計量基本知識

計量基本知識第1頁/共234頁第一節(jié)計量學(xué)的基本概念

一、計量是實現(xiàn)單位統(tǒng)一、量值準(zhǔn)確可靠的活動二、計量在經(jīng)濟(jì)建設(shè)（企業(yè)生產(chǎn)）中的作用三、計量是國民經(jīng)濟(jì)的重要技術(shù)基礎(chǔ)四、我國計量發(fā)展的特點五、現(xiàn)代計量發(fā)展的特點六、計量的特點七、計量管理的特點第2頁/共234頁

計量學(xué)是關(guān)于測量的科學(xué)它研究的內(nèi)容有

計量單位、計量基準(zhǔn)和標(biāo)準(zhǔn)的建立、復(fù)現(xiàn)、維護(hù)和保存；量值傳遞和溯源的方法；測量方法及其應(yīng)用；計量器具的性能評定、校準(zhǔn)、檢定和使用；計量法制和管理；計量人員的培養(yǎng)、教育和考核方法測量數(shù)據(jù)修約等第3頁/共234頁有關(guān)計量的概念計量，測量，測試是計量管理工作中三個既有關(guān)聯(lián)又有區(qū)別的概念。見P2圖1-1

計量:是指“實現(xiàn)單位統(tǒng)一，量值準(zhǔn)確可靠的活動”。

測量:測量被定義為“以確定量值為目的一組操作”。

測試：具有試驗性質(zhì)的測量。第4頁/共234頁

計量是實現(xiàn)單位統(tǒng)一、量值準(zhǔn)確可靠的活動。歷史上稱為度量衡，主要是指關(guān)于長度、容積、質(zhì)量（重量）的科學(xué)，古代所用的測量器具主要是尺、斗、秤。（P32）

而測量是確定量值為目的的一組操作。

計量管理工作是為經(jīng)濟(jì)而有效地滿足社會對測量的需要而進(jìn)行的一項法制、技術(shù)和管理方面的有組織的活動。

計量名詞和術(shù)語見第三節(jié)

第一節(jié)計量學(xué)的基本概念第5頁/共234頁第二節(jié)社會要發(fā)展

計量須先行

一、計量技術(shù)和計量管理的關(guān)系

計量管理和計量技術(shù)是計量學(xué)中兩大組成部分。

計量管理的基礎(chǔ)是技術(shù)管理，而法制管理是技術(shù)管理的保障。

第6頁/共234頁

計量法制管理包括：

建立法定計量單位和法定計量機(jī)構(gòu)，建立法定計量基準(zhǔn)和標(biāo)準(zhǔn)，制定和貫徹計量法律、法規(guī)。

對制造、修理、銷售、進(jìn)口和使用中的計量器具實行依法管理和檢定，以保護(hù)國家、集體和公民免受不準(zhǔn)確和不誠實測量的危害而進(jìn)行的計量監(jiān)督等。。第7頁/共234頁

計量技術(shù)主要是指研究建立計量基、標(biāo)準(zhǔn)及計量單位制、計量檢定和測量方法和系統(tǒng)等方面的科學(xué)技術(shù)。

計量管理與計量技術(shù)雖然研究對象各有區(qū)別，但又高度綜合，二者密不可分。

離開計量技術(shù)，計量管理就無的放矢；

但離開計量管理，計量技術(shù)也會無力可發(fā)。第8頁/共234頁

二、計量是社會生產(chǎn)力的重要組成部分

計量是現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的重要組成部分，是工程技術(shù)科學(xué)的基礎(chǔ)學(xué)科。所以說“科技要發(fā)展，計量須先行?！边@就是說計量也是第一生產(chǎn)力。計量對各行各業(yè)甚至每一個人都是至關(guān)重要的。第9頁/共234頁二、計量是社會生產(chǎn)力的重要組成部分1、勞動者應(yīng)該掌握計量技術(shù)2、計量器具是具有特殊效用的生產(chǎn)資料

據(jù)統(tǒng)計，在一個機(jī)械工業(yè)企業(yè)中，萬能量具的數(shù)量是金屬切削機(jī)床的6～7倍，是機(jī)加工工人的1.5倍。

不少企業(yè)的長、熱、力、電和理化計量器具約占其固定資產(chǎn)的1/4左右，其計量室造價往往是同面積廠房的2～4倍，它們是確保企業(yè)產(chǎn)品質(zhì)量和經(jīng)濟(jì)效益的必不可少的生產(chǎn)資料。

第10頁/共234頁三、計量是國民經(jīng)濟(jì)的重要技術(shù)基礎(chǔ)

計量廣泛地應(yīng)用于工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、國防建設(shè)、科學(xué)研究、經(jīng)濟(jì)貿(mào)易、醫(yī)療衛(wèi)生、環(huán)境保護(hù)，以及廣大人民群眾的日常生活之中，已成為國民經(jīng)濟(jì)的一項重要技術(shù)基礎(chǔ)。

第11頁/共234頁三、計量是國民經(jīng)濟(jì)的重要技術(shù)基礎(chǔ)1、計量是工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中必不可少的“耳目”是企業(yè)質(zhì)量體系中一個十分很需要的“關(guān)鍵要素”。2、計量是國防現(xiàn)代化建設(shè)的“先行官”。3、計量是安全、健康的“衛(wèi)士”。4、計量是科學(xué)研究的得力“助手”。沒有測量，就沒有科學(xué)。5、計量是社會經(jīng)濟(jì)生活中必不可少的“工具”。6、計量是現(xiàn)代信息化最主要的技術(shù)基礎(chǔ)。第12頁/共234頁

四、計量在經(jīng)濟(jì)建設(shè)中的作用

1、計量是現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)的基礎(chǔ)現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)要求專業(yè)化、社會化、機(jī)械化、自動化，若沒有準(zhǔn)確的計量，這一切就是一句空話。所以，要發(fā)展現(xiàn)代工業(yè)，首先就要進(jìn)行準(zhǔn)確一致的計量；第13頁/共234頁

2、計量是企業(yè)經(jīng)濟(jì)管理和經(jīng)濟(jì)核算的基礎(chǔ)

企業(yè)要降低成本，減少消耗，要提高產(chǎn)品質(zhì)量，就必須保證生產(chǎn)和經(jīng)營中的計量測試手段齊全、準(zhǔn)確，才能有效地進(jìn)行經(jīng)濟(jì)核算，并能控制原輔材料、半成品和產(chǎn)品質(zhì)量；第14頁/共234頁

3、計量是企業(yè)資源管理的基礎(chǔ)

各種能源是工業(yè)生產(chǎn)的動力，能源的生產(chǎn)和調(diào)配都離不開計量，一旦計量失控就可能發(fā)生危及人身，破壞生產(chǎn)設(shè)備和過程，造成不可彌補(bǔ)的損失等等。第15頁/共234頁

所以計量在國民經(jīng)濟(jì)建設(shè)、國防建設(shè)、科學(xué)研究，以至社會生活等各方面的作用是非常顯著的。它是社會經(jīng)濟(jì)和技術(shù)基礎(chǔ)和基本手段，是特殊的社會生產(chǎn)力。而要達(dá)到準(zhǔn)確的計量，就一定要以科學(xué)的計量管理作保證。第16頁/共234頁

五、我國計量發(fā)展的特點：

1、我國計量的發(fā)展和科技發(fā)展一樣曾領(lǐng)先于世界，站在世界的前沿；

2、我國計量的發(fā)展也說明了計量是為統(tǒng)治者服務(wù)的特點;

