1、第第 1 章基本測量章基本測量1-1物理學與現代科技物理學與現代科技1-2物理量及單位物理量及單位1-3三個力學三個力學基本量及其單位基本量及其單位總目次總目次1-1物理學物理學與現代科技與現代科技一、物理學一、物理學二、現代科技二、現代科技目錄目錄一、物理學：一、物理學：1.人類對自然界各種現象，作準確的人類對自然界各種現象，作準確的觀察、量度、實驗和探討形成有系觀察、量度、實驗和探討形成有系統的學問，稱為統的學問，稱為自然科學。自然科學。2.物理學在整個自然科學中占著最基物理學在整個自然科學中占著最基本的地位，是一種基礎科學。本的地位，是一種基礎科學。3.範疇：力學、熱學、聲學、光學、範疇
2、：力學、熱學、聲學、光學、電磁學及近代物理學等。電磁學及近代物理學等。圖圖1-1節目錄節目錄BACKBACK圖圖1-11.物理學的各部門產生應用科學，而物理學的各部門產生應用科學，而應用科學將物理知識統整，形成現應用科學將物理知識統整，形成現代科技。代科技。2.電腦科技的發達，使純科學理論轉電腦科技的發達，使純科學理論轉化成技術應用的時間愈來愈短，今化成技術應用的時間愈來愈短，今後對人類的影響更不容忽視。後對人類的影響更不容忽視。節目錄節目錄二、現代科技：二、現代科技：1-2物理量及單位物理量及單位一、物理量一、物理量二、單位二、單位三、國際單位系統三、國際單位系統目錄目錄一、物理量一、物理量
3、1.物理學上所量度的量。物理學上所量度的量。2.物理量包括數值和單位兩部份。物理量包括數值和單位兩部份。3.物理量通常可分為兩大類：物理量通常可分為兩大類：和和。節目錄節目錄基本量基本量導出量導出量基本量基本量（fundamental quantity）1.直接測量的物理量。直接測量的物理量。2.、稱稱為基本量。為基本量。3.基本量所用的單位，叫做基本量所用的單位，叫做基本單位基本單位，例如公尺、公斤、秒等。例如公尺、公斤、秒等。BACKBACK長度長度質量質量時間時間導出量（導出量（derivative quantity）1.基本量推導而得的，即可用基本量基本量推導而得的，即可用基本量的數學
4、組合式來表示的物理量。的數學組合式來表示的物理量。2.面積、體積、密度及速度等，均為面積、體積、密度及速度等，均為導出量。導出量。3.導出量所用的單位，叫做導出量所用的單位，叫做導出單位導出單位，如公尺秒等。如公尺秒等。BACKBACK二、單位二、單位1.單位制：單位制：和和。2.目前世界上採用的公制單位包括目前世界上採用的公制單位包括MKS制制及及CGS制制。3.MKS制：長度（公尺）、質量（公制：長度（公尺）、質量（公斤）、時間（秒）。斤）、時間（秒）。4.CGS制：長度（公分）、質量（公制：長度（公分）、質量（公克）、時間（秒）克）、時間（秒）。節目錄節目錄公制單位公制單位英制單位英制單
5、位基本單位別基本單位別節目錄節目錄三、國際單位系統三、國際單位系統1.1960年第十一屆國際度量衡會議訂定年第十一屆國際度量衡會議訂定國際單位系統，簡稱國際單位系統，簡稱。2.七個基本的物理量：七個基本的物理量：長度長度、質量質量、時時間間、溫度溫度、物質量物質量、電流電流及及光度光度。3.基本單位、符號及英文名稱如基本單位、符號及英文名稱如 表表1-1。節目錄節目錄SI制制表表1-1國際基本單位表國際基本單位表BACKBACK例題一例題一請以國際單位單位系統（請以國際單位單位系統（SI制），表示制），表示密度的單位？密度的單位？解：解：節目錄節目錄密度密度 質量體積質量體積 質量長度質量長度
