物理量的定义

物理量的定义、定义式和决定式

物理量指的是量度物质的属性和描述其运动状态时所用的各种量值，分为基本物理量和导出物理量。很多物理量又是基本物理概念，是建立物理规律的基础，所以理解好物理量的定义，掌握其定义式和决定式，对学好物理知识是非常重要的。

一、基本物理量的定义

基本物理量由人们根据需要选定的，在不同时期选定的基本物理量有所不同，从1971年选定的基本物理量已有七个，它们分别是长度、质量、时间、电流、热力学温度和发光强度。

基本物理量（包括单位）是依据选定的一个标准（国际公认）来定义的，不是用其它物理量定义的，所以基本物理量没有定义式和决定式。

二、导出物理量的定义和定义式

现在基本物理量只有七个，其余的物理量都是导出物理量，导出物理量是借助其它两个或两个以上物理量来定义的，它需要用一定的公式来表达。导出物理量一般包含两层意义，其一是要阐明其物理属性；其二是其量度方法，要说明量度方法，就要给出定义式。

导出物理量的定义式，可分为两类：

1.用其它物理量的比值来定义

例如功率是导出物理量，其定义为：做功的快慢可用功率来表示（物理属性），功W跟完成这些功所用时间t的比值叫功率（量度方法），其定义式为p=w/t。

用比值来定义的导出物理量很多，如密度、速度、加速度、电场强度、电容、磁感应强度等，根据其定义给出的定义式分别为ρ=m/v、v=s/t、a=（v t-v0）/t、E=F/q、C=Q/U、B=F/IL（B⊥I）

2.用其它物理量的乘积来定义

例如动能是导出物理量，其定义为：物体由于运动而具有的能量叫动能，是一种量度机械运动的物理量（物理属性），物体的动能等于物体质量m与速度v的二次方的乘积的一半（量度方法），其定义式为E k=mv2/2。

用乘积来定义的导出物理量还有功、重力势能、动量等，其定义式分别为W=Fscosα、E p=mgh、p=mv等。

三、导出物理量的决定式

决定式是表征某一导出物理量受其它物理量的制约或决定的公式，当决定式中的其它物理量一定时，该导出物理量也一定；当决定式中的其它物理量变化时，该导出物理量也随之变化，总而言之，导出物理量由决定式中的其它物理量来决定。

1.用比值来定义的导出物理量，其定义式说明的只是量度方法，并不是决

定式。如电阻的定义式为R=U/I，而决定式为R=ρl/s；电容的定义式为C=Q/U，而决定式为C=εs/（4πkd）；电场强度的定义式为E=F/q，而决定式为E=kQ/r2（点电荷）和E=U/d（匀强电场）等。

①定义式中的导出物理量跟其它物理量之间没有成正比或成反比的比例关系，而决定式则存在成正比或成反比的比例关系，例如不能根据电阻的定义式R=U/I说，电阻R跟电压U成正比，跟电流I成反比，因为对给定的一段导体，在温度一定时，其电阻也一定，电阻并不随电压和电流的变化而变化；而根据决定式R=ρl/s，在ρ一定（材料和温度不变）时，电阻R跟导体的长度成l正比，跟导体的横截面积s成反比。

②定义式普遍适用，应用范围广泛，而决定式一般是在特定条件下得出的，其适用范围往往有一定的限制，例如电容的定义式C=Q/U，对任何电容器都成立，而决定式C=εs/（4πkd）只对平行板电容器成立。

③物理量的定义式只有一个，而决定式可以有多个。例如电场强度定义式为E=F/q，而决定式为E=kQ/r2和E=U/d，前者只适用于真空中的点电荷，而后者只适用于匀强电场。

2、用乘积定义的导出物理量，其定义式不仅说明了其量度方法，也表征了其决定因素，也就是说，用乘积定义的导出物理量，其定义式也是决定式。

例如功的定义式W=Fscosα，表明功可用力F和力的方向上的位移scosα的乘积来量度，也可以说，功由做功二要素F和scosα决定，即W跟F和scos α乘积成正比，F和scosα不变，W也不变；F和scosα变化，W也随之变化。

在学习物理时，如能理解好物理概念，准确把握导出物理量的定义式和决定式，这就抓住了根本，必能取得好的效果。