测量力学基本物理量的工具

初中物理

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)和纳米(nm)等长度单位。

1m=10—3km＝10dm＝102cm＝103mm

学科：奥物 年级：初三 不分版本 期数：1301

本周教学内容：热学基本物理量之一

热学基本物理量

经验谈

热学中的物理量有的定义有其自身的依据，也有些物理量是历史原因造成的，文中向你介绍了各物理量的定义及来由。你会对这些物理量有更清楚的理解。

内容综述

温度

1．温度是表示物体冷热程度的物理量。是物体分子平均动能的标志。 2．对温度的零点和分度方法做出的规定叫温度标准，简称温标。 ⑴．常见的三种温标

①．摄氏温标规定在一标准大气压下，水的冰点（冰水混合物的温度）为0度，沸点为100度。0到100之间分为100等分，每一等分就是1摄氏度。摄氏温度用t表示，摄氏温度的单位是摄氏度，用℃表示。

②．华氏温标规定在一标准大气压下，水的冰点为32度，沸点为212度。其间180等分，每一等分就是1华氏度。华氏温度一般用tF表示并与摄氏温度加以区分，华氏温度的单位是华氏度，用℉表示。

③．热力学温标（绝对温标）规定零下273.15℃为0度（绝对零度）。分度值与摄氏温度相同，即摄氏温标中的一度和热力学温标的一度相等。热力学温度用T表示，单位是开尔文，简称开

《电工电子技术》教案

磁场物理量、磁路及其基本定律

【教学内容】

1. 磁场的基本物理量：磁感强度B、磁通φ、磁场强度H和磁

导率μ

2. 磁性材料的磁性能 3. 磁路及其基本定律 【教学方式】

讲授、启发、讨论 【教具】

直尺

【目的和要求】

1. 了解磁场的基本物理量 2. 了解磁性材料的磁性能 3. 掌握磁路的基本定律 【重点和难点】 1. 磁场的基本物理 2. 磁路及其基本定律 【预习要求】

磁场和磁路的概念 【复习旧课】

提问：三相负载的联接方式有哪两种？各有什么特点？

【教学过程】 一、 磁场的基本物理 1、 磁感强度B

磁感强度是表示磁场内某点磁场强弱（磁力线多少）和磁场方向的物理量。它有方向，是矢量。

B＝F/lI

式中：F是电磁力 l是导体的长度

湖北职业技术学院机电系 1

《电工电子技术》教案

I是通过磁体的电流

磁感强度的方向可用右手螺旋定律来确定，单位是特斯拉（T）

2、 磁通φ

磁感强度与垂直于磁场方向的面积的乘积，称为通过这个面积的磁通。

φ＝BS 或B＝φ/S 单位：韦伯（Wb

材料力学物理量公式总结

第一章 绪论

应力为内力密度、即单位面积上作用的内力，是内力大小的量度。其单位为Pa或MPa

?F ?A?FN平均正应力 与截面垂直的分量 ?m?

?A?FS平均切应力 与截面相切的分量 ?m?

?A因内力一般不是均匀分布，所以使A?0，便可得到一点处的应力

?FdF?全应力 p?lim

x?0?AdA?FNdFN?正应力 ??lim

x?0?AdA?FSdFS?切应力 ??lim

x?0?AdA平均全应力 单位面积上的内力 Pm?应变是对变形的量度，是无量纲量。

线应变又称正应变，是弹性体变形时一点沿某一方向微小线段的相对改变量，无量纲。 线应变 ??lim?ldl?

?x?0?xdx角应变又称剪应变，是弹性体变形时某点处一对互相正交的微线段所夹直角的改变量，单位为弧度（rad），

用?表示。 角应变??lim(?x?0?y?0?2??)

