[尔] mol发光强度I，(I V) 坎[德拉] cd(1)三个基本物理量：长度、质量和时间。
(2)国际单位制中三个基本单位：米、千克和秒。
判断下列说法是否正确。
(1)物理量的单位均可以互相导出。
()(2)一个物理量的单位若用两个或两个以上的基本单位的符号表示，这个物理量的单位一定是导出单位。
()(3)在力学的分析计算中，只能采用国际制单位，不能采用其他单位。
()(4)力学单位制中，采用国际单位制的基本单位有千克、米、秒。
()(5)单位制中导出单位可以用基本单位来表示。
()(6)厘米(cm)、克(g)、小时(h)都属于国际单位制单位。
()提示：(1)×(2)√(3)×(4)√(5)√(6)×探究一对单位制的理解某老师健身跑步的速度可以达到5 m/s，某人骑自行车的速度为19 km/h。
力学三大基本物理量
力学三大基本物理量
在物理学中，力学是研究物体运动和相互作用的学科。
力学的研究离不开三大基本物理量，它们分别是质量、长度和时间。
这三大基本物理量构成了力学的基础，对于我们理解物体的运动和相互作用具有重要意义。
首先，让我们来谈谈质量。
质量是物体所固有的属性，它是物体对于外力的抵抗能力。
质量的大小决定了物体的惯性，即物体在受到外力作用时所表现出的抵抗力。
质量是力学中最基本的物理量之一，它在牛顿力学和运动学中都扮演着重要的角色。
质量的单位是千克（kg），在物理学中具有统一的国际单位制。
其次，长度是力学中另一个重要的基本物理量。
长度是指物体在空间中所占据的距离，它是描述物体位置和大小的基本概念。
在力学中，长度的概念被广泛应用于描述物体的位移、速度和加速度等运动参数。
长度的单位是米（m），它也是国际单位制中的基本单位之一。
最后，时间是力学中第三个基本物理量。
时间是描述物体运动和相互作用过程中的基本概念，它是物体运动过程中的基本参量。
在牛顿力学中，时间是描述物体运动的重要参量，它与位移、速度和加速度等物理量密切相关。
时间的单位是秒（s），也是国际单位制中的基本单位之一。
总的来说，质量、长度和时间是力学中的三大基本物理量，它们构成了力学研。
物理实验的基础知识
物理实验的基础知识物理实验是科学研究中重要的一环，通过实验可以验证理论、探索未知现象，并为进一步研究提供基础数据。
为了进行有效的物理实验，研究者需要掌握一些基础知识和技巧。
本文将介绍物理实验的基础知识，帮助读者提高实验设计和操作的能力。
一、基本物理量和测量方法物理实验的基础是对基本物理量的准确测量。
常见的基本物理量包括长度、时间、质量、电流、温度等。
实验中，我们需要选择合适的测量方法来获得准确的测量结果。
1. 长度的测量长度的测量可以使用尺子、游标卡尺、卷尺等工具。
在进行长度测量时，应确保测量装置与被测量物体接触良好，避免测量误差。
2. 时间的测量时间的测量可以使用时钟、秒表等工具。
在进行时间测量时，应注意启动和停止的准确时机，避免人为误差。
3. 质量的测量质量的测量可以使用天平、电子秤等工具。
在进行质量测量时，应排除外界干扰，确保被测物体稳定且垂直于天平。
4. 电流的测量电流的测量可以使用电流表、万用表等工具。
在进行电流测量时，应注意正确连接电路，并选择合适的量程和测量方法。
5. 温度的测量温度的测量可以使用温度计、热电偶等工具。
在进行温度测量时，应确保温度计与被测物体接触良好，并注意测量位置的选择。
二、误差与数据处理在物理实验中，由于各种原因，测量结果往往与真实值存在差异，这种差异被称为误差。
误差可以分为系统误差和随机误差。
1. 系统误差系统误差是由于仪器、环境等方面的影响而产生的常规偏差。
要减小系统误差，应选用准确度高的仪器，注意环境条件的控制。
2. 随机误差随机误差是由于测量过程中的偶然因素而引起的不确定性。
要减小随机误差，可以多次测量取平均值，并注意提高实验技巧和操作规范性。
对于实验数据的处理，常用的方法包括平均值、标准偏差、相关系数等。
通过统计学方法，可以客观地评估实验结果的可靠程度。
三、实验仪器和装置物理实验需要使用各种仪器和装置来实现实验目的。
根据具体实验内容的不同，所需仪器和装置也有所区别。
力学基本定律
y
r (t1 )
s
'
p1 r
r (t2 )
s
p2
（C）什么情况 r s？
r s
z
O
x
不改变方向的直线运动; 当 t 0 时 r s .
