物理量
物理量是表征物体属性和描述物体运动状态的各种量。例如,表征物体惯性的质量,描述物体运动快慢的速度等。
定义
【物理量】 (physical quantity)表征物体属性和描述物体运动状态的各种量。例如,表征物体惯性的质量,描述物体运动快慢的速度等。
简介
物理量通过物理定律及其方程建立相互间的关系。它们中有的有方向,有的无方向;有的有量纲(见量纲分析)、单位 ,有的无量纲、单位;有的描述状态,有的描述过程;有的和质量成正比,有的和质量无关;有的规定为互相独立的基本量,有的是从前者导出的导出量;有的是变量,有的是常量,其中普适性强的称基本物理常量。无方向的物理量称标量,有方向的称矢量(有3个分量)和张量(有9个分量)。直接描述物体和物质(包括场)的状态的物理量如力学中描述机械运动状态的速度、加速度、动量、动能、势能,热学中描述物态的压力、体积温度、内能,电磁学中描述电磁场电场强度、电势、磁感应强度等称状态量,中国物理学界称直接描述状态变化过程的物理量如冲量、功、热量等为过程量。这些量只存在于过程中,体现为动量、机械能和内能的不断变化,过程完成后,这些量就不复存在。热学中将和质量成正比的状态量如体积、内能、热容等称广延量;而将它们对质量的比值,如比容、比内能、比热容,称强度量;其他的一些与质量无关的状态量,如温度、压力也称强度量。
基本物理量
什么是国际通用基本物理量?
1960年10月十一届国际计量大会确定了国际通用的国际单位制,简称SI制。
SI制:七个基本单位:长度m,时间s,质量kg,热力学温度(Kelvin温度)K,电流单位A,光强度单位cad(坎德拉),物质的量mol
二个辅助单位:平面角弧度rad,立体角球面度Sr
SI基本单位的定义
米:光在真空中(1/299 792 458)s时间间隔内所经过路径的长度。[第17届国际计量大会(1983)]
千克:国际千克原器的质量。[第1届国际计量大会(1889)和第3届国际计量大会(1901)]
秒:铯-133原子基态的两个超精细能级之间跃迁所对应的辐射的9 192 631 770个周期的持续时间。[第13届国际计量大会(1967),决议1]
安培:在真空中,截面积可忽略的两根相距1 m的无限长平行圆直导线内通以等量恒定电流时,若导线间相互作用力在每米长度上为2×10-7 N,则每根导线中的电流为1 A。[国际计量委员会(1946)决议2。第9届国际计量大会(1948)批准]
开尔文:水三相点热力学温度的1/273.16。[第13届国际计量大会(1967),决议4]
摩尔:是一系统的物质的量,该系统中所包含的基本单元(原子、分子、离子、电子及其他粒子,或这些粒子的特定组合)数与0.012 kg碳-12的原子数目相等。[第14届国际计量大会(1971),决议3]
坎德拉:是一光源在给定方向上的发光强度,该光源发出频率为540×1012 Hz的单色辐射,且在此方向上的辐射强度为(1/683)W/sr。[第16届国际计量大会(1979),决议3]
基本量与导出量
物理量是通过描述自然规律的方程或定义新的物理量的方程而相互联系的。因此,可以把少数几个物理量作为相互独立的,其他的物理量可以根据这几个量来定义,或借方程表示出来。这少数几个看作相互独立的物理量,就叫做基本物理量,简称为基本量。其余的可由基本量导出的物理量,叫做导出物理量,简称为导出量。在国际单位制中共有七个基本量:长度,质量,时间,电流,热力学温度,物质的量和发光强度。物理学各个领域中的其他的量,都可以由这七个基本量通过乘、除、微分或积分等数学运算导出。
基本物理量和单位的一一对应
1.力学
长度(米)
质量(千克)
时间(秒)
2.电学
电流(安培)
3.热学
热力学温度(开尔文)
物质的量(摩尔)
4.光学
发光强度(坎德拉)
备注:
在物理学中,为了区别物理量和单位的符号,物理量的符号,除标准大气压atm为正体外,其他为斜体,物理量的单位的符号一律为正体。