计量学基础第2章的课件

1、中国计量学院计量测试工程学院1计量学基础教学课件中国计量学院计量测试工程学院计量学基础 课程组组织编写 机械工业出版社普通高等教育测控信息技术规划教材中国计量学院计量测试工程学院2第二章 物理量和计量单位 在研究计量学的过程中，首先遇到的两个最重要的概念是“量”和“单位”。 物理量简称为量，用来表征现象、物体或物质所具有的形式，是现象、物体或物质的可以定性区别和定量确定的一种属性。 单位是定量表示同种量大小的特定量。中国计量学院计量测试工程学院3第一节 量制和单位制一、 量与量值 1、量的定义 量是现象、物体和物质的可以定性区别和定量确定的一种属性。计量学中的量都是有一个数值和一个称为计量单位

2、的特殊约定来组合表示的。 量 A 可以表达为： A = A A 式中 A 量 A 所选用的计量单位； A 以单位 A 表示时量 A 的数值。中国计量学院计量测试工程学院4一、 量与量值 2、量值 量值：一般由一个数和计量单位之积表示的特定量大小。 量的大小与量值的形式无关，是客观存在，不取决于所采用的计量单位。例如棒长5.3m、物重12kg和温度200C等。 第一节 量制和单位制中国计量学院计量测试工程学院5二、 量制与量纲 量制：在科学所有领域或一个领域中，由约定选取的基本量和相应导出量的特定组合。 基本量：被约定地认为在函数关系上彼此相互独立的量。 导出量：由基本量的函数所定义。第一节 量

3、制和单位制中国计量学院计量测试工程学院6二、 量制与量纲 量纲定义为：以给定量制中基本量的幂的乘积表示某量的表达式。 量纲表达式的符号用dim 。 量纲的一般表达式为： dim Q = ABC第一节 量制和单位制二、 量制与量纲例如，在国际单位制中，规定的七个基本量是：长度、质量、时间、电流、热力学温度、物质的量、发光强度他们它们的量纲分别是：因此，任何一个物理量的量纲为中国计量学院计量测试工程学院7中国计量学院计量测试工程学院8三、 计量单位 计量单位：为定量表示同种量的大小而约定地定义和采用的特定量。 是数值等于1的量。 基本单位：在给定量制中基本量的测量单位。 导出单位：在给定量制中导出

4、量的测量单位。第一节 量制和单位制中国计量学院计量测试工程学院9四、 单位制 单位制：是对给定的量制、由选定的一组基本单位和导出单位所构成的单位体系。因此，单位制是指基本单位与导出单位的组合。 基本单位是一个单位制的基础，它可以独立的定义；而导出单位只能通过基本单位的函数或方程式来定义。显然，所选取的基本单位不同，单位制也就不同。 第一节 量制和单位制中国计量学院计量测试工程学院10一、国际单位制的形成和发展 1889年第一届国际计量大会决定，选用英国制成的30支铂铱合金米尺中的No.6作为国际米原器，即米的实物基准。 1960年第十一届国际计量大会决定将米的定义改为“米的长度，等于氪-86原

5、子的2p10和5d5能级之间跃迁时，在真空中辐射波长的1650763.73倍”，成为最先量子化的国际单位。 1983年第十七届国际计量大会再次把米的定义修改为“一米是光在真空中（1299792458）s时间间隔内所经路径的长度”。第二节 国际单位制中国计量学院计量测试工程学院11一、国际单位制的形成和发展 在国际单位制的7个基本量中，目前只有质量单位千克还没有建立起量子基准。 第二节 国际单位制 法国规定在4时1立方分米纯水的质量为1千克。后来用铂铱合金制成一个高度和直径都是39毫米的圆柱体,在1819年国际计量大会上批准为国际千克原器。它现今保存在巴黎的国际计量局总部，所有计量的测量都应溯源

6、到该千克原器。中国计量学院计量测试工程学院12一、国际单位制的形成和发展 如何把质量单位从以实物法码定义转变为以不随时间、地点而变的，用某种自然规律或某种物质特性重新定义量子质量单位，成为21世纪计量学的重要课题之一。 目前准确度最高的国际单位是秒，可达10-15量级。中国计量学院计量测试工程学院13中国计量学院计量测试工程学院14二、国际单位制的优越性 世界大多数国家、绝大多数国际组织和学术机构都采用国际单位制，主要原因是它具有突出的优点和广泛的适用范围。 1） 通用性； 2） 实用性； 3） 简明性； 4） 准确性。第二节 国际单位制中国计量学院计量测试工程学院15三、国际单位制的构成 第

7、二节 国际单位制中国计量学院计量测试工程学院16三、国际单位制的构成 1、SI单位 1）SI基本单位：7个SI的基本单位， 2）SI导出单位； 3）SI单位的倍数单位：先了解SI词头2、国际单位制外的单位 1）与SI并用的单位；2）与SI暂时并用的单位。第二节 国际单位制量的名称单位名称单位符号长度米m质量千克(公斤)kg时间秒s电流安 培 A热力学温度开尔文K物质的量摩尔mol发光强度坎德拉Cd中国计量学院计量测试工程学院17SI基本单位量的名称单位名称单位符号平面角弧度rad立体角球面度sr中国计量学院计量测试工程学院18SI辅助单位量的名称SI导出单位名称符号表示式用SI单位用SI基本单

8、位频率赫兹Hzs1力、重力牛顿Nmkgs2压力、压强、应力帕斯卡PaNm2m1kgs2能量、功、能量焦耳JNmm2kgs2功率、辐射能、通量瓦特WJs1m2kgs3电荷量库仑CsA电压、电动势、电势位伏特VWA1m2kg s3A1电场强度伏特/米Vm1mkg s3A1中国计量学院计量测试工程学院19具有专用名称的SI导出的单位单位换算单 位相 当 于埃0.1纳米10纳米10埃10靶10-24厘米2特拉斯1韦伯/米2104高斯大气压1.013105牛顿/米2电子伏1.60218910-19焦耳焦耳10-7尔格6.2414611018电子伏绝对温度T=（-273.15）K原子单位931.502兆电

9、子伏克6.022041023u5.609561032电子伏/c2居里3.71010(衰变次数)/秒3.71010贝可(Bq)中国计量学院计量测试工程学院20单位换算 计量单位比较表 长度比较表(公里)=2市里=0.621英里=0.540海里=3市尺=3.281英尺1市里=0.5千米(公里)=0.311英里=0.270海里 1市尺=1.094英尺1英里=1.609千米(公里)=3.218市里=0.869海里1英尺=0.914市尺1海里=1.852千米(公里)=3.704市里=1.150英里地积比较表1公顷=15市亩=2.471英亩1市亩=6.667公亩=0.165英亩1英亩=0.405公顷=6.070市亩质量(重量)比较表(公斤)=2市斤=2.205英磅1市斤=0.5千克(公斤)=1.102英镑1英镑=0.454千克(公斤)=0.907市斤容量比较表(公制)=1市升=0.220加仑(英制)1加仑(英制)=4.546市升中国计量学院计量测试工程学院21中国计量学院计量测试工程学院22第三节 我国的法定计量单位一、我国法定计量单位的构成 中华人民共和国计量法第三条规定“国家采用国际单位制”。 我国法定计量单位的构成如下 : (1) SI的基本单位、SI的导出单位和SI的倍数单位； (2) 可与国际单位制单位并用的我国法定计量单位; (3