第二章计量单位.

第二章计量单位知识要点掌握：知识要点（可测量的）量、（量的）数值、量值、（测量）单位、（测量）单位符号、法定测量单位、单位换算。第一节概述在测量中，人们总是用数值和测量单位(在我国，又称为计量单位)的乘积来表示被测量的量值。所谓计量单位，是指为定量表示同种量的大小而约定地定义和采用的特定量。为给定量值按给定规则确定的一组基本单位和导出单位，称为计量单位制。第二节计量单位相关名词1、［可测量的］量──现象、物体或物质可定性区别和定量确定的属性。2、量制──彼此间存在确定关系的一组量。3、基本量──在给定量制中约定地认为在函数关系上彼此独立的量。4、导出量──在给定量制中由基本量的函数所定义的量。5、量纲──以给定量制中基本量的幂的乘积表示某量的表达式。6、无量纲量──在量纲表达式中，其基本量量纲的全部指数均为零的量。计量单位相关名词7、［计量］单位──为定量表示同种量的大小而约定地定义采用的特定量。8、［计量］单位符号──表示量测单位约定符号。9、［计量］单位制──为给定量制按给规则确定的一组基本单位和导出单位。10、一贯［导出］［计量］单位──可由比例因数1的基本单位幂的乘积表示的导出测量单元位。11、一贯［计量］单位制──全部导出单位均为一贯单位的测量单位制。12、国际单位制──由国际计量大会采纳和推荐的一种一贯单位制。计量单位相关名词13、基本［计量］单位──给定量制中基本量的测量单位。14、导出［计量］单位──给定量制中导出量的测量单位。15、制外［计量］单位──不属于给定单位制的测量单位。16、倍数［计量］单位──按约定的比率，由给定单位构成的更大的测量单位。17、分数［量的］单位──按约定的比率，给由定单位构成的更小的测量单位。18、量值──一般以一个数乘以测量单位所表示的特定量的大小。计量单位相关名词19、［量的］真值──与给定的特定量的定义一致的值。20、［量的］约定真值──对于给定目的具有适当不确定度的、赋予特定量的值，有时该值是约定采用的。常常用某量的多次测量结果来确定约定真值。21、［量的］数值──在量值表示中与单位相乘的数。第三节、法定计量单位1.法定计量单位的内容法定计量单位是指由国家法律承认、具有法定地位的计量单位。实行法定计量单位是统一我国计量制度的重要决策。它将彻底结束多种计量单位制在我国并存的现象，并与国际主流相一致。我国《计量法》规定:“国家采用国际单位制。国际单位制计量单位和国家选定的其他计量单位，为国家法定计量单位。”国际单位制是我国法定计量单位的主体，所有国际单位制单位都是我国的法定计量单位。国际标准ISO1000规定了国际单位制的构成及其使用方法。我国规定的法定计量单位的使用方法，包括量及单位的名称、符号及其使用、书写规则，与国际标准的规定一致。国家选定的作为法定计量单位的非国际单位制单位，是我国法定计量单位的重要组成部分，具有与国际单位制单位相同的法定地位。国际标准或有关国际组织的出版物中列出的非国际单位制单位(选入我国法定计量单位的除外)，一般不得使用。若某些特殊领域或特殊场合下有特殊需要，可以使用某些非法定计量单位，但应遵守相关的规定。2.法定计量单位的构成国际单位制是在米制的基础上发展起来的一种一贯单位制，其国际通用符号为SI。它由SI单位(包括SI基本单位、SI导出单位)，以及SI单位的倍数单位(包括SI单位的十进倍数单位和十进分数单位)组成，具有统一性、简明性、实用性、合理性和继承性等特点。SI单位是我国法定计量单位的主体，所有SI单位都是我国的法定计量单位。此外，我国还选用了一些非SI的单位，作为国家法定计量单位。我国法定计量单位的构成如下:(1)SI基本单位共7个;(2)包括SI辅助单位在内的具有专门名称的SI导出单位共21个;(3)由SI基本单位和具有专门名称的SI导出单位构成的组合形式的SI导出单位；(4)SI单位的倍数单位包括SI单位的十进倍数单位和十进分数单位，构成倍数单位的SI词头共20个;(5)国家选定的作为法定计量单位的非SI单位共16个;(6)由以上单位构成的组合形式的单位。