力学测量和热学测量.pptVIP

二热学测量18世纪末到19世纪的一百年左01右，以蒸汽机的发明和使用为02标志的第一次工业革命极大地促进了热（力）学的发展。03经过几十年的科学实验，特别是精确地测量了热功当量，人们认识到机械能、化学能、热能和电磁能（后来还有原子能和核能）之间是可以相互转化的，在转换过程中总量守恒。这就是热力学第一定律。01人类认识到能量转换和守恒定律，其中焦耳的贡献是最大的。02对热力学发展做出巨大贡献的还有卡诺、迈耶、亥姆霍兹、W.汤姆孙（开尔文勋爵）、克劳修斯、吉布斯、恩斯特等人。0301人类的生产、生活以及02科学研究活动都证实了这是自然界03中最根本的规律。04热力学第二定律还指出了宇宙中一05切宏观过程发展变化的方向，也即06时间只能从过去到现在，再到将来07的方向。如果发现有不符合这些定律的数据或现象，一定是实验做错了或者是有待发现新的物质形式或新的相互作用。这是无数实践证实了的，也将指导人类今后的活动。不消耗能量的第一类永动机或从单一能源获取能量的第二类永动机是造不出来的。01020304在改进热机，提高热机效率的实践中人们又逐渐认识到，热机效率不可能到达百分之百。这又导致热力学第二定律的建立。即一切宏观过程都是不可逆的。热力学箭头和时间箭头是一致的。1但是在微观世界中，无论是经典力学还是量子力学，运动方程都是时间对称的，即所有变化都可能反方向进行，过程是可逆的。201如果摔碎的水杯恢复原貌，洒到地上的水聚拢起来，水杯又升高回到桌上，不会违反任何力学公式。从实践中，我们知道这是不可能的。这是物理学和哲学的有意义和有趣的问题。02030102030405在蒸汽机时代，由于科学发展的局限，人们认为有一种无质量的物质——热质——可以自由地从高温物体迁移到低温物体，并在此“热质说”的基础上建立了量热学、传热学。现代科学虽然否定了热质说，1然而由于量热学、传热学等2是建立在实验基础之上的，3能有效地描述宏观热现象。4后人仍然沿用“热量”、“热流”5等术语.6温度是描述物体冷热程度的1物理量,它是物质微观粒子无2规则运动动能大小的标志.3热学测量的关键是对温度的4测量.5力学测量和热学测量中国科学技术大学轩植华A物理学是研究物质运动、物质结构和性质的科学，是最重要和最基本的自然科学。B研究的主要途径就是实验，实验的主要C手段是测量。所谓测量，就是将待测物的某特性与被选作标准的某物的某个特性做比较。伽利略开创了物理学，是力学测量的集大成者05040203011，用一个V型木槽和木球做斜面运动实验，用水桶漏水量计量时间，测量加速度并推算重力加速度。2，用外推法和逻辑法得到惯性定律。3，注意到单摆的等时性。4，改进望远镜并观察月亮。5，发明和改进秤（杠杆法）。细观察，巧实验，勤思考，

善推理，精演算傅科在教堂中发现悬吊的灯摆动的面并非严格的平面，这个面缓慢但不断地旋转，灯绳长短不同，旋转周期不同；纬度不同，周期也不同，在北极旋转周期为24小时。望远镜是荷兰的一个眼镜店学徒先发现，伽利略解释并改进。一力学测量213确定物体的位置、长度、速度、加速度、运动轨迹等属于运动学测量；而了解物体运动与质量和力关系，属于动力学范畴；描述硬度、黏性、杨氏模量、表面张力系数等物质特性，属物性研究。1这些测量又与质量、时间等物理量密切相关。3质量跨15个量级；2用仪器测量力学量的量限向两端延伸：4力值跨16个量级；5压强跨14个量级。测量方式由静态测量到动态测量，在变化过程中实时测量，广泛使用各种传感器。0102在我们的实验课程中也学习传感器测量较小的物理量。而对于天体位置、距离以及运动的测量，则根据它们的运动规律以及光谱进行间接测量。对物质微观粒子力学性质的测量，要用到光学、电磁学、原子以及核物理等手段进行间接测量。010204阿基米德定律（流体静力秤——测量密度）胡克定律（弹簧——测量液体表面张力）力学测量中涉及到杠杆原理（如天平实验）干涉或衍射（牛顿环测量透镜曲率半径，杨氏模量）多普勒效应（测量速度和加速度）压电效应（应用传感器制作电子秤）等。光线反射和折射定律（光杠杆——测量测量细丝或狭缝宽度）010203040506要确定速度等力学量，还必须测量时间。01从古代的日晷、沙漏，02到以摆动的等时性为基础的机械式钟表，03到晶体震荡为基础的石英钟，04一直到原子钟，