3、我國計量的發(fā)展實質(zhì)是度量衡發(fā)展史，同時，度量衡發(fā)展又必須依賴于國家法治的統(tǒng)一；

4、沒有計量的統(tǒng)一和發(fā)展就沒有經(jīng)濟(jì)的發(fā)展；

5、沒有國家的統(tǒng)一和強(qiáng)大就沒有計量的統(tǒng)一和發(fā)展。第17頁/共234頁

六、現(xiàn)代計量發(fā)展的特點

1、由單項測試發(fā)展到系統(tǒng)綜合測試；

2、由靜態(tài)測試發(fā)展到動態(tài)測量；

3、計量器具的量值傳遞由自上而下發(fā)展到與自下而上的溯源相結(jié)合；

4、計量管理由計量器具儀器、儀表發(fā)展到計控裝置到計控一體化；

5、計量管理由保證量值的準(zhǔn)確與單位的統(tǒng)一發(fā)展到保障測量過程控制的質(zhì)量；

6、計量管理由人工管理發(fā)展到智能化（計算機(jī)）綜合檢測管理分析；

7、計量管理由器具管理發(fā)展到計量數(shù)據(jù)管理。第18頁/共234頁

七、計量的特點

1、準(zhǔn)確性：指測量結(jié)果與被測量值的一致程度。

2、一致性：指在統(tǒng)一計量單位的基礎(chǔ)上，無論在何時何地采用何種方法、使用何種測量儀器、由何人測量，只要符合有關(guān)的要求，其測量結(jié)果就應(yīng)在給定的區(qū)間內(nèi)有一致性。

3、溯源性：指任何一個測量結(jié)果或測量標(biāo)準(zhǔn)的值，都能通過一條具有規(guī)定不確定度的連續(xù)比較鏈，與計量基準(zhǔn)聯(lián)系起來。

4、法制性：來自于計量的社會性，因量值的準(zhǔn)確可靠不僅依賴于科學(xué)技術(shù)手段，還要有相應(yīng)的強(qiáng)制性的法律、法規(guī)和行政管理的支持和保障。第19頁/共234頁

案例：火力發(fā)電廠的計量管理

1、火力發(fā)電廠車間組成原料車間；鍋爐車間；汽機(jī)車間；電氣車間；熱工車間；機(jī)修車間；化學(xué)車間等。第20頁/共234頁第21頁/共234頁發(fā)電廠電機(jī)車間第22頁/共234頁

企業(yè)生產(chǎn)的目的是經(jīng)濟(jì)效益，也就是利潤的最大化；企業(yè)的效益必須在“優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)、低消耗”上下功夫。

具體到火力發(fā)電廠的效益是煤耗要低、蒸汽的出力要大、發(fā)電的功率也要達(dá)到最大化。另外就是污染要低、排泄的廢物要少，生產(chǎn)安全要保障。這就是各級管理者必須考慮的問題。第23頁/共234頁

第二節(jié)計量的分類：（P9）

1、理論分類⑴科學(xué)計量、⑵工程計量、⑶法制計量

2、專業(yè)分類

⑴長度計量⑵溫度計量⑶力學(xué)計量⑷電磁計量⑸無線電計量⑹時間頻率計量⑺放射性計量⑻光學(xué)計量⑼聲學(xué)計量⑽化學(xué)計量

第24頁/共234頁

第二節(jié)計量的分類：（P9）

1、理論分類國際上一般分為三類:

科學(xué)計量代表計量的基礎(chǔ)。工程計量代表計量的應(yīng)用。法制計量代表政府起主導(dǎo)作用的社會事業(yè)。第25頁/共234頁

第二節(jié)計量的分類2、專業(yè)分類：（P9）⑴長度計量⑵溫度計量⑶力學(xué)計量⑷電磁計量⑸無線電計量⑹時間頻率計量⑺放射性計量⑻光學(xué)計量⑼聲學(xué)計量⑽化學(xué)計量

第26頁/共234頁

1、理論分類：（P9）

1.1、科學(xué)計量科學(xué)計量是指基礎(chǔ)性、探索性、先行性的計量科學(xué)研究，為最新的科技發(fā)展提供可靠的測量基礎(chǔ)?？茖W(xué)計量,通常是國家計量研究機(jī)構(gòu)的主要任務(wù)，包括計量單位與單位制的研究，計量基、標(biāo)準(zhǔn)的研制，物理常量與精密測量技術(shù)的研究，量值溯源與量值傳遞系統(tǒng)的研究、量值比對方法與測量不確定度研究等。第27頁/共234頁

1.2、工程計量又稱工業(yè)計量，（應(yīng)用計量）為保證經(jīng)濟(jì)貿(mào)易全球化所必需的一致性和互換性，已成為生產(chǎn)過程控制不可缺少的環(huán)節(jié)。工程計量測試能力，實際上是一個國家工業(yè)競爭力的重要組成部分，在以高技術(shù)為基礎(chǔ)的經(jīng)濟(jì)構(gòu)架中顯得尤為重要。第28頁/共234頁

1.3、法制計量——與（政府）法定計量機(jī)構(gòu)工作有關(guān)的計量

法制計量由政府或授權(quán)機(jī)構(gòu)根據(jù)法制、技術(shù)和行政的需要進(jìn)行強(qiáng)制管理其目的是用法規(guī)方式來規(guī)定并保證與貿(mào)易結(jié)算、安全防護(hù)、醫(yī)療衛(wèi)生、環(huán)境監(jiān)測、資源控制、社會管理等有關(guān)的測量工作的公正性和可靠性。法制計量的特征除了政府起主導(dǎo)作用，即由政府或代表政府的機(jī)構(gòu)管理外，還有一個明顯的特征：直接傳遞到公眾一端，即直接與公眾的利益相關(guān)。第29頁/共234頁2、專業(yè)（技術(shù)）分類（P9）⑴長度計量⑵溫度計量⑶力學(xué)計量⑷電磁計量⑸無線電計量⑹時間頻率計量⑺放射性計量⑻光學(xué)計量⑼聲學(xué)計量⑽化學(xué)計量第30頁/共234頁（一）長度計量

長度計量的基本單位名稱是“米”，它是國際單位制的七個基本單位之一。符號為“m”。

1、端度計量：指對某一物體兩個面之間的長度的測量?？ǔ?。

2、線紋計量：以任意兩條刻線之間的距離來表示長度的叫線紋計量。例普通的竹木尺。

3、角度計量：測量任意兩條直線或兩個平面相交組成的角。角度計量的單位名稱是“弧度”，符號為“拉德”（rad）。

4、表面粗糙度計量：指加工的零件，在表面上留下來的加工痕跡的形態(tài)和深淺程度。用表面粗糙度檢查儀等測量。第31頁/共234頁5、平面度計量：指實際平面對理想平面的偏差。它包括實際平面且距離最小的兩平行平面間的距離。所用的計量儀器有平直度檢查儀等。