27
案例1-2 患者，男性，45岁，建筑工人。半小时前从高空 坠落，患者感腰痛、活动受限及双下肢麻木无力。 平时无昏迷呕吐史，无大小便失禁。根据正、侧位 CR 片发现双跟骨骨折， L1 椎体压缩性骨折，上肢软 组织擦伤，膝部软组织挫伤。据其工友描述：事发 当天，陈某在工地 20 多米高空施工，因不慎从脚手 架上摔下，在下落过程中，上身被防护网钩挂了一 下，最后四肢及臀部着地在工地的沙堆上。 问题： 1 、分析整个坠落过程中，哪些因素起到了减轻 伤害的作用？2、假如这些因素使患者着地时间延长 9倍，则作用在患者上的损伤力减少多少？
[ 例 2] 一步枪在射击时，子弹在枪膛内受的推 4 力满足 F 400 10 5 t 的规律变化，已知 3 击发前子弹的速度 v 0 ，子弹出枪口时 速度 v 300 m s 。求子弹的质量等于多少？
1
0
29
解:当子弹脱离枪口时有
4 F 0 , 400 105 0 t 3 10 3 3
F
M
r b
A F r Fr cos
A F dr Fdr cos
A F dr F cos d r
a a b b
变力的功：
F
力学中的单位制和量纲
工作范文，仅供参考！
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这就叫通货膨胀！ 问题：如何用量纲分析说明其错误？
我是帕斯卡
有一次，在天堂的科学家准备玩捉迷藏的游戏，轮到爱因斯 坦找人，他打算数到100，然后开始找。所有人都开始藏起来， 除了牛顿，牛顿只是在地上画了一个边长为1米的正方形，然后 站在中间. 爱因斯坦数到97, 98, 99, 100，然后睁开了眼睛，看见 牛顿站在前面，叫道：“抓住牛顿啦，抓住牛顿啦！”
左边量纲 [F∆t]=[F][∆t]=MLT-2T=MLT-1 右边量纲 [m∆v]=[m][∆v]=MLT-1 一个等式相等应满足：功与力矩, 量纲相同, 量性不同.
量纲相同, 数值相等，量性相同 在进行复杂公式推导时，可通过量纲分析，检 验推导的正确性。
物理上，只有量纲相同的量，才能相加减。对数函数的 变量，应变成无量纲的量，否则物理上无意义。
量纲与“单位”的区别:
一个物理量可以有不同的单位(长度：米、厘米) ，但只有一个确定的量纲(L)，表示物理量是由 哪些基本物理量组成的。
量纲的用途
1）同一物理量不同单位间的换算(因为它们的量 纲相同，可以列为等式，进行换算).
2）检验公式的正误 F t m v 2 m v 1 m v
2. 量纲: 表示一个物理量由哪些基本物理量组成，通 常用方括号表示。 基本量的量纲：[长度]=L ，[质量]=M， [时间]=T ，[电流]=I
任一物理量 Q的量纲： [Q]LpMqTrIs
例： [v]=[长度]/ [时间]=L T-1 [a]=[长度] /[时间2]=L T-2
[p]=[质量 ]·[速度]= M LT -1 [F]=[质量 ]·[加速度]=M LT -2
物理实验的基本测量方法
地球
下，可知地球、月球之间距离为38万 公里。激光具有良好的方向性。故制 成各种激光测距仪。
物理实验的基本操作技术
1．仪器初态和安全位置 2．零位(零点)调整 3．水平、铅直调整
7．消除空程误差
8．逐次逼近调整 9．先定性、后定量原则 10．回路接线法 11．跃接法
4．消除视差的调整
5．调焦 6．等高共轴调整
交换法和替代法
交换法 用天平称衡物体质量时，第一次称衡在左盘放置 被测物体，右盘放砝码，第二次称衡在右盘放置被测 物体，左盘放砝码，取两次称衡结果的几何平均值作 为被测物体的质量可以消除可能存在的天平不等臂误 差的影响。类似的测量方法称为交换法。 在用平衡电桥测电阻时，先接入待测电阻，调电桥平 衡，再用可调电阻箱替换待测电阻，并保持其它条件 不变，调电阻箱重新使电桥平衡，则电阻箱示值即为 被测电阻的阻值，类似的测量方法称为替代法。 交换法和替代法常被用来消除系统误差，提高测量的精 确度。
E x大时
比率测量法
将一个未知量X与一已知量S的某分数或倍 数进行比较， X=KS(K 为比例系数，可由实验 定出)，从而得到未知量X值的方法。
例如惠斯顿电桥的倍率旋钮挡的设计，就是 利用了比率测量法的原理，即利用K(K=0.001， 0.01，0.1，1，10，100，1000)来达到改变量程 的目的。
下降时,受空气 阻力f与下落速度v 2 乃至 V 成正比，则 v增大一定值 f=mg 物体将作匀速直线 运动，下落物体的 极限速度约为
V极 50m / s
h实 h理
人为
心理作用，读数（估计）偏大或偏小
生理因素
听觉
对音域（20HZ--20KHZ） 的辨别 对音色的辨别
嗅觉
力学物理量的测量和计算
图 111
考点二
【知识梳理】
纸带类实验综合
1．纸带的三大应用 (1)由纸带确定时间：要区别打点计时器打出的点与人为选取的计数点之间的区别与联系， 若每五个点取一个计数点，则计数点间的时间间隔 Δt＝0.02×5 s＝0.10 s. (2)求解瞬时速度： 利用做匀变速运动的物体在一段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时 xn＋xn＋1 速度求打某一点的瞬时速度．如图 114 甲所示，打第 n 个点时的速度 vn＝ 2T .