6、3，所以密度的單位為公斤公尺所以密度的單位為公斤公尺3類題一類題一請以請以CGS制，表示速度的單位？制，表示速度的單位？類題二類題二4 C時純水的密度為時純水的密度為1g/cm3，請以，請以MKS制單位，表示純水的密度？制單位，表示純水的密度？節目錄節目錄1-3三個力學基本量及其單位三個力學基本量及其單位一、長度一、長度二、質量二、質量三、時間三、時間目目 錄錄一、長度一、長度1.基本單位：公尺、米（基本單位：公尺、米（m）2.一公尺原始定義：一公尺原始定義：通過巴黎的子通過巴黎的子午線，由赤道到北極之長度的一千午線，由赤道到北極之長度的一千萬分之一萬分之一。3.米原器米原器：以以90%鉑及鉑
7、及10%銥做成之銥做成之鉑銥合金棒。鉑銥合金棒。節目錄節目錄圖圖1-2圖圖1-3圖圖1-2一公尺的原始定義一公尺的原始定義BACKBACK圖圖1-3鉑銥合金棒鉑銥合金棒BACKBACK4.1960年國際度量衡會議決定以年國際度量衡會議決定以氪氪86（86Kr）原子電弧中橘）原子電弧中橘 紅色紅色光波長的光波長的1,650,763.73倍倍，訂為，訂為 1 標準公尺。標準公尺。5.1983年年9月國際度量衡會議重新制月國際度量衡會議重新制定定 1 公尺為公尺為光於光於299,792,458分之分之1 秒內在真空中行進的長度秒內在真空中行進的長度。節目錄節目錄表表1-2常用的公制長度單位常用的公制
8、長度單位節目錄節目錄單位換算參考單位換算參考節目錄節目錄二、質量二、質量1.質量為物體所含物質多寡的量。質量為物體所含物質多寡的量。2.基本單位：基本單位：公斤公斤（kg）。）。3.原始定義：原始定義：在一大氣壓下，溫度在一大氣壓下，溫度為為4時體積時體積 1 公升的純水所具有的公升的純水所具有的質量質量。4.公斤的標準原器：鉑銥合金圓柱體。公斤的標準原器：鉑銥合金圓柱體。節目錄節目錄圖圖1-6圖圖1-6公斤的標準原器公斤的標準原器BACKBACK表表1-3公制的質量單位公制的質量單位節目錄節目錄迷你辭典迷你辭典節目錄節目錄三、時間三、時間1.任何具有任何具有且且的現象均可用來量度時間，如沙的
9、現象均可用來量度時間，如沙漏、線香、日晷。漏、線香、日晷。2.基本單位：秒（基本單位：秒（s）節目錄節目錄規律規律週期性週期性節目錄節目錄3.一秒的定義一秒的定義 圖圖1-9(1)早期：採取平均太陽日為標準，早期：採取平均太陽日為標準，1 秒即秒即為為1 平均太陽日的平均太陽日的 86,400 分之分之 1。(2)1967 年國際度量衡會議採取年國際度量衡會議採取銫銫133（133Cs）原子在最低與次低能階躍遷時）原子在最低與次低能階躍遷時輻射電磁波振動週期的輻射電磁波振動週期的9,192,631,770 倍倍所經歷的時間訂為所經歷的時間訂為 1 秒秒 。圖圖1-9銫原子鐘銫原子鐘BACKBACK表表1-4時間的比較時間的比較節目錄節目錄例題二例題二磁浮火車之速率可達磁浮火車之速率可達 540 公里時，約合公里時，約合多少公尺秒？多少公尺秒？解：解：節目錄節目錄因因 1 公里公里103 公尺，公尺，1小時小時 3600秒秒540 公里時公里時540 公里時公里時 103 公尺公里公尺公里 1 時時3600 秒秒 150 公尺秒公尺秒本章結束本章結束