6、不直度計量：不直度一般分三種情況；

在給定平面內(nèi)，包容實際線的距離為最小的兩平行線之間的距離；

在給定方向上，包容實際線（軸心線）的距離為最小的兩平行平面之間的距離。

若未給定方向，則為包容實際線（軸心線）的最小圓標(biāo)柱面的直徑。檢查方法有直接測量讀出誤差值的（平晶）、千分尺測量等。

7、精密測量：即各種幾何量的精密測量。如在機(jī)械加工中要測量齒輪。第32頁/共234頁⑴長度計量

1、1公里=（）里，1里=（）米=（）丈。

2、計算寫出過程：1丈=（）尺，1米=（）尺，1尺=（）寸;1丈=（）m；1尺=（）m；1寸=（）mm。1英寸=（）mm，1英尺=（）英寸，1英尺=（）mm。

3、計算土地面積：1畝=（）丈2=（）m2

寫出過程。某開發(fā)區(qū)占地1500畝，折合多少公頃？多少平方米？多少平方公里？

4、有兩臺屏幕為20英寸電視機(jī)，現(xiàn)在想購一臺大屏幕的取代兩臺，要求面積相等，計算應(yīng)購多大屏幕的電視機(jī)合適？折合多少mm？

5、光的速度約為30萬km/s，以此約算出1米的長度是光1/（）時間間隔內(nèi)所經(jīng)路徑的長度。答：米的單位大致是光在1/（）時間間隔所經(jīng)路徑的長度。（參考P43）第33頁/共234頁快樂單位換算小學(xué)二年級數(shù)學(xué)科第34頁/共234頁

用來量度較長的長度單位，簡寫︰km1公里(km)=1000米(m)

一個標(biāo)準(zhǔn)泳池的長度是50米(m)，來回游一個標(biāo)準(zhǔn)泳池，即是游了100米(m)，1公里(km)就是要來回游10次。

如果要量度公路或球場的長度，便要用公里(km)來做單位.公里第35頁/共234頁日常用來量度身高、門高等長的單位，簡寫是︰m

1公里(km)=1000米(m)

1米(m)=100厘米(cm)=1000毫米（mm）

米第36頁/共234頁一般的門，扶手離地面約1米第37頁/共234頁厘米是比米小的長度單位，簡寫為︰cm1米(m)=100厘米(cm)在一把12吋長的間尺上，另一邊通?？塘?/p>

30cm的刻度。而在一把8吋長的間尺上，另一邊則刻了

20cm的刻度。第38頁/共234頁毫米最小的長度單位，簡寫是︰mm1厘米(cm)=10毫米(mm)在日常生活中，我們量度較小而準(zhǔn)確的長度時，便會用毫米(mm)第39頁/共234頁一枚一元硬幣的厚度大約是三毫米10一盒卡式錄音帶的厚度大約是6毫米第40頁/共234頁長度單位換算１公里（ｋｍ）＝１０００米（ｍ）１米（ｍ）＝１００厘米（ｃｍ）１厘米（ｃｍ）＝１０毫米（ｍｍ）第41頁/共234頁

1米（m）=10-3公里（km）

1厘米(cm)=10-2米（m）

1毫米(mm)=10-3米（m）

在日常生活中，我們量度較大時用米m，再大時用公里km，而量度較小而準(zhǔn)確的長度時，便會用毫米(mm)。長度單位換算第42頁/共234頁

小的單位我們常用：個、分、厘、毫、絲、忽、微表示即：米、分米、厘米、毫米、絲米、忽米、微米

1米（m）=10分米（dm）

1厘米(cm)=10-2米（m）

1毫米(mm)=10-3米（m）

1絲米(

)=10-4米（m）

1忽米(

)=10-5米（m）

1微米(μm)=10-6米（m）

1納米(nm)=10-9米（m）長度單位換算第43頁/共234頁（二）溫度計量

溫度計量是利用物質(zhì)的熱效應(yīng)來計量物體的冷熱程度。其內(nèi)容包括溫度、濕度、露點等.

溫度計量的單位名稱為“開[爾文]”，符號為“K”。也可用攝氏度（℃）表示。也可用華氏度（F）表示。第44頁/共234頁攝氏溫標(biāo)（℃）1742年，瑞典天文學(xué)家安德斯·攝西阿斯（AndersCelsius，1701-1744）將一大氣壓下的水的冰點規(guī)定為0°，沸點訂為100°，兩者間均分成100個刻度，1743年才被修成現(xiàn)行的攝氏溫標(biāo)。1954年的第十屆國際度量衡大會特別將此溫標(biāo)命名為「攝氏溫標(biāo)」，以表彰攝氏的貢獻(xiàn)。攝氏溫標(biāo)：所用標(biāo)準(zhǔn)儀器是水銀玻璃溫度計。分度方法是規(guī)定在標(biāo)準(zhǔn)大氣壓力下，水的冰點為零度，沸點為100度，水銀體積膨脹被分為100等份，對應(yīng)每份的溫度定義為1攝氏度，單位為“oC“第45頁/共234頁溫度計量的單位“開[爾文]”K1854年，英國物理學(xué)家開爾文指出，只要選定一個溫度固定——“水的三相點”，即水、冰、水蒸氣三相共存的溫度，溫度值就會完全可以確定下來，這是因為另一個固定點——“絕對零度”

把絕對零度水的三相點溫度等分為273.16份，每一份就是1開氏度，這就是開氏溫標(biāo)，用K表示。開始溫標(biāo)的分度間隔和攝氏溫標(biāo)的間隔是一致的。攝氏溫度和開氏溫度之間的換算關(guān)系是：

T=tC+273.15K≈tC+273K，若0℃就相等于（0+273）K=273K

若100℃就相等于（100+273）K=373K

而0K=-273℃第46頁/共234頁華氏溫標(biāo)（F）

1714年德國科學(xué)家華倫海脫選用了人們熟知的標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下冰的熔點，定為32度，水的沸點定為212度，中間等分為180份，每一份就是1華氏度，這就是華氏溫標(biāo)，用F表示攝氏溫度與華氏溫度的換算式是：

tF＝32＋180t/100

根據(jù)公式算出沸點為多少華氏度？

100℃=（32+100×180/100）F=（32+180）F=212F

根據(jù)公式算出冰點為多少華氏度？

0℃=（32+0×180/100）F=（32+0）F=32F

攝氏溫度，冰點時溫度為0攝氏度，沸點為100攝氏度。華氏溫度，冰點時溫度32華氏度，沸點為180華氏度在冰點與沸點之間，1F=（180/100）℃=1.8℃。第47頁/共234頁1、超低溫：-273℃以下；（電阻值為零）

2、低溫：-273℃至0℃；

3、中溫：0℃至630℃；

4、高溫：630℃至6000℃；

5、超高溫：超過6000℃以上的溫度。

6、超導(dǎo)體：就是電阻值為零的導(dǎo)體。一般導(dǎo)體有電阻，所以當(dāng)電流流過時電能會產(chǎn)生耗損而變成熱能，而以超導(dǎo)體作為電流的傳播媒介時，若在其內(nèi)引發(fā)電流，由于無電阻，則電流將可持續(xù)流轉(zhuǎn)，也不會因熱效應(yīng)而衰減，此電流稱為超導(dǎo)電流。溫度劃分第48頁/共234頁⑵溫度計量

１、00C的冰和00C的水有何區(qū)別？

2、水在幾度0C時體積最??？

3、物體在-2730C時，其物理性質(zhì)有何特點？（273.15攝氏度為絕對零度。在這個溫度下，原子的運動完全停止了，并且從理論上講，氣體的體積應(yīng)當(dāng)是零。）