图 118
【答案】(1)AD
(2)C
（x3＋x4－x1－x2）f2 (3) 4
【解析】 (1)为完成此实验， 还需要测量长度的米尺， 电磁打点计时器需要使用交流电源． (2)操作不当的是先释放纸带，后接通电源． （x3＋x4－x1－x2）f2 2 (3)由 Δx＝aT 可得 a＝ . 4
6、螺旋测微器的读数练习：
是否超过半刻 度？否。
40
35
固定刻度： 2 0 1 2 30
可动刻度： 34.4
读数L= 固定刻度 + 半刻度 + 可动刻度
L= 2 + 0.0 + 0.344 = 2.344 mm
5、螺旋测微器的读数方法： 是否超过半刻
度？是。
0
可动刻度： 46.0
固定刻度： 2
45 0 1 2 40
读数L= 固定刻度 + 半刻度 + 可动刻度
L= 2 + 0.5 + 0.460 = 2.960 mm
2．如图 112 甲、乙、丙所示，其读数分别为 ________ mm 、 ________ mm 、 ________mm .
【答案】 6.860
力学量t和s-概述说明以及解释
力学量t和s-概述说明以及解释1.引言1.1 概述引言力学量t和s是力学中常见的两个重要概念。
力学量是指用来描述物体运动或状态的物理量，而t和s分别代表时间和位移。
在力学中，时间和位移是两个基本而关键的概念，它们在研究物体的运动和相互作用中扮演着重要的角色。
在日常生活中，我们经常会遇到时间和位移的概念。
当我们观察一个物体在时间上的变化时，我们关注的是物体的运动轨迹和速度变化。
而位移则是指物体从一个位置到另一个位置所经历的距离。
通过研究时间和位移，我们可以更好地理解物体的运动规律和相互作用。
在本文中，我们将详细介绍力学量t和s的定义和特点，并探讨它们之间的关系。
我们将从力学量t和s的概念入手，通过具体的实例和案例分析，深入剖析它们在力学领域中的应用和重要性。
同时，我们也会展望力学量t和s的未来发展，探讨它们在新技术和应用中的潜力。
本文的目标是通过综合分析和研究，全面阐述力学量t和s的定义、特点和关系，以期为读者提供更深入的理解和应用。
在文章的正文部分，我们将逐一介绍和分析力学量t和s的相关知识点，为读者提供全面的学习和参考。
最后，在结论部分，我们将总结力学量t和s的重要性，并强调它们在实际应用中的价值。
同时，我们也将对力学量t和s的未来发展进行展望，探索可能的研究方向和应用领域。
通过本文的阅读，读者将能够全面了解力学量t和s的概念和特点，并能够应用于实际问题的解决。
我们希望本文能够为读者提供有价值的知识和启发，促进相关领域的深入研究和发展。
1.2文章结构1.2 文章结构本文将围绕力学量t和s展开讨论。
首先，在引言部分将对本文的研究背景和意义进行概述。
接着，正文部分将从以下三个方面展开分析：力学量t的定义和特点、力学量s的定义和特点以及力学量t和s之间的关系。
在结论部分，将总结力学量t和s的重要性，并强调其在实际应用中的价值。
最后，展望力学量t和s的未来发展，探讨其可能的研究方向和应用前景。
为便于读者理解，接下来将从以下几个部分详细介绍每个章节的内容：2.1 力学量t的定义和特点：在本章节中，将介绍力学量t的基本定义和特点。
高中物理测量
高中物理测量物理是一门研究物质、能量及其相互关系和规律的自然科学。
而在高中物理学习中，测量是一个非常重要的环节。
通过测量，我们可以获取实验数据，验证理论模型，加深对物理规律的理解。
在物理实验中，测量不仅要求准确度高，还需要考虑实验的可靠性和误差的控制。
下面将就高中物理测量进行探讨。
一、测量的基本概念测量是科学研究的基础工作之一，是用尺度或比例将态势、数量、性质等抽象的概念转化为数字，以便进行分析和研究。
在实际操作中，测量不仅仅是量出一个数字，更重要的是考虑可靠性和准确度。
高中物理中的测量涉及到长度、时间、质量、温度等多个方面，因此测量的方法和仪器也各不相同。
在实验中，最基本的测量涉及到长度的测量。
长度的测量通常采用尺子、卷尺等工具，确保读数准确。
在测量过程中，需要确保测量工具的零点对准，并尽可能减小人为误差。
二、实验中常用的仪器高中物理实验中，常用的测量仪器有卷尺、螺旋测微器、量筒、天平、光栅等。
这些仪器能够满足不同范围、不同精度的测量需求。
比如在测量长度时，使用卷尺或螺旋测微器可以满足日常学习的需求；而在测量小质量时，使用天平能够更准确地获得数据。
另外，在物理实验中，温度、压强等物理量的测量也十分重要。
这时就需要使用温度计、压力计等专门的仪器来进行测量。
不同的物理量需要使用不同的仪器，以确保数据的准确性和可靠性。
三、误差的分析和控制在物理测量中，误差是不可避免的。
