物理如何求平均值（物理中求平均值的方法）【百科全说】

平均值是数学中的一个概念，也是物理学中的一个概念，从字面上看没有区别，实际意义上区别较大。数学中的平均值有算术平均值，平方平均值，几何平均值，调和平均值，加权平均值等，而物理学中的平均值虽然也有算术平均值，但更多情况是指两个物理量总量的比值，如平均密度、平均速度、平均压强、平均功率等。本文说的是物理学中平均值的计算方法。

在物理学中，也有几何平均值的计算。例如，测量物体的长度，要多次测量求平均值。测量定值电阻值，要多次测量求平均值。测量纯物质的密度，要多次测量求平均值，其目的是多次测量求平均值以减小测量误差。这类平均值的计算方法与数学中的几何平均值的计算方法是一样的。

其计算方法，设X1、X2、X3……Xn是n个测量值，则某个物理量的最终结果X的计算方法为X=(X1 X2 X3...... Xn)/n。仅举一例。若四次测量一本书的宽度记录为:12.38cm, 12.36cm, 12.38cm, 12.34cm,则这本书宽度平均值是：

（12.38cm 12.36cm 12.38cm 12.34cm）/4=12.37cm，不能写成12.365cm，否则，就改变了刻度尺的类型和测量精确度。

算术平均值主要用于数值型数据，用于未分组的原始数据，不能用于品质型数据。根据表现形式的不同，算术平均值有不同的计算形式和计算公式。算术平均值具有反应灵敏、确定严密、计算简单、较小受抽样变化影响等优点。但易受极端数据的影响，这是因为算术平均数反应比较灵敏，每个数据或大或小的变化都会影响到最终结果。

再说总量比值型平均值。在物理学中，当物理数据不是均匀变化或者两种及两种以上物质发生混合时，就要使用平均值概念来描述某一物理量。这类平均值只考虑开始和终了两种状态，不考虑中间细节问题，只能粗略地描述物体的某个物理量。

平均密度的计算。平均密度是针对不同密度的材料组成同一物质或者不同种类的材料组成某一物质。如合金问题、浓度问题。其计算的关键在于找出总质量和总体积。然后，根据平均密度 = m总 / V总来计算平均密度。

举例说明。质量不相同的两种物质，密度分别为ρ1，ρ2，组成一个完整的物体，其平均密度计算方法如下。

总质量 m = m1 m2，m1和m2为两种物质的质量。总体积 V = v1 v2 = m1 / ρ1 m2 / ρ2。平均密度 = m总 / V总= (m1 m2) / (m1 / p1 m2 / p2)= (m1 m2) ×ρ1ρ2 / (m1ρ2 m2ρ1)。在SI中，单位仍然是千克每立方米(kg/m3)。

平均密度主要用于表观密度：多孔固体材料质量与其表现体积之比值。堆积密度：在特定条件下，在确定容积的容器内，疏松状材料质量与所占体积之比值。标准密度：在规定标准条件下（温度、压强等）的物质密度。例如，空气的平均密度1.29kg/m3，就是在温度为0℃、压强为latm（一个标准大气压）下的空气的标准密度。

用数据说明一下，甲物质的密度为5g./cm3,乙物质的密度为2g/cm3,把甲乙两种物质按照5:4的质量比混合后，其平均密度为3g/cm3，设混合后的总体积保持不变。

25%的酒精是由75%的水和25%酒精构成，其平均密度的计算方法。平均密度ρ酒 = m总 / V总= (m水 m酒精) / (V水 V酒精 )= (ρ水V水 ρ酒精 V酒精) / (V水 V酒精 )= ρ水75% ρ酒精25%=0.95×10∧ 3Kg/m3。

气体的标准密度

再说，平均速度的计算。在研究物体运动速度大小不断改变的变速直线运动时，通常用平均速度来描述物体运动的快慢。

平均速度的公式：v=s/t=总路程/总时间。

从公式的表达来看，平均速度并不是速度的算术平均值。平均速度不考虑物体运动中间细节问题，它只能粗略地描述物体运动的大致情况。仅举一例说明平均速度的计算方法。

甲、乙两车站相距45km，汽车用30km/h的平均速度通过了全程的1/3路程，通过剩余的爬山公路却用了1.5h，请你计算汽车在爬山公路上运动的平均速度和汽车在全程中的平均速度。

汽车在爬山公路上运动的总路程，S总=45km×2/3=30km。t总=1.5h。则：汽车在爬山公路上的平均速度V=30km/1.5h=20km/h。汽车全程中的S总=45km，t总=15km/30km/h 1.5h=2h，则平均速度V=45km/ 2h=22.5km/h。

物理如何求平均值（物理中求平均值的方法）

相关推荐