4、300C如何讀？攝氏30度，還是30攝氏度、還是30度攝氏？

-300C如何讀？零下攝氏30度，還是-30攝氏度？第49頁/共234頁

常見溫度計的種類體溫計家庭氣溫計實驗用溫度計第50頁/共234頁

1603年，

伽利略第一個試圖利用氣體體積變化來探測溫度變化。他在一盆水里倒豎起一根充滿熱空氣的玻璃管，當(dāng)管里的空氣冷卻到室溫時，空氣的體積縮小，便將水吸入管中，伽利略就這樣制成了他的“驗溫器”。如果房間變暖，玻璃管里的空氣就膨脹，將水位壓低；若變冷，空氣就收縮，使水位升高。第51頁/共234頁

三、攝氏溫度１、攝氏溫度的表示℃２、攝氏溫度的規(guī)定冰水混合物的溫度為0度標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下沸水的溫度為100度。３、1攝氏度在0度和100度之間分成100等分，每分為1℃。４、攝氏溫度的讀法和寫法

如人的體溫是“37℃”讀作“37攝氏度”北京一月份平均氣溫“－4.7℃”讀作“零下4.7攝氏度”或“負(fù)4.7攝氏度”。第52頁/共234頁

四、溫度計的使用

1、觀察⑴、量程⑵、最小刻度值第53頁/共234頁

2、正確使用方法

(1)不能測量超過溫度計量程的溫度。玻璃泡浸入液體后要稍候，待溫度計的示數(shù)穩(wěn)定后再讀數(shù)。

(2)溫度計的玻璃泡要與被測物體充分接觸，不碰到容器的壁、底。

(3)讀數(shù)時，一般不能將溫度計從被測物體中拿出來。

(4)讀數(shù)時玻璃泡要留在被測液體中，視線與溫度計中液柱的上表面平。第54頁/共234頁1、體溫計醫(yī)用的溫度計(口腔表，肛表）

2、特點⑴測溫范圍小35℃～42℃⑵精確度高每小格為0.1℃⑶使用前應(yīng)握緊體溫計玻管段用力下甩正常體溫正確答案:（）℃第55頁/共234頁這是耳溫槍

37.5℃通常體溫37.5℃以下算是正常,37.5以上就是發(fā)燒了?！鉉3637383940414235°C363738394041423537.5°發(fā)燒正常35第56頁/共234頁其他溫度計

衛(wèi)星遙感在水資源中的利用利用光譜分析來尋找外星文明

其他溫度計雙金屬溫度計輻射溫度計電子溫度計光測溫度計第57頁/共234頁測溫儀器

測溫方法，分為接觸式和非接觸式兩大類。

接觸式儀器又可分為:

膨脹式溫度計(包括液體和固體膨脹式溫度計、壓力式溫度計)、

電阻式溫度計(包括金屬熱電阻溫度計和半導(dǎo)體熱敏電阻溫度計)、

熱電式溫度計(包括熱電偶和P-N結(jié)溫度計)以及其它原理的溫度計。

非接觸式溫度計又可分為輻射溫度計亮度溫度計和比色溫度計，由于它們都是見光輻射為基礎(chǔ)，故也按統(tǒng)稱為輻射溫度計。第58頁/共234頁（三）力學(xué)計量

1、質(zhì)量計量：

2、容量計量：

3、密度計量：

4、粘度計量：

5、壓力（壓強(qiáng)）計量：

6、真空計量：

7、測力計量：

8、硬度計量：

9、轉(zhuǎn)速計量：

10、流量計量：

11、振動計量：第59頁/共234頁

1、質(zhì)量計量

質(zhì)量計量是對物體質(zhì)量進(jìn)行的一種計量。質(zhì)量就是物體所含物質(zhì)的多少，它不受地球引力變化的影響，對同一物體，質(zhì)量是恒定的，這是和重量不同的地方，它的基本計量單位名稱是“千克”，符號用“㎏”表示

1、在日常生活中質(zhì)量與重量意思是一樣的，重量也是指質(zhì)量，質(zhì)量不隨物體的狀態(tài)、位置等任何因素而改變。單位：千克、噸等。

2、但是在物理中，重量往往是指物體的重力，單位為牛。

第60頁/共234頁

重量是一種力，是由重力作用于物體產(chǎn)生的力。由于這個力與物體質(zhì)量的大小成正比。重力會隨著星球的引力的不同而改變，地球兩極的重力加速度比其他地方大，那么物體在兩極重力也會比其他地方大；再如，月球引力比地球小，那么同一物體在月球上的重力要比在地球上的重力小。在日常生活中使用千克作為重量與質(zhì)量單位的同義詞。1kg的重量正是地球重力作用于1kg物體上的力?？茖W(xué)家測量了各種力，其中包括重量，它的單位是牛頓。第61頁/共234頁2、容量計量

什麼是容量？概括而言，指代表實體內(nèi)可負(fù)載的量。

一般人所說的容量

有時是指「液體」。例：杯子裡的汽水。

有時是指「立體」。例：冰箱內(nèi)的空間。

容量計量：計量單位名稱是“升”符號為“L”。第62頁/共234頁容量和體積的關(guān)係

體積：物體所佔空間的大小。

容積：容器內(nèi)部空間的大小，其概念是體積概念。例：冰箱內(nèi)部的容積。

液量：容器內(nèi)液體的量。例：水量。

容量：指容器可裝載的最大液量。(以平容器口為準(zhǔn)，並不包含表面張力所凸出來的部分)第63頁/共234頁容量和體積的單位換算

1立方厘米＝1毫升(1cc)

1升＝1立方分米=1000立方厘米

1噸水＝1立方米的水量第64頁/共234頁3、密度計量

密度計量：指物體單位體積所有的質(zhì)量。密度計量單位名稱為“千克每平方米”密度符號為“㎏/m3”第65頁/共234頁密度:1._________的某種物質(zhì)的_____叫做密度.質(zhì)量單位體積2.密度的公式:3.密度的單位:密度＝質(zhì)量/體積或ρ＝m/v克/厘米3

或者千克/米3換算關(guān)系：1克/厘米3＝10000千克/米34.單位的含義:每立方米物質(zhì)的質(zhì)量為多少千克第66頁/共234頁注意:

運用公式進(jìn)行計算時，

單位要統(tǒng)一。例:某物質(zhì)的質(zhì)量是1.6千克,體積為

2000厘米3,1.該物質(zhì)的密度是多少?2.你知道該物質(zhì)可能是什么?第67頁/共234頁密度表(g/cm3)

物質(zhì)名稱密度物質(zhì)名稱密度金19.3水銀13.6鉛11.3銀10.5銅8.9純水1.0鋼、鐵7.85-7.80煤油0.8鋁2.7酒精0.8花崗巖2.8汽油0.71海水1.03標(biāo)況空氣0.00129冰0.9二氧化碳0.00198第68頁/共234頁密度表:1、說出密度表中物質(zhì)密度的意義：ρ鐵＝7.9×103千克/米3表示_________________________

1米3的鐵,質(zhì)量是7.9×103千克2、據(jù)表得出：不同的物質(zhì)有不同的

密度，故密度是物質(zhì)的特性。3、固體、液體、氣體的密度的差別：一般的說，固體和液體的密度大小相差不大，氣體比它們約小1000倍。第69頁/共234頁

4、鋁的密度為2.7×103千克/米3，它表示的意思是（）

A、鋁的質(zhì)量為2.7×103千克；

B、鋁的體積為1米3；

C、每立方米鋁的質(zhì)量為2.7×103千克；

D、每立方米鋁的密度為2.7×103千克/米3；第70頁/共234頁

由密度的概念及公式ρ=m/v，可判斷對于同一物質(zhì)（）

A、密度是一樣的

B、體積越小，密度越大

C、質(zhì)量越大，密度越大

D、體積越大，密度越大第71頁/共234頁5．某金屬塊質(zhì)量是10.8kg。體積是4dm3，其密度是

，若截去一半后，則剩下一半的密度是

kg／m3。第72頁/共234頁例題1、一塊鐵的質(zhì)量是1.97t，體積是0.25m3,鐵塊的密度是多大？已知：求：解：答：m=1.97t=1.97×103Kg，V=0.25m3ρρ=mv=1.97×103Kg0.25m3=7.9×103Kg/m3這塊鐵的密度是7.9×103Kg/m3第73頁/共234頁討論

1.小明家上月共用了8米3自來水,那么,小明家上月用了多少千克的水?