误差分为系统误差和随机误差两种。
系统误差是由测量仪器、环境等种种因素引起的，比如仪器刻度不准确、温度变化等；而随机误差则是测量过程中的偶然性因素造成的。
在实验中，我们需要通过合理设计实验，重复测量取平均值等方法，尽可能减小误差的影响。
此外，在物理测量中，还需要考虑仪器的精度、灵敏度等因素。
选择适当的仪器和测量方法对于实验结果的准确性至关重要。
我们应该根据实际需要，选择合适的仪器和方法，以确保测量结果的可靠性。
总之，高中物理测量是物理学习中的重要一环，通过测量实验可以加深对物理规律的理解，提高实践能力。
力学中的基本物理量及单位(两篇)
引言：力学是物理学中最基础、最广泛的一个分支，研究物体的运动和力的作用。
在力学中，有一些基本物理量和单位起着重要的作用。
本文将继续介绍力学中的基本物理量及其单位，帮助读者更好地理解和应用力学知识。
概述：力学中的基本物理量包括质量、速度、加速度、力和能量等。
它们分别描述了物体的惯性、运动状态、力的作用和物体的能量变化。
对于这些物理量，我们需要使用合适的单位进行测量和计算。
本文将对这些基本物理量及其单位进行详细的阐述。
一、质量1.质量的定义质量是物体所固有的、与物体的惯性有关的特性。
它是物体对物体间相互作用力作出响应的能力。
2.质量的单位质量的国际单位是千克（kg）。
千克是基本国际单位制中的基本单位之一，它定义为国际千克原器的质量。
在实际测量中，可以使用千克的倍数来表示较大或较小的质量。
二、速度1.速度的定义速度是物体单位时间内所经过的路程与时间的比值。
它描述了物体的运动状态。
2.速度的单位速度的国际单位是米每秒（m/s）。
这个单位表示物体在一秒钟内运动了多少米的距离。
三、加速度1.加速度的定义加速度是物体单位时间内速度改变量与时间的比值。
它描述了物体运动状态的变化情况。
2.加速度的单位加速度的国际单位是米每秒平方（m/s²）。
这个单位表示物体每秒钟速度增加或减小了多少米每秒。
四、力1.力的定义力是物体间相互作用而引起的物理量。
它是使物体产生加速度或改变运动状态的原因。
2.力的单位力的国际单位是牛顿（N）。
牛顿是以物理学家艾萨克·牛顿的名字命名的。
在实际计算中，使用牛顿的倍数来表示较大或较小的力。
五、能量1.能量的定义能量是物体所具有的做功能力。
它描述了物体的能力和状态。
2.能量的单位能量的国际单位是焦耳（J）。
焦耳是以物理学家詹姆斯·普雷斯科特·焦耳的名字命名的。
常用的能量单位还包括千焦耳（kJ）和兆焦耳（MJ）等。
总结：在力学中，质量、速度、加速度、力和能量是非常重要的基本物理量。
第二讲 物理实验中的测量方法
个微小差值,然后对进行测量.
因为Ux=Us+
所以 (2-1)
由(2-1)式可知,差值越小,测量差值所引起的误差对测量结果的影响越小.为便于理解,下面以具体数值计算来说明.
现有0.01级的标准电压源 ,若微差δ取为 ,则由(2-1)式可得
可见,利用这一方法只要求微差指示器的相对误差不超过4%,就可满足测量要求.
通有特定的电流I，然后合上电键K1，
在AB上滑动触头C，使检流计G示零，
则待测电动势Ex被电位差UAC所补偿，
这时有:Ex = UAC= I RAC。
2．替代比较法
我国古代少年曹冲用船称象是一例
典型的替代比较实验方法。在现代测量
技术中，当某些物理量难以用直接比较
测量法测量时，可以利用物理量之间的
函数关系将被测量与同类标准量进行间
常用的读数显微镜的测微丝杆的螺距是lmm当丝杆转动一圈时滑动平台就沿轴向前或后退lmm在丝杆的一端固定一测微鼓轮其周界上刻成100分格因此当鼓轮转动一分格时滑动平台移动了01mm从而使沿轴线方向的微小位移用鼓轮圆周上较大的弧长精确地表示出来大大提高了测量精度或者在滑动平台侧设一游标则也可以通过游标准确地读出微小位移装在仪器导轨的拖板上它的镜面法线沿着导轨的中心线拖板由一精密丝杠带动可沿导轨前后移动所以镜称为移动反射镜
有时仅有标准量具还不够，还要配置比较系统，使被测量和标准量能够实现比较。例如，测电压，只有标准电池不能测量，还须配有电阻、电表、工作源等，组成一个电势差计测量系统才可用来测量电压，这种装置便称为比较系统。
还可以将被测量转换成为能够进行比较的另一种物理量再进行比较。例如，用李萨如图形测量交流电信号频率就是先将被测信号和标准信号同时输入示波器转换为特殊图形后，再由标准信号频率换算出被测信号之频率。即:如果在示波器的X偏转板和Y偏转板上分别输入正弦电压信号，其中一个为频率待测电信号，另一个为频率可调的标准电信号。若调节标准电信号的频率，当两个电信号的频率相同或成简单的整数比时，则可以利用在荧光屏上呈现的利萨如图形间接比较两个电信号的频率，如图2-1所示。设Nx、Ny，分别为X方向和Y方向切线（交线）与李萨如图形的切点（交点）数，则