表(2一1)SI基本单位量的名称单位名称单位符号单位定义长度米m光在真空中1/299792458秒的时间内所通过的距离（第17届国际计量大会，第一号决议，1983）质量千克（公斤）kg法国档案局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）时间秒s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9192631770个周期的持续时间（第13届国际计量大会，1967）电流安[培]A在真空中，截面积可忽略的两根相距1m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2×10-7N，每根导线中的电流的电流强度（第9届国际计量大会1948）热力学温度开[尔文]K水三相点热力学温度的1/273.16（第13届国际计量大会，1967）物质的量摩[尔]mol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0.012kg碳-12的原子数目相等（第14届国际计量大会，1971）发光强度坎[德拉]cd在101325牛顿每平方米压力下，处于铂凝固温度的黑体的1/600000平方米表面在垂直方向上的发光强度（第13届国际计量大会，1967）表(2一2)SI导出单位-国际单位制的辅助单位量的名称单位名称单位符号与SI基本单位的关系平面角弧度rad1rad=1m/m=1立体角球面度sr1sr=1ｍ2/ｍ2=1表(2一3)国际单位制中具有专门名称的导出单位量的名称单位名称单位符号与SI基本单位的关系频率赫[兹]Ｈｚ1Hz=ｓ-1方力；重力牛[顿]Ｎ1N=1ｋｇ·ｍ／ｓ2压力；压强；应力帕[斯卡]Ｐａ1Pa=1Ｎ／ｍ2能量；功；热焦[耳]Ｊ1J=1Ｎ·ｍ功率；辐射通量瓦[特]Ｗ1W=1Ｊ／ｓ电荷量库[仑]Ｃ1C=1Ａ·ｓ电位,电压,电动势伏[特]Ｖ1V=1Ｗ／Ａ电容法[拉]Ｆ1F=1Ｃ／Ｖ电阻欧[姆]ΩΩ=1Ｖ／Ａ电导西[门子]Ｓ1S=1Ａ／Ｖ磁通量韦[伯]Ｗｂ1Ｗｂ=1Ｖ·ｓ磁通量密度，磁感应强度特[斯拉]Ｔ1T=1Ｗｂ／ｍ2电感亨[利]Ｈ1H=1Ｗｂ／Ａ摄氏温度摄氏度℃1℃=1K光通量流[明]ｌｍ1ｌｍ=1ｃｄ·ｓｒ光照度勒〔克斯〕ｌｘ1ｌｘ=1ｌｍ／ｍ2放射性活度贝克[勒尔]Ｂｑ1Ｂｑ=1ｓｓ-1吸收剂量戈〔瑞〕Ｇｙ1Ｇｙ=1Ｊ／ｋｇ剂量当量希[沃特]Ｓｖ1Ｓｖ=1Ｊ／ｋｇSI导出单位是用SI基本单位以代数形式表示的单位。这种单位符号中的乘和除采用数学符号。它由两部分构成:一部分是包括SI辅助单位在内的具有专门名称的SI导出单位；另一部分是组合形式的SI导出单位，即用SI基本单位和具有专门名称的SI导出单位(含辅助单位)以代数形式表示的单位。某些SI单位，例如力的SI单位，在用SI基本单位表示时，应写成kg·m/s2。这种表示方法显然比较繁琐，不便使用。为了简化单位的表示式，经国际计量大会讨论通过，给它以专门的名称--牛[顿]，符号为N。类似地，热和能的单位通常用焦〔耳〕(J)代替牛顿米(N·m)和kg·m2/S2。这些导出单位，称为具有专门名称的SI导出单位。电离辐射、医疗卫生领域中的某些量，涉及人类健康和安全防护。这些量的量纲相同，或具有与其他量相同的量纲，因此，用SI基本单位表示这些量的SI导出单位时，也具有相同的形式。为了便于区分不同的物理量，避免使用时混淆而造成事故，这些量的SI导出单位也被赋予专门的名称。例如:吸收剂量的单位，通常用戈〔瑞](Gy)代替焦耳每千克(J/kg)，剂量当量单位则用希〔沃特]代替焦耳每千克(J/kg)。SI单位弧度(rad)和球面度(sr)，称为SI辅助单位，它们是具有专门名称和符号的量纲为一的量的导出单位。例如:角速度的SI单位可写成弧度每秒(rad/s)。电阻率的单位通常用欧姆米(Ω·m)代替伏特米每安(v·m/A)，它是组合形式的SI导出单位之一。