已知當(dāng)?shù)氐乃畠r是3元/噸,那么,小明家上月支付了多少水費?2.某量筒一次最多能測80克煤油,該量筒的滿刻度示數(shù)是多少?用他一次最多能測水多少克。第74頁/共234頁1、1m3的水結(jié)冰后，體積

，密度

，質(zhì)量

。（選填“變大”、“變小”或“不變”）

2、三個完全相同的杯子里裝有同樣多的水，把質(zhì)量都為300g的鋁塊、鐵塊、銅塊分別浸沒在這三杯水中，則水面最高的是(ρ鋁＜ρ鐵＜ρ銅)A．放入鋁塊的杯子

B．放入鐵塊的杯子

C．放入銅塊的杯子第75頁/共234頁3、質(zhì)量是11.85kg的鐵球，體積為1800cm3。間此鐵球是空心的還是實心的?(用計算說明)

如果是空心的，則空心部分的體積是多大?（已知鐵的密度為7.8×103kg／m3）第76頁/共234頁【判斷】“鐵比棉花重”的說法對嗎?

答:實際上,我們平時說的“鐵比棉花重”是一種不嚴(yán)格的省略說法.

應(yīng)該說“鐵的密度比棉花大”;

或者是當(dāng)體積相同時,鐵的質(zhì)量比棉花的質(zhì)量大第77頁/共234頁4、粘度計量

粘度：將流動著的液體看作許多相互平行移動的液層,各層速度不同,形成速度梯度(dv/dx),這是流動的基本特征.(見圖)

粘度計量：指物體的內(nèi)磨擦，就是當(dāng)液體在層流時，這種內(nèi)磨擦表現(xiàn)為流體內(nèi)部對運動的阻力，也就是流體相鄰流層內(nèi)磨擦力大小的程度。粘度計量的單位名稱是“帕斯卡秒”,符號為“Pa.s”。第78頁/共234頁

粘度的大小取決于液體的性質(zhì)與溫度，溫度升高，粘度將迅速減小。因此，要測定粘度，必須準(zhǔn)確地控制溫度的變化才有意義。

粘度參數(shù)的測定，對于預(yù)測產(chǎn)品生產(chǎn)過程的工藝控制、輸送性以及產(chǎn)品在使用時的操作性，具有重要的指導(dǎo)價值，在印刷、醫(yī)藥、石油、汽車等諸多行業(yè)有著重要的意義。第79頁/共234頁

(1)動力粘度

(2)運動粘度

(3)條件粘度第80頁/共234頁動力粘度單位換算表單位制國際單位制(SI)單位符號帕斯卡·秒

Pa·s毫帕斯卡·秒

mPa·s國際單位制

(SI)帕斯卡·Pa·s11000毫帕斯卡·秒mPa·s0.0011物理單位制

(CGS)泊

P0.1100厘泊

cP0.0011工程單位制千克力·秒每平方米kgf·s/m29.806659.80665×103英制

工程單位制

磅達(dá)秒每平方英尺pdl·s/ft2

磅力秒每平方英尺

lbf·s/ft2

磅力小時每平方英尺lbf·h/ft2

雷恩

reyn磅力秒,

每平方英寸

lbf·s/in21.48816

47.8803

1.72369×105

6.89476×103

6.89476×1031.48816×103

4.78803×104

1.72369×108

6.89476×107

6.89476×107英制

絕對單位制磅每英尺

lb/(ft·h)

斯勒格每英尺秒slug/(ft·s)4.13379×10-4

47.88030.413379

4.78803×104第81頁/共234頁運動粘度換算單位米2/秒（m2/s）英尺2/秒（ft2/s）斯（St）厘斯（cSt）米2/秒（m2/s）110.76104106英尺2/秒（ft2/s）9.29×10-219.29×1029.29×104斯（St）10-41.08×10-31100厘斯（cSt）10-61.08×10-50.011第82頁/共234頁

恒溫水浴槽第83頁/共234頁溫度設(shè)定第84頁/共234頁烏氏粘度計第85頁/共234頁5、壓力（壓強(qiáng)）計量

壓力（壓強(qiáng)）計量：垂直地、均勻地作用在單位面積上的力。單位名稱是“帕斯卡”，符號為“Pa”。

相等的力量作用在較小的面積上,則單位面積所承受的力就較大.

單位面積(A)所受的垂直力(F),稱為壓力(P).

P=F/A第86頁/共234頁1、表示壓力作用效果的物理量2、（壓力）壓強(qiáng)定義：物體單位面積上受到的力3、計算：（壓力）壓強(qiáng)=力受力面積P=FS4、（壓力）壓強(qiáng)單位：N/m2

帕斯卡簡稱帕

1Pa=1N/m21帕含義:1米2的面積上受到1牛的力是為1

Pa壓強(qiáng)第87頁/共234頁例2：比較圖中芭蕾舞演員足尖對舞臺的壓強(qiáng)和圖中大象四足站立時對地面的壓強(qiáng)，哪個大？芭蕾演員體重475N一個足尖對地接觸面積為9.5cm2大象體重6.0X104N每一只腳掌與地面接觸面積為600cm2第88頁/共234頁

思考與討論：該怎么辦？

雨后的一天，幾個小朋友在田地里玩耍，忽然有個孩子不小心陷入泥地里，而且他越掙扎陷地越深，你恰好也在附近，這時你該怎么做，才能科學(xué)地救出這個孩子？第89頁/共234頁觀察與思考我要有一副滑雪板多好啊!坦克使用履帶而不用輪子。第90頁/共234頁壓力和壓強(qiáng)知識拓展

①水庫的大壩總是建成下寬上窄的梯形，如圖所示，試說明建成這種形狀的物理道理。②據(jù)報道，三峽工程首批兩臺機(jī)組開始發(fā)電，1年內(nèi)發(fā)電可達(dá)55億度（5.5億KW.h）如果這些電能由火力發(fā)電來產(chǎn)生，而火力發(fā)電采用熱值為3.6×10J/Kg的優(yōu)質(zhì)煤，完全燃燒有40%轉(zhuǎn)換為電能，則三峽每年可為我國節(jié)約多少噸優(yōu)質(zhì)煤？97水庫大壩的截面圖第91頁/共234頁6、真空計量

真空計量：低于一個大氣壓的絕對壓力的測量稱為真空計量。

真空是指在給定空間內(nèi)低于1標(biāo)準(zhǔn)大氣壓的稀薄氣體狀態(tài)。1標(biāo)準(zhǔn)大氣壓(1atm)≈1.013×105Pa(帕)第92頁/共234頁

在真空技術(shù)中，真空度用絕對壓強(qiáng)的大小表示，氣體壓強(qiáng)低，表示真空度高，反之則低。習(xí)慣上常把真空度分為粗真空1.01×105～1.33×103Pa