基本物理量的测量与误差分析
基本物理量的测量与误差分析实验1：基本物理量的测量与误差分析土卓1401 邱宏浩U201415471摘要：本实验由几个基本实验组成，注重培养学生在物理实验的基础知识、基本方法和基本技能等方面的科学素质。
单摆实验是个经典实验，许多著名的物理学家，例如伽利略、牛顿等，都对单摆实验进行过细致地研究。
关键词：单摆扭摆转动惯量误差分析一、引言【实验背景】本实验由几个基本实验组成，注重培养学生在物理实验的基础知识、基本方法和基本技能等方面的科学素质。
单摆实验是个经典实验，许多著名的物理学家，例如伽利略、牛顿等，都对单摆实验进行过细致地研究。
转动惯量时刚体转动时惯性的量度，与刚体的质量、转轴的位置及质量分布有关，且形状复杂、质量分布不均匀的刚体的转动惯量通常很难直接计算，需要用实验方法测定，本实验中会采用扭摆法测量物体的转动惯量以及切变模量，切变模量是剪切应力与应变的比值，是材料的力学性能指标之一。
【实验目的】1、学会几种常用测量仪器的正确使用方法。
2、学会并掌握误差均分原理及其应用。
3、学会不确定度法分析评估实验结果。
4、研究单摆的运动规律，测量本地的重力加速度。
5、研究扭摆的运动，测量转动惯量和切变模量。
【实验原理】（一）误差均分原理设间接测量量值为y，它是由n个互不相关的直接测量x1 x2 x3 …xn通过函数关系f得到y=f(x1,x2,……,x n)得到，则直接测量的标准不确定度和相对标准不确定度的传递公式为：U2(y)=∑(ðfðx i)2u c2(x i)n i=1U r2(y)=∑(ðlnfðx i)2u c2(x i)ni=1在单摆实验中为要求U r(y)<1%，由误差均分原理，摆长误差:U L<0.35mm，周期误差：U T< 0.005s，为满足周期误差范围至少要测量40个周期的时间。
（二）单摆如图（1），理想单摆时一根长度为l、没有质量和弹性的柔软细线，下端系有一个没有体积、质量为m的质点，在与地面垂直的平面内绕支点o作摆角θ趋于0的自由振动。
力学基本测量实验报告
力学基本测量实验报告一、实验目的本次力学基本测量实验旨在通过一系列的实验操作和数据测量，深入理解和掌握力学中的基本概念和物理量的测量方法，提高实验操作技能和数据处理能力，培养科学的思维方式和严谨的科学态度。
二、实验原理1、长度测量长度测量是力学实验中的基本操作之一。
常用的测量工具是游标卡尺和螺旋测微器。
游标卡尺是利用主尺和游标尺的差值来提高测量精度，其精度取决于游标尺的分度值。
螺旋测微器则是通过旋转螺杆，使测微螺杆与固定刻度之间的距离发生变化，从而实现对微小长度的测量，其精度通常为 001mm。
2、质量测量质量的测量通常使用天平。
托盘天平是一种常见的天平，通过调整砝码和游码的位置，使天平平衡，从而测量物体的质量。
电子天平则具有更高的精度和更方便的操作。
3、时间测量时间的测量可以使用秒表或打点计时器。
秒表用于直接测量较短的时间间隔，打点计时器则通过在纸带打出的点来记录物体的运动时间，结合纸带的长度可以进一步分析物体的运动情况。
4、力的测量力的测量可以使用弹簧测力计。
弹簧测力计的原理是在弹性限度内，弹簧的伸长量与所受的拉力成正比。
通过读取弹簧测力计的示数，可以得知力的大小。
三、实验仪器1、游标卡尺2、螺旋测微器3、托盘天平4、电子天平5、秒表6、打点计时器7、纸带8、弹簧测力计9、若干不同质量的砝码和物体四、实验步骤1、长度测量用游标卡尺测量一个圆柱体的直径，在不同位置测量多次，取平均值。
用螺旋测微器测量一根金属丝的直径，同样在不同位置测量多次，求平均值。
2、质量测量用托盘天平测量一个小铁块的质量。
用电子天平测量一个小塑料块的质量。
3、时间测量用秒表测量单摆摆动 20 个周期的时间，计算出单摆的周期。
安装打点计时器，让小车在倾斜的木板上运动，通过纸带分析小车的运动时间和速度。
4、力的测量用弹簧测力计水平拉动一个木块，在不同的拉力下测量木块的加速度，探究拉力与加速度的关系。
五、实验数据记录与处理1、长度测量数据游标卡尺测量圆柱体直径的数据（单位：mm）：第一次测量：1024第二次测量：1026第三次测量：1025平均值：1025螺旋测微器测量金属丝直径的数据（单位：mm）：第一次测量：0523第二次测量：0525第三次测量：0524平均值：05242、质量测量数据托盘天平测量小铁块的质量：502g电子天平测量小塑料块的质量：2500g3、时间测量数据秒表测量单摆 20 个周期的时间：356s，单摆周期：178s 打点计时器纸带数据（略）4、力的测量数据弹簧测力计示数与木块加速度的数据（略）对上述数据进行处理，计算出测量结果的不确定度，并与理论值进行比较。