其中?是变形后原来正交二线段间的夹角

第二章 拉伸、压缩与剪切

内力为有外力作用引起的，构件内部相互之间的作用力

轴力为轴向拉、压时，杆件横截面上的内力，以FN表示，沿杆件轴线方向 轴向拉伸（压缩）时，横截面上的应力 正应力 ???FN2（N/m或Pa）

第一讲岩石的基本物理力学性质及其试验方法(之一)

一、内容提要：

本讲主要讲述岩石的物理力学性能等指标及其试验方法，岩石的强度特性。

二、重点、难点：

岩石的强度特性，对岩石的物理力学性能等指标及其试验方法作一般了解。

一、概述

岩体力学是研究岩石和岩体力学性能的理论和应用的科学，是探讨岩石和岩体对其周围物理环境(力场)的变化作出反应的一门力学分支。

所谓的岩石是指由矿物和岩屑在长期的地质作用下，按一定规律聚集而成的自然体。由于成因的不同，岩石可分成火成岩、沉积岩、变质岩三大类。岩体是指在一定工程范围内的自然地质体。通常认为岩体是由岩石和结构面组成。所谓的结构面是指没有或者具有极低抗拉强度的力学不连续面，它包括一切地质分离面。这些地质分离面大到延伸几公里的断层，小到岩石矿物中的片理和解理等。从结构面的力学来看，它往往是岩体中相对比较薄弱的环节。因此，结构面的力学特性在一定的条件下将控制岩体的力学特性，控制岩体的强度和变形。

【例题1】岩石按其成因可分为( )三大类。

A. 火成岩、沉积岩、变质岩

B. 花岗岩、砂页岩、片麻岩

C. 火成岩、深成岩、浅成岩

D. 坚硬岩、硬岩、软岩答案：A

【例题2】片麻岩属于( )。

A. 火成岩

B. 沉积岩

C.

物理量名称 物理量符号 单位名称 单位符号 公式 质量 m 千克 kg m=ρv 温度 t 摄氏度 °C

速度 v 米／秒 m/s v=s/t 密度 p 千克／米3 kg/m3 p=m/v

力（重力） F 牛顿（牛） N G=mg 压强 P 帕斯卡（帕） Pa P=F/S 功 W 焦耳（焦） J W=Fs 功率 P 瓦特（瓦） w P=W/t 电流 I 安培（安） A I=U/R 电压 U 伏特（伏） V U=IR

电阻 R 欧姆（欧） Ω R=U/I 电功 W 焦耳（焦） J W=UI t

电功率 P 瓦特（瓦） w P=W/t=UI 热量 Q 焦耳（焦） J Q=cm△t

比热 c 焦每千克摄氏度 J/(kg?°C) c＝Q/m△t

常用数据：

真空中光速 3×10^8米／秒 g 9.8牛顿／千克 15°C空气中声速 340米／秒 安全电压 不高于36伏

------------------------------------------- 初中物理基本概念 一、测量

⒈长度L：主单位:米；测量工具:刻度尺；测量时要估读到最小刻度的下一位；光年是长度单位。

⒉时间t：主单位:秒；测量工

第二章

岩石基本物理力学性质

第一节 岩石基本物理性质

第二节 岩石的强度特性 第三节 岩石的变形特征 第四节 岩石强度理论

2014-5-26

山东科技大学

教学要求：岩石物理性质的内容；岩石强度及其破坏特点和影响因素；强度测试方法；岩石变形特征；岩石变形机理；岩石流变及分类；岩石介 质模型(本构关系);岩石强度理论。

学时分配：14学时，其中实验室参观2学时。

岩石基本物理力学性质是最基本、最重要的性质，最早完善研究。含基本物理、水理性质，获得方 法，强度、变形、方法、性质。

2014-5-26

山东科技大学

第一节

岩石基本物理性质

一、质量指标( 密度、比重)1.密度—质量与体积之比；单位体积内质量 (指标),绝对值用得多。岩石含固相、液相、 汽相物质。(1)天然密度 在自然状态下单位体积的质量。(2)干密度 (液体全部蒸发)

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(3)饱和密度 (孔隙被水充填时) (4)重力密度 计算自重应力转化 (5)测试方法 (P9) 密度×g