低真空1.33×103～1.33×10-1Pa

高真空1.33×10-1～1.33×10-6Pa

超高真空1.33×10-6～1.33×10-10Pa

極高真空<1.3×10-10Pa6、真空計量第93頁/共234頁

獲得其空的過程俗稱“抽真空”，其主要方法是在工作系統(tǒng)中用泵抽氣。輔助措施:安置冷阱并放吸附劑抽氣速率：在規(guī)定氣壓下單位時間抽出的氣體體積。

極限真空度：真空泵進(jìn)氣口處在不接任何容器的情況下，經(jīng)充分抽氣后所能達(dá)到的最低氣壓。第94頁/共234頁

真空泵分類：

(1)水流泵水流泵應(yīng)用的是柏努利原理，水經(jīng)過收縮的噴口以高速噴出，其周圍區(qū)域的壓力較低,由系統(tǒng)中進(jìn)入的氣體分子便被高速噴出的水流帶走。水流泵所能達(dá)到的極限真空度受水本身的蒸氣壓限制。用它一般可獲得粗真空(760～10Torr)。第95頁/共234頁1定子2旋片3轉(zhuǎn)子4彈簧5進(jìn)氣口6出氣口

(2)油封機(jī)械真空泵泵的抽氣原理是基于氣體的壓縮和膨脹。當(dāng)抽除含有冷凝蒸氣的氣體時，蒸氣被壓縮，壓力增大，蒸氣就會凝結(jié)。凝成的液體與泵油混合，并隨油在泵中循環(huán)，把一些污染的液體帶到低壓區(qū)，液體在低壓區(qū)蒸發(fā)，從而限制了泵可達(dá)到的真空度(一般可達(dá)到1～10-3Torr的低真空度)，實驗室可用它獲得低真空，也作為獲得高真空的前級泵。第96頁/共234頁真空鍍膜

一些光學(xué)零件的光學(xué)表面需要用物理方法或化學(xué)方法鍍上一層或多層薄膜.

許多機(jī)械加工所采用的刀具表面也需要沉積一層致密的、結(jié)合牢固的超硬鍍層而使其得以硬化,改善被加工部件的精度和光潔度。第97頁/共234頁

目前，作為物理鍍膜方法的真空鍍膜，尤其是納米級超薄膜制作技術(shù)，己廣泛地應(yīng)用在電真空、無線電、光學(xué)、原子能、空間技術(shù)等領(lǐng)域及我們的生活中。真空鍍膜實質(zhì)上是在高真空狀態(tài)下利用物理方法在鍍件的表面鍍上一層薄膜的技術(shù)，它是一種物理現(xiàn)象。第98頁/共234頁7、測力計量

測力計量：對各種機(jī)械性能和牽引力的測量，都屬于測力計量。計量單位名稱是“牛頓”，符號為“N”。第99頁/共234頁2023/4/271007-1力是什麼力的效應(yīng)

(一)形變

ex.打鐵、捏陶、

(二)運動狀態(tài)改變

ex.方向、快慢第100頁/共234頁力的種類(一)接觸力

ex.彈力、推力、浮力、摩擦力(二)非接觸力(超距力)ex.萬有引力、磁力、靜電力第101頁/共234頁7-2如何測量力

力有兩種效應(yīng),是否可從這些效應(yīng)的大小來測量力呢?

本節(jié)先從形變的效應(yīng)來探討.

實驗:利用彈簧長度的變化來測量力

第102頁/共234頁實驗結(jié)果砝碼重量(gw)彈簧長度(cm)01.9102.7203.6304.4405.3506.2由關(guān)係圖為一直線看來,砝碼重量和彈簧長度成正比.第103頁/共234頁2023/4/271047-3

浮力

(一):液體的浮力

在泳池裡是否有覺得自己變輕了的經(jīng)驗?

物體在液體中,會受到液體給它一個向上的作用力,使其重量減輕.

浮力的大小就是物體減輕的重量.

影響浮力的因素是什麼呢?第104頁/共234頁做做看

鐵塊會沉入水中,為什麼大部分材料是鋼鐵做成的輪船,卻可以浮在水上?

體積相同的鐵塊和鋁塊一起沒入水中,誰受的浮力較大?為什麼?

位於以色列的死海,傳說人可以靜止浮於海面,你認(rèn)為可能嗎?為什麼?第105頁/共234頁2023/4/27106浮力(二):空氣的浮力

物體在空氣中也會受到空氣給予的浮力而減輕重量.

一般情形下,物體重量遠(yuǎn)大於所受的空氣浮力,是以空氣浮力常被忽略.

你能舉例說明空氣浮力的存在嗎?

還記得露營活動中所放的天燈嗎?

記得蟲蟲危機(jī)中,乘著蒲公英種子飛去找?guī)褪值娘w力嗎?

降落傘為什麼能緩換降落呢?第106頁/共234頁2023/4/271077-4

摩擦力

用力推靜止的桌子,為什麼有時桌子仍不動?

草地上滾動的球,為什麼不久就會停下來?

這兩個問題你是否可以兩力平衡的觀念做一個解釋?

何謂摩擦力?

存在於兩接觸面間,一種阻止物體運動的作用力.

造成摩擦力的原因:是接觸面間的凹凸不平現(xiàn)象.第107頁/共234頁以力的平衡解釋摩擦力現(xiàn)象

存在於靜止中的桌腳與地面接觸面間,阻止桌子往前移動的力,即為摩擦力.

存在於滾動中的球與草地接觸面間,阻止球繼續(xù)運動的力,亦是摩擦力.

由兩力平衡關(guān)係可知,摩擦力與施力大小相等,方向相反且呈一直線.第108頁/共234頁7-5

壓力

什麼是壓力?

相等的力量作用在較小的面積上,則單位面積所承受的力就較大.

單位面積(A)所受的垂直力(F),稱為壓力(P).

P=F/A

（壓力）壓強(qiáng)單位：N/m2

帕斯卡簡稱帕

1Pa=1N/m2第109頁/共234頁水壓力

1.水壓力造成觀測器的橡皮向內(nèi)凹陷的現(xiàn)象.2.兩面橡皮皆凹陷,乃因流體的流動, 緊密接觸容器各部分並對各部分施加壓力的結(jié)果.3.入水愈深,橡皮凹陷愈大,表示愈深 處水壓力愈大.第110頁/共234頁大氣壓力你如何解釋上面的現(xiàn)象呢?第111頁/共234頁何謂大氣壓力?

圍繞在地球周圍的氣體稱為大氣.

地面上所有的物體都承受著大氣的重量.

這種由大氣重量所造成的壓力稱為大氣壓力.

在不同高度的地表上,由於大氣密度不同,大氣壓力也就不一樣.高山上的氣壓比平地小.

早晚陰晴及寒暑皆會影響氣壓.第112頁/共234頁生活實例

吸塵器

吸管

抽水機(jī)

你能想到更多嗎?有興趣的話不妨上網(wǎng)找找,你會有許多有趣的收穫!第113頁/共234頁標(biāo)準(zhǔn)大氣壓力一標(biāo)準(zhǔn)大氣壓力

(1atm)

=支撐垂直高度76cm水銀柱的大氣壓力

=76cm-Hg

=1kgf/cm2

=0.1013MPa(兆帕)

第114頁/共234頁活動:小小馬德堡半球

需要多大力量才能分開它們?