国际单位制中力学的三个基本物理量
国际单位制中力学的三个基本物理量
国际单位制中力学的三个基本物理量为：质量、时间、长度。
. 其对应的基本单位为：千克 (kg)、秒 (s)、米 (m)。
力学中的基本物理量及单位：
(1)力学中的基本物理量是长度、质量、时间。
(2)国际单位制中的基本单位：长度，米（m）；质量，千克（kg）；时间，秒（s）；电流，安（A）；热力学温度，开（K）；物质的量，摩（mol)；发光强度，坎（cd）。
单位制：
(1)由基本单位和导出单位组成的单位系统叫做单位制。
(2)国际单位制(SI)：国际计量大会制定的国际通用的、包括一切计量领域的单位制，叫做国际单位制。
单位制的应用：
问题中的已知量的单位都用国际单位制表示时，计算的结果也是用国际单位制表示的。
因此，用国际单位制进行计算时，可以不必一写出各个已知量的单位，只在数字后面写出正确的单位就可以了。
高中阶段进行物理量的计算时，一律采用围际单位制。
在进行计算或检查的过程中，如果发现所求结果的单位与采用的单位制中该量的单位不一致，那么该公式或计算结果肯定是错误的。
论物理量、心理物理量和心理量测量的特点
论物理量、心理物理量和心理量测量的特点漆书青（作者简介：漆书青，教授，江西师范大学教育科学研究所所长，江西南昌，330027）摘要：本文对照着物理量、心理物理量测量特点的分析，进一步揭示出心理量测量具有非实体性、依赖主体判别和数量化程度不高、间接性和对“行为样本”施测、施受双方活动的主体间性等主要特点。
关键词：物理量；心理量；测量测量对象按其性质的不同，可大致分为几个领域，即物理量、生物量、社会量、心理物理量、心理量等领域。
这些领域中量的测量，各有自己的特点。
由于我们研究的是教育和心理测量，所考察对象领域的量，都属心理量。
为从比较中加深对心理量测量特点的认识，所以，我们先对物理量、心理物理量的测量特点作些探讨。
至于生物量、社会量的测量特点，这里就不予涉及。
物理量的测量是客观测量，这是其首要特点。
作物理量测量时，不但所考察对象处在人们的心理精神活动领域之外，而且其量值的确定一定要在现实的客体领域之中，通过实际地将客体与物化的测量单位作比较来实现。
这种比较操作、加和操作、测值判定操作，甚至还可借助于自动化、智能化工具，不需人的任何干预，纯客观地来完成。
同时，为坚持物理量测量的客观性，当由人来实际执行各种测量操作时，也要力求设法完全排除主体的精神活动与因素的影响。
其次，物理量的测量，其值可以在高量化水平的测量尺度上来指定。
大多数可在比例尺度上指定，如长度、质量、时间等；少数也可在等距尺度上指定，如温度等。
这是由于，物理量一般都能找到实际的测量单位。
正因为这样，就物理量的测量而言，其规则就集中体现为两个要点，即确定参照点(绝对还是相对零点)和测量单位。
于是人们就常说测量有两要素。
其实，这并不能普遍适应于各种对象领域和采用各种测量尺度时的测量。
为了缓解这一矛盾，人们常把在名义尺度上取值的活动径直称为“分类”，而把在顺序尺度上取值的活动特地叫做“评估”，并“顺理成章”地只把在等距与比例尺度上取值的活动定义为“测量”了。
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第二节 力学基本物理量及测量方法物理学的发展离不开历史上很多伟大的物理实验，很多物理定律就是通过实验来验证或者是实验基础上的推理得到的，物理学的大厦中镶嵌着无数令人瞠目结舌的精妙实验。
古人说九尺之台，起于垒土，我们对物理力学的学习，就从基本的力学物理量和简单的测量方法开始。
1．力学的基本物理量在物理学中，我们用物理量来描述物体的固有的性质和运动的状态。
物理量分为基本物理量和导出物理量。
力学中通常选长度、质量、时间为基本物理量，这三个物理量可以导出所有力学的导出物理量，例如速度（如右图）。
导出物理量是根据物理量的定义由基本物理量组合而成的。
物理量要同时用数字和单位两部分来表示，否则不产生任何物理意义。
1．1．长度和长度单位我们用长度这个物理量来表示物体的大小。
在国际单位制中，长度的单位是米(m )。
为了方便我们也经常使用千米(km )、分米(dm )、厘米(cm )、毫米(mm )、微米(m μ)和纳米(nm )等长度单位。
1m =10—3km ＝10dm ＝102cm ＝103mm ＝106m μ=109nm 。