表(2一4)国家选定的作为法定计量单位的非SI单位量的名称单位名称单位符号单位定义时间分[小]时天[日]minhd1min=60s1h=60min=3600s1d=24h=86400s平面角[角]秒[角]分度（″）（′）（°）1″＝(π/648000)rad(π为圆周率)1'=60″=(π/10800)rad1°=60'=(π/180)rad旋转速度转每分r/min1r/min=(1/60)s-1长度海里kn1nmile=1852m(只用于航行)速度节nmile1kn=1nmile/h=(1852/3600)m/s(只用于航行)质量吨原子质量单位tu1t=103kg1u≈1.660540×10-27kg体积升L,(l)1L=1dm3=10-3m能电子伏eV1eV≈1.602177×10-19J级差分贝dB线密度特[克斯]tex1tex=10-6kg/m面积公顷hｍ21hｍ2=104ｍ2由于实用上的广泛性和重要性，在我国法定计量单位中，为11个物理量选定了16个与SI单位并用的非SI单位。其中10个是国际计量大会同意并用的非SI单位，它们是:时间单位分、[小]时、日(天)；〔平面〕角单位--度、〔角〕分、〔角〕秒；体积单位--升；质量单位--吨和原子质量单位；能量单位--电子伏。另外6个，即海里、节、公顷、转每分、分贝、特〔克斯〕，则是根据国内外的实际情况选用的。表(2一5)用于构成十进倍数和分数单位的词头因数词头名称词头符号因数词头名称词头符号1024尧[它]Y10-1分d1021泽[它]Z10-2厘c1018艾[可萨]E10-3毫m1015拍[它]P10-6微μ1012太[拉]T10-9纳[诺]n109吉[咖]G10-12皮[可]p106兆M10-15飞[母托]f103千k10-18阿[托]a102百h10-21泽[普托]z101十da10-24么[科托]y在SI中，用以表示倍数单位的词头，称为SI词头。它们是构词成分，用于附加在SI单位之前构成倍数单位(十进倍数单位和分数单位)，而不能单独使用。共20个SI词头。词头符号与所紧接着的单个单位符号(这里仅指SI基本单位和SI导出单位)应视作一个整体对待，共同组成一个新单位，并具有相同的幂次，而且还可以和其他单位构成组合单位。例如:1cm3=(10-2m)3=10-6m3，1μs-1=(10-6s)-1=106s-1，1mm2/s=(10-3m)2/s=10-6m2/s。由于历史原因，质量的SI基本单位名称千克中已包含SI词头，所以，千克的十进倍数单位由词头加在克之前构成。例如:应使用毫克(mg)，而不得用微千克(μkg)。3.法定计量单位的基本使用方法我国国家标准GB3100--93《国际单位制及其应用》和GB3101-93《有关量、单位和符号的一般原则》，对SI单位的使用方法作了规定，并与国际标准ISO1000:1992和ISO31-0:1992的规定一致。(1)法定计量单位的名称法定计量单位的名称，除特别说明外，一般指法定计量单位的中文名称，用于叙述性文字和口述中。名称中去掉方括号中的部分是单位的简称，否则是全称。简称和全称可任意选用，以表达清楚明了为原则。组合单位的中文名称，原则上与其符号表示的顺序一致。单位符号中的乘号没有对应的名称，只要将单位名称接连读出即可。例如:N·m的名称为牛顿米，简称为牛米。而表示相除的斜线(/)，对应名称为每，且无论分母中有几个单位，每只在分母的前面出现一次。例如:单位J/(kg·K)的中文名称为焦耳每千克开尔文，简称为焦每千克开。法定计量单位的名称如果单位中带有幂，则幂的名称应在单位之前。二次幂为二次方，三次幂为三次方，依次类推。但是，如果长度的二次和三次幂分别表示面积和体积，则相应的指数名称分别称为平方和立方；否则，仍称为二次方和三次方。例如:m2/s这个单位符号，当用于表示运动粘度时，名称为二次方米每秒；但当用于表示覆盖速率时，则为平方米每秒。负数幂的含义为除，既可用幂的名称，也可用每。例如