它們?yōu)槭颤N能互相吸住?

愈大的吸盤是否需要愈大的力量將它們分開?第115頁/共234頁力單位換算

單位牛頓（N）千克力（kgf）磅力（lbf）達(dá)因（dyn）牛頓（N）10.1020.225105千克力（kgf）9.812.219.8×105磅力（lbf）4.450.45414.45×105達(dá)因（dyn）10-51.02×10-62.225×10-61第116頁/共234頁8、硬度計量

硬度計量：硬度是金屬對于其表面塑性變形的阻止能力，也就是表示物質(zhì)軟硬程度的量，它取決金屬本身的成分和結(jié)構(gòu)。最常用的計量單位布氏硬度（HB）、洛氏硬度（R、RB、RC）維氏硬度（HV）。第117頁/共234頁布氏硬度

布氏硬度是用單位壓痕面積的力作為布氏硬度值的計量即試驗力除以壓痕表面積，用載荷P直徑為D的淬火鋼球壓入試件表面，并保持一段時間，而后卸除載荷，測出壓痕直徑d，布氏硬度值（HB）就是加在鋼球上的載荷與所得壓痕的比值。在P和D一定的情況下，布氏硬度值的高低取決與壓痕的直徑d，d越大，表明金屬的變形抗力越低，HB值越低，反之硬度越高。由于金屬材料有軟有硬，工件有厚有薄，有大有小，這適應(yīng)不同的情況

第118頁/共234頁

布氏硬度壓頭有φ2.5mm、φ5mm、φ10mm三種。載荷有15.6kg、62.5kg、187.5kg、250kg、750kg、1000kg、3000kg七種。試驗后，壓痕直徑應(yīng)在0.25D＜d＜0.6D的范圍內(nèi)，否則試驗結(jié)果無效。布氏硬度廣泛應(yīng)用于試驗各種退火狀態(tài)下的鋼材、鑄鐵、有色合金等，也用于試驗經(jīng)調(diào)質(zhì)處理及硬度小于HB450的機(jī)械零件。第119頁/共234頁布氏硬度計的外型及構(gòu)造第120頁/共234頁洛氏硬度

洛氏硬度同布氏硬度一樣也屬于壓入硬度法，但它不是測壓痕面積，而是根據(jù)壓痕深度來確定硬度值指標(biāo)。為簡便起見又規(guī)定每0.002mm壓入深度作為一個硬度單位（即刻度盤上的一小格）。洛氏硬度克服了布氏硬度的缺點，它的壓痕小，可測量高硬度，可直接讀數(shù)，操作方便，效率高。第121頁/共234頁洛氏硬度

洛氏硬度是用壓痕深度作為洛氏硬度值的計量即，符號用HR表示，其計算公式為：

第122頁/共234頁洛氏硬度計的外型及構(gòu)造第123頁/共234頁維氏硬度

維氏硬度也是以單位壓痕面積的力作為硬度值計量。試驗力較小，壓頭是錐面夾角為136°的金剛石正四棱錐體，見圖所示。維氏硬度用符號HV表示。維氏硬度表示方法：

在符號HV前方標(biāo)出硬度值，在HV后面按試驗力大小和試驗力保持時間（10～15s不標(biāo)出）的順序用數(shù)字表示試驗條件。例如：640HV300。

第124頁/共234頁

維氏硬度試驗的優(yōu)缺點：

優(yōu)點是可測軟、硬金屬，特別是極薄零件和滲碳層、滲氮層的硬度其測得的數(shù)值較準(zhǔn)確，并且不存在布氏硬度試驗?zāi)欠N載荷與壓頭直徑比例關(guān)系的約束。此外，維氏硬度也不存在洛氏硬度那樣不同標(biāo)尺的硬度無法統(tǒng)一的問題，而且比洛氏硬度能更好地測定薄件或薄層的硬度。

缺點是硬度值的測定較為麻煩，工作效率不如洛氏硬度，因此不太適合成批生產(chǎn)的常規(guī)檢驗。

第125頁/共234頁9、轉(zhuǎn)速計量

轉(zhuǎn)速計量：轉(zhuǎn)速計量是測量各種馬達(dá)或泵機(jī)等的轉(zhuǎn)速。它的計量單位名稱是“弧度每秒”，符號為“rad/s”。第126頁/共234頁轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速[例1]

已知n=975r/m，f1=50Hz。求：p、s.

解：根據(jù)下表可知P=3.轉(zhuǎn)差率123456300015001000750600500n=(1–s)n0第127頁/共234頁10、流量計量

流量是流體在單位時間內(nèi)通過管道或設(shè)備某橫截面處的數(shù)量。流量計量：它是測定流體通過輸送管道的數(shù)量，即包括對流速和流量的測量。單位名稱是“立方米每秒”，符號為“m3/s”。第128頁/共234頁流量分類

質(zhì)量流量：是單位時間內(nèi)通過的流體質(zhì)量，用qm表示，單位為kg/s。重量流量：是單位時間內(nèi)通過的流體重量，用qG表示，單位為kgf/s。體積流量：是單位時間內(nèi)通過的流體體積，用qV表示，單位為m3/s。第129頁/共234頁流量計第130頁/共234頁11、振動計量

振動計量：就是測量物體沿著直線或弧線經(jīng)過某一中心位置來回運動的頻率。計量單位名稱是“赫茲”，符號為“Hz”。振動：質(zhì)點圍繞平衡位置作周期性往復(fù)運動

機(jī)械振動

空間曲線三維直線振動

直線振動

傅里葉分析

FourierAnalysis

簡諧振動

SimpleHarmonicMotion第131頁/共234頁

11.1簡諧振動的運動學(xué)

KinematicsofSHM1、簡諧振動Simpleharmonicmotion

一質(zhì)點沿x軸的運動可用余弦函數(shù)(也可以正弦函數(shù))來表示時，此質(zhì)點的運動稱為簡諧振動。

x=Acos(ωｔ+φ)

x：質(zhì)點對原點的位移

ω：圓頻率

Frequencyofcycleωｔ+φ：相位

Phase

φ：初相Initialphase(t=0時)第132頁/共234頁

A：振幅

Amplitude

T：周期

Period

υ：頻率

Frequency圓頻率、頻率和周期三者之間的關(guān)系：

ω=2πυ，υ=1/T

相位是決定質(zhì)點在t時刻的運動狀態(tài)（位置、速度）的重要物理量

相位相差2π的整數(shù)倍，其質(zhì)點的運動狀態(tài)相同。第133頁/共234頁

2、簡諧振動的旋轉(zhuǎn)矢量Rotatingvector圖

矢量

OM逆時針以角速度ω轉(zhuǎn)動，矢量OM的端點M在OX軸上的投影點P的位移為：

x=Acos(ωｔ+φ)

矢量OM0是t=0時刻的位置，即為簡諧振動的旋轉(zhuǎn)矢量圖。MM0XOφωtxAωP第134頁/共234頁XMP第135頁/共234頁XA第136頁/共234頁XA第137頁/共234頁XA第138頁/共234頁XA第139頁/共234頁XA第140頁/共234頁XA第141頁/共234頁XA第142頁/共234頁XA第143頁/共234頁XA第144頁/共234頁XA第145頁/共234頁XA第146頁/共234頁XA第147頁/共234頁波動是振動的傳播過程;振動是激發(fā)波動的波源.機(jī)械波電磁波波動機(jī)械振動在彈性介質(zhì)中的傳播.交變電磁場在空間的傳播.兩類波的不同之處機(jī)械波的傳播需有傳播振動的介質(zhì);電磁波的傳播可不需介質(zhì).能量傳播反射折射干涉衍射兩類波的共同特征第二節(jié)波動學(xué)基礎(chǔ)一、波動第148頁/共234頁（一）波的產(chǎn)生產(chǎn)生條件：1）波源；2）彈性介質(zhì).