例题：F 是电容的单位符号，A 是电流强度的单位符号，…… 20mF =__________F =__________F μ 100mA =__________A =__________A μ 500g =___________kg除以上长度单位以外，在天文学中常用光年、天文单位来做长度单位。
1光年是指光在真空中以8103⨯米/秒的速度经过1年所走过的距离，约等于9460730472580800米。
1天文单位（AU ）是指地球到太阳的平均距离，约为1110496.1⨯米。
请思考：天文望远镜可以看到200亿光年以外的星星，那我们看到的光岂不是来自200亿年前？我们看到的星星的样子是200亿年前样子？我们仰望星空，看到的岂不是不同时间和空间的一个大拼盘？在描述原子大小时，我们经常用到一个单位是埃格斯特朗（简称埃），10埃=1纳米。
在国外，英尺是很常用的长度单位，1英尺=0.3048米。
我们生活中还有很多常用的长度单位，例如寸、尺、丈。
1米=3寸，丈=10尺=100寸例1．(1999年河南赛区试题)某同学以自己一只铅笔的长度为单位长度，即发明了一个新的长度单位“铅笔长”，他用这支铅笔测得一个桌子的长度为这支铅笔长度的5．6倍，则桌子的长度应记作 ____________．面积的国际单位是平方米（2m ）。
262422262101010101mm cm dm km m ====-我们在丈量土地时，会用到公亩(are)和公顷(Hectare)这两个面积单位。
我们汉朝的1尺合23.1cm ，史书上说我身高是九尺，大哥是七尺五，三弟和军师身高都是八尺。
一些长度和距离（单位：米） 原子半径：1010)35.0(-⨯-人头发的直径：约5107-⨯ 一张纸的厚度：约410- 我国铁道的标准轨距：435.1 珠穆朗玛峰海拔高度：43.8848 地球半径：6104.6⨯ 地球到月球的距离：8108.3⨯ 太阳半径：8107⨯ 银河系半径：19106⨯1公顷=100公亩=10000平方米 体积的国际单位是立方米（3m ）。
39363331010101mm cm dm m ===某容器所能容纳物体的体积叫做这个容器的容积。
固体的容积单位与体积单位相同，而液体和气体的容积单位一般用升（L ）、毫升（mL ）。
311dm L = 311cm mL =1．2．时间和时间单位在国际单位制中，时间的单位是秒(s)。
在生活中我们还会用到小时(h)、分(min)、毫秒(ms)等时间单位。
1h =60min =3600s 1 min =60s 1s ＝1000ms单位换算=224cm ________2m =min 48______h=s m /2_______ h km / =mL 63______L1．3．质量和质量单位物体含有物质的多少叫做物体的质量(mass)。
质量是物体的一种属性,不因物体的位置、形状、状态、温度等因素而改变。
在国际单位制中，质量的单位是千克（kg ）。
在生活中我们还会用到小时吨（t ）、克（g ）等单位。
2．测量与误差物理是一门实验学科，物理学的结论都是通过实验或者是实验基础上的推理得到的。
物理实验的最基本的内容就是测量。
测量，是一个将待测的量与公认的标准量进行比较的过程。
理论上，物理量的真实值是不能被直接测量到的，测量值与真实值的差异叫做误差。
减小误差的方法很多，可以多进行几次测量，求出几次测量的数值的平均值，这个平均值比某一次测得的数值更接近于真实值，改进测量仪器性能也可以减小误差。
误差和错误是不同的，误差不可避免；而错误可以避免。
2．1．长度的测量测量长度最常用的工具是刻度尺，测量较大长度时用钢尺或卷尺。
当测量的精确程度要求较高时，可用游标卡尺(精确程度可达到0．02毫米)或螺旋测微器(也叫千分尺，精确程度可达到0.01毫米)。
刻度尺：使用物理仪器的使用注意事项大多分3部分：1、先看能不能用、好不好用（观察量程、最小刻度、零刻度线）；2、该怎么用、不该怎么用（一定要正反两方面总结）；3、怎么读数（估不估读？视线方向）。
刻度尺的使用注意事项:1、使用前，首先看刻度尺的零刻度是否磨损，如已磨损则应重选一个刻度值作为测量的起点。
其次看刻度尺的量程（即测量范围）。
原则上测长度要求一次测量，如果测量范围小于实际长度，势必要移动刻度尺测量若干次，则会产生较大的误差。
最后应看刻度尺的分度值（仪器上相邻两条刻度线之间代表的物理量，也叫最小刻度值、精确值）。
分度值不仅反映了刻度尺不同的准确程度，而且还涉及到测量结果的有效性。
量程和分度值应从实际测量要求出发兼顾选择。
2、尺边对齐被测对象，必须放正重合，不能歪斜；尺的刻面必须紧贴被测对象，不能“悬空”。
正确观察的方法是视线在终端刻度线的正前方，视线与刻度面垂直。
3、估读到最小刻度值的下一位。
例如下图中分度值是1mm，则估读到0.1mm，估读值为0.5mm。