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山东科技大学

2.岩石比重(1)相对比值(指标) 用得少

G1 /(Vc w )G1—岩石固体的质量；Vc w

—同体积(Vc)的水在4℃时质

一些常见物理量的值

《课程标准》要求学生对一些日常用品和常见的物体的一些物理量有一个大致的认识，因此同学们要能够对一些物理量的大小值进行估计。思考方法是：将日常生活中我们不常用的单位转化、等效成我们熟悉的单位或者是记住一个容易理解、容易记忆的例子。 下面给出了一些常见物理量的数据，要求大家对其数值，尤其是数量级有一个较深的印象，是不需要特殊记忆的。 【长度】

原子的半径：10－10m ；一角硬币的厚度：约2.4mm 人头发的直径（一张纸的厚度）：约7×10－5m=70μm（微米） 人走两步的距离：约1m ；我国铁路轨道的标准轨距：1.435m 普通楼房的高度：约3m ；万里长城全长：6700km ；地球的半径：6400km 【时间】

人心脏跳动时间间隔：约1s ；光从太阳传播到地球时间：约8min 【速度】

人步行的速度：约1m/s ；自行车的速度：约5m/s ；高速公路汽车速度40m/s 【质量】

一元硬币：约6g ；苹果：约0.3斤（0.15kg） ；鸡：约4斤（2kg） 成人：50～70kg ；大象：最大约6t 【功】

功的估计可用W=FS计算，先估计力的大小，再估计或按题目的已知乘以距离

测量力的大小 执教： 李晖 教材简析：

《测量力的大小》是教科版五年级上册第4单元运动和力的教学内容。学生通过前面的学习，已经初步认识了力，本课通过对弹簧测力计的构造、原理、使用方法的学习，进一步了解力是有大小的，并学会如何使用弹簧测力计测试力的大小。在测试操作中掌握技能，启发学生认识弹簧测力计是利用弹簧“受力大，伸长长”的特性来测量力的大小的。指导学生明白怎样做才不会超过测力计最大的测量值，熟悉并掌握力的单位“牛”。本课有三个活动：１、认识弹簧测力计。学生通过观察、认读和实际感受，来认识弹簧测力计的构造、计量单位和刻度标示。２、用弹簧测力计测试力的的大小。这是本课的重点内容，教学时提醒学生使用测力计的三点注意事项，引导学生通过实际操作掌握测量技能并填写好记录表。３、对比实验(水平,垂直拉动文具盒)。这个活动是作为拓展内容来安排的。本教学设计试图让学生充分利用他们最喜欢的实验方法去探究学习和总结。充分体现了小学科学课程教学的科学性、开放性，让培养学生的科学素养真正落实在教学之中。

教学策略：

课程标准要求孩子能提出进行科学探究的大致思路，能对自己或小组提出的探究问题做书面计划，能制定出探究计划之外，还能够对探究过程和结果做出记录，并能提出自己

很好的教案设计。

《测量力的大小》教学设计

一、教学目的：

科学概念：力的大小是可以测量的。弹簧测力计是利用弹簧“受力大，伸长长”的性质制成的。力的单位是“牛”。

过程与方法：使用弹簧测力计测量力的大小。

情感、态度、价值观：树立细致、有步骤的工作态度。

二、教学重、难点：

1、重点：了解弹簧测力计的工作原理，正确使用弹簧测力计。

2，难点：认识力的单位：牛，建立“牛”的实际感念。

三、教学准备：

1、为小组准备：弹簧测力计、小物体、钩码一盒

2、教师准备：几种不同样式的弹簧测力计、弹簧测力计刻度板的模型。

四、教学时间：1课时

五、教学过程：

（一）引入 探究弹簧测力计测力原理

1、激趣游戏：拉弹簧。

师生问好后，

师：同学们，看！今天老师带来了什么？

生：弹簧

师：玩过吗？

生：玩过。

师：今天我们一起再来玩玩弹簧，玩的时候注意看它有什么变化，比比谁的发现最多？ (学生玩弹簧)

2、汇报结果：

（1）能拉长 （2）能压缩

（3）能弯曲 （4）能复原

（5）受力大，伸长长；受力小，伸长短

师：也就是弹簧受的力越大，伸长的越长，是吗？

师：因此根据弹簧有这样的特征，聪明的人类啊！就设计出了一种测量力的仪器，(板书,弹簧测力计)用它来来测量力的大小。（面向学生说到波浪线）这节课我们就来研