波是運動狀態(tài)的傳播，介質(zhì)的質(zhì)點并不隨波傳播.注意機(jī)械波：機(jī)械振動在彈性介質(zhì)中的傳播.第二節(jié)波動學(xué)基礎(chǔ)第149頁/共234頁（二）波長波的周期和頻率波速

波長：沿波的傳播方向，兩個相鄰的、相位差為的振動質(zhì)點之間的距離，即一個完整波形的長度.OyAA-第二節(jié)波動學(xué)基礎(chǔ)第150頁/共234頁

周期：波前進(jìn)一個波長的距離所需要的時間.

頻率f：周期的倒數(shù)，即單位時間內(nèi)波動所傳播的完整波的數(shù)目.

波速：波動過程中，某一振動狀態(tài)（即振動相位）單位時間內(nèi)所傳播的距離（相速）.注意周期或頻率只決定于波源的振動!波速只決定于媒質(zhì)的性質(zhì)（彈性及密度）！第二節(jié)波動學(xué)基礎(chǔ)第151頁/共234頁

聲波：在彈性介質(zhì)中傳播的機(jī)械縱波。

可聞聲波20~20000Hz次聲波低于20Hz超聲波高于20000Hz二、描述聲波的物理量第152頁/共234頁

聲強(qiáng)級：人們規(guī)定聲強(qiáng)（即相當(dāng)于頻率為1000Hz

的聲波能引起聽覺的最弱的聲強(qiáng)）為測定聲強(qiáng)的標(biāo)準(zhǔn).如某聲波的聲強(qiáng)為I，則比值的對數(shù)，叫做相應(yīng)于I的聲強(qiáng)級

LI

.聲強(qiáng)：聲波的能流密度.能夠引起人們聽覺的聲強(qiáng)范圍：分貝（dB

）第153頁/共234頁聲源聲強(qiáng)W/m2聲強(qiáng)級dB響度引起痛覺的聲音1120疼痛鉆巖機(jī)或鉚釘機(jī)10-2100震耳交通繁忙的街道10-570響通常的談話10-660正常耳語10-1020輕樹葉的沙沙聲10-1110極輕引起聽覺最弱聲音10-120極弱幾種聲音近似的聲強(qiáng)、聲強(qiáng)級和響度第154頁/共234頁發(fā)射頻率接收頻率人耳聽到的聲音的頻率與聲源的頻率相同嗎？

接收頻率——單位時間內(nèi)觀測者接收到的振動次數(shù)或完整波數(shù).討論只有波源與觀察者相對靜止時才相等.第155頁/共234頁一波源不動，觀察者相對介質(zhì)以速度運動觀察者接收的頻率觀察者向波源運動觀察者遠(yuǎn)離波源第156頁/共234頁二觀察者不動，波源相對介質(zhì)以速度運動第157頁/共234頁⑶力學(xué)計量1個大氣壓

1kgf/cm2=（）MPa1個大氣壓

1Kgf/cm2=0.1031Mpa≈0.1Mpa1個大氣壓0.1Mpa=1×105Pa=760mmHg

1kgf/cm2可以將水壓到（）米的高度？1L的體積有多大？1L的水有多重？1m3的水有多重？工程上1個流量=（）m3/s的流速？三相交流電動機(jī)最高轉(zhuǎn)速是多少，（）r/s第158頁/共234頁（四）電磁計量

電磁計量是根據(jù)電磁原理，應(yīng)用各種電磁標(biāo)準(zhǔn)器和電磁儀器、儀表，對各種電磁物理量進(jìn)行測量。一般可分為：

1、電流計量：

2、電動勢（電壓）計量：

3、電阻計量：

4、電感計量：

5、電容計量：

6、磁場強(qiáng)度計量：

7、磁通計量：

8、磁材料參數(shù)計量：第159頁/共234頁（四）電磁計量1、電流計量：電荷有規(guī)則的移動稱為電流。在單位時間內(nèi)渡過導(dǎo)體橫截面積的電量稱為電流強(qiáng)度。單位名稱是“安培”，符號為“A”。

2、電動勢（電壓）計量：迫使電荷作有規(guī)律流動的一種勢力叫電壓。單位名稱是“伏特”，符號為“V”。

3、電阻計量：電流流過物體中遇到的阻力叫電阻。單位名稱是“歐姆”，符號為“Ω”。

4、電感計量：阻止電流變化的慣性叫電感。單位名稱是“亨利”，符號為“H”。第160頁/共234頁5、電容計量：一種貯藏電量的能力叫電容。單位名稱是“法拉”，符號為“F”。

6、磁場強(qiáng)度計量：衡量磁場強(qiáng)弱程度的計量。單位名稱是“安培每米”，符號為“A/m”。

7、磁通計量：通過某一面積的磁力線數(shù)（面積與磁力線相垂直）叫磁通。單位的名稱是“韋伯”，符號為“Wb”.8、磁材料參數(shù)計量：是磁材料的特征磁參數(shù)的計量。如磁導(dǎo)率、磁感應(yīng)強(qiáng)度、矯頑力、磁化曲線、磁滯回線等測量。第161頁/共234頁⑷電磁計量

一個10kw的電動機(jī)其額定電流有多少安培？我國的工業(yè)用電是多高的電壓？多少伏？我們的家用電器用多高的電壓？

220V，100W的燈泡其功率是多少？電阻是多少？

220V，100W的燈泡接到電源上，燈泡流過多少電流？第162頁/共234頁6、1度電的單位是什么？1度電相當(dāng)于100W的幾個燈泡使用多長時間？7、已知：u=220V，線圈L=25.5mH，R=6Ω，ω=314rad/s。求線圈阻抗XL。8、已知：u=220√2sin（314t+30°）V，電容量C=20μF。求：電容的容抗Xc。9、1kΩ=（）歐姆；1μf=（）法。

第163頁/共234頁（五）無線電計量

無線電計量是指無線電技術(shù)所用的全部頻率范圍內(nèi)從超低頻到微波的一切電氣特性的測量。大體有以下幾種：

1、高頻電壓；

2、功率計量；

3、噪聲計量；

4、衰減計量；

5、微波阻抗計量；

6、相移計量；

7、失真度計量。第164頁/共234頁1、高頻電壓

高頻電波Highfrequency(HF)，如無線電頻帶由3MHz到30MHz的電波。

HF多數(shù)是用作民用電臺廣播及短波廣播。HF對于電子儀器所發(fā)出的電波抵抗力較弱，因此經(jīng)常受到干擾。還指與電子有關(guān)的產(chǎn)品，如高頻電路，高頻機(jī)，高頻篩等高頻設(shè)備。比HF頻率低的是中頻(MF)，比HF頻率高的是甚高頻(VHF)。第165頁/共234頁2、功率計量

功率：用來描述做功快慢的物理量叫功率。

1）定義功與完成這些功所用時間的比值定義式：P=W/t，或P=FV

功率單位：瓦特(w)

換算關(guān)系：1w=1J/s第166頁/共234頁

2）功率的計算

1、功率：P=W/t=FV2、1kW=（）馬力

3、1馬