最后测量测量结果是2.15cm。
注意，如果估读值的数值为零，也必须写出来，例图，测量结果可以记作3.00cm。
游标卡尺：当我们要精确测量物体的长度、外径、内径、孔深时，经常会用到游标卡尺。
下图是游标卡尺的示意图。
1是主尺；2是游标，它是套在主尺上的一个可移动的部件；3是下测脚，用来测量宽度、厚度或外径；4是上测脚，用来测量槽的宽度或内径；5是可随游标一起移动的测深尺，用来测量槽或孔的深度；6是固定主尺和游标的锁紧螺钉。
原理：如图，上测脚距离、下测脚距离、主尺“0”刻度线和游标“0”刻度线的距离是相等的。
所以无论是测内径，还是测外径，测量长度就等于主尺“0”刻度线和游标“0”刻度线的距离。
错位放大原理：游标卡尺是利用主尺的最小分度与游标尺的最小分度的差值制成．这里我们重点介绍10分度、20分度、50分度的游标卡尺10分度的游标卡尺：主尺上10个小格的长度是10mm，每小格1mm，游标上10个小格的长度是9mm，每小格0.9mm，比主尺上每小格小0.1mm。
读数时先从主尺上读出厘米数和毫米数，然后用游标读出0.1毫米位的数值，游标的第几条刻线跟主尺上某一条刻线对齐，0.1毫米位就读几（不能读某）。
其读数准确到0.1mm。
20分度的游标卡尺：主尺上20个小格的长度是20mm，每小格1mm，游标上20个小格的长度是19mm，每小格0.95mm，游标上每小格的距离为0.95mm，比主尺上相邻两个刻度间距离小0.05mm。
读数时先从主尺上读出厘米数和毫米数，然后用游标读出毫米以下的数值：游标的第几条刻线跟主尺上某一条刻线对齐，毫米以下的读数就是几乘0.05毫米。
其读数准确到0.05mm。
50分度的游标卡尺：游标上相邻两个刻度间的距离为0.98mm，比主尺上相邻两个刻度间距离小0.02mm。
这种卡尺的刻度是特殊的，游标上的刻度值，就是毫米以下的读数。
这种卡尺的读数可以准确到0.02mm。
要注意：游标卡尺都是根据刻线对齐来读数的，所以都不再往下一位估读。
先看游标尺的零刻线在主尺的多少毫米刻度线的右边，读出所测长度的以毫米为单位的整数部分；再看游标尺上第几条刻度线与主尺上的刻线对齐，将对齐的游标尺刻线与游标尺零线间的格数乘以卡尺的精确度，就是所测长度以毫米为单位的小数部分；以上两部分相加就是游标卡尺的读数。
即：测量值=主尺上毫米整数部分+格数×精确度测量结果为___________________测量结果为___________________测量结果为___________________螺旋测微器(千分尺)当我们用于精度要求更高的长度测量时，可以用螺旋测微器来达到实验目的，用它测量的准确程度可以达到0．01毫米；常用来测量细金属丝的直径，薄板的厚度等。
如图所示，螺旋测微器由固定部分和可动部分组成。
固定部分：弓架F、固定卡脚A、固定刻度S。
可动部分：活动卡脚B和可动刻度K(它们是连在一起并通过螺纹套在5上)、'K，为保护旋钮。
L是止动旋钮，用来控制可动刻度K。
5 020 25 15测量原理：螺旋测微器固定刻度S的最小分度是毫米(mm)，在最小分度的上方有一组半毫米的刻度线。
将螺旋测微器的可动刻度K转动一周时，可动刻度K在固定刻度S上沿轴线方向移动(前进或后退)0．5毫米(即可动刻度K在固定刻度S上移动了一个螺距)。
可动刻度K分成50个均匀的分度格。
这样可动刻度K转动一个分度格，活动卡脚就在固定刻度S上移动了0．01毫米(0．5毫米的150)。
所以螺旋测微器测量的准确程度可以达到0．01毫米。
测量前要校对零点：右旋可动刻度K使AB靠近，当AB接近时改用保护旋钮'K，当听到“哒哒”的响声后停止微调。
看此时可动刻度的零刻度与固定刻度S的零刻度是否在S的轴向线处对齐。
如果不对齐就要修正误差。
测量时先左旋可动刻度K，使AB间距大于被测物体的长度，将被测物体置于AB之间。
再右旋可动刻度K使AB靠近，当AB接近被测物体时，改用保护旋钮'K，当听到“哒哒”的响声后停止微调。
以可动刻度的边缘为准，读出固定刻度上下刻度线的总条数n(半毫米的n倍)；再以固定刻度的中心线(上下刻度的分界线)为界读出可动刻度上的刻线条数是(0．01毫米的整数倍)最后估读一位(0．001毫米的整数倍)。
螺旋测微器测量长度的表达式可写作：l=(0.5n十0．0.1k十0.001p)毫米。
例如：右图中的读数应该是6.702mm。
测量结果由准确值和估测值组成，数据记录到0．001毫米位，因此螺旋测微器又称为千分尺。
测量结果为______________ 测量结果为___________________2．2．体积的测量对于形状规则的物体，我们可以通过直接的方法测量他们的体积。