第三部分量及單位

1、第八章 量和單位的基本概念一、量的基本概念一、量的基本概念1.1.量量 現(xiàn)象、物體或物質(zhì)可定性區(qū)別和定量確定的屬性。現(xiàn)象、物體或物質(zhì)可定性區(qū)別和定量確定的屬性。 計(jì)量學(xué)中的量指的是可以測量的量，這種量可以是廣義的，如計(jì)量學(xué)中的量指的是可以測量的量，這種量可以是廣義的，如長度、質(zhì)量（重量）、溫度、電流、時(shí)間等，也可以是特指的，稱特長度、質(zhì)量（重量）、溫度、電流、時(shí)間等，也可以是特指的，稱特定量，如一個(gè)人的身高、一輛汽車的自重等。在計(jì)量學(xué)中把可直接相定量，如一個(gè)人的身高、一輛汽車的自重等。在計(jì)量學(xué)中把可直接相互進(jìn)行比較的量稱為同種量，如寬度、周長、波長為同種量，量的種互進(jìn)行比較的量稱為同種量，如寬

2、度、周長、波長為同種量，量的種類屬于幾何量。某些同種量組合在一起稱其為同類量，如功、熱量、類屬于幾何量。某些同種量組合在一起稱其為同類量，如功、熱量、能量等。能量等。2.2.量制量制彼此間存在確定關(guān)系的一組量值。彼此間存在確定關(guān)系的一組量值。 在量制中，約定地認(rèn)為在函數(shù)關(guān)系上彼此獨(dú)立的量稱為基本量，在量制中，約定地認(rèn)為在函數(shù)關(guān)系上彼此獨(dú)立的量稱為基本量，如在國際單位制中選擇長度、質(zhì)量、時(shí)間、熱力學(xué)溫度、電流、物質(zhì)如在國際單位制中選擇長度、質(zhì)量、時(shí)間、熱力學(xué)溫度、電流、物質(zhì)的量和發(fā)光單位等的量和發(fā)光單位等7 7個(gè)量為基本量；個(gè)量為基本量； 由基本量的函數(shù)所定義的量，稱為導(dǎo)出量，如在國際單位制中速

3、度由基本量的函數(shù)所定義的量，稱為導(dǎo)出量，如在國際單位制中速度是導(dǎo)出量，定義為長度（基本量）除以時(shí)間（基本量）而得到的量。是導(dǎo)出量，定義為長度（基本量）除以時(shí)間（基本量）而得到的量。一、量的基本概念3.3.量綱量綱以給定量制中基本量的冪的乘積表示某量的表達(dá)式。以給定量制中基本量的冪的乘積表示某量的表達(dá)式。4.4.量值量值一般由一個(gè)數(shù)乘以測量單位所表示的特定量的大小。一般由一個(gè)數(shù)乘以測量單位所表示的特定量的大小。例如：3m，15kg，30s，20，220V等。量值的表達(dá) 量值應(yīng)該正確表達(dá)，如1820或（18 20）。 但不能表示為1820 因?yàn)?8是數(shù)字，不能與量值等同使用。有關(guān)數(shù)字量的表達(dá) 在量

4、值表示中，有時(shí)會(huì)用ppm和ppb等表示數(shù)字量，它們不是單位符號，僅僅是英文縮寫詞，ppm表示百萬分之一，ppb表述億萬分之一?，F(xiàn)在國際上不提倡使用，ppm用10-6代替，ppb用10-9代替。二、單位的基本概念1.1.單位單位為定量表示同種量的大小而約定地定義和采用的特定量。為定量表示同種量的大小而約定地定義和采用的特定量。2.2.一貫單位一貫單位可由比例因數(shù)為可由比例因數(shù)為1 1的基本單位冪的乘積表示的導(dǎo)出計(jì)的基本單位冪的乘積表示的導(dǎo)出計(jì)量單位。如：量單位。如：1N=1kgms1N=1kgms-2 -2 就是力的一貫單位。就是力的一貫單位。3.3.單位制單位制為給定量制按給定規(guī)則確定的一組基

5、本單位和導(dǎo)出單位為給定量制按給定規(guī)則確定的一組基本單位和導(dǎo)出單位。如：國際單位制，。如：國際單位制，CGSCGS單位制。單位制。4.4.基本單位基本單位給定量制中基本量的計(jì)量單位，稱為基本單位。給定量制中基本量的計(jì)量單位，稱為基本單位。5.5.導(dǎo)出單位導(dǎo)出單位給定量制中導(dǎo)出量的計(jì)量單位。給定量制中導(dǎo)出量的計(jì)量單位。6.6.制外單位制外單位不屬于給定單位制的計(jì)量單位。不屬于給定單位制的計(jì)量單位。7.7.倍數(shù)單位倍數(shù)單位按約定的比率，由給定單位構(gòu)成的更大的計(jì)量單位。按約定的比率，由給定單位構(gòu)成的更大的計(jì)量單位。8.8.分?jǐn)?shù)單位分?jǐn)?shù)單位按約定的比率，由給定單位構(gòu)成的更小的計(jì)量單位。按約定的比率，由給

6、定單位構(gòu)成的更小的計(jì)量單位。如：毫米是米的十進(jìn)制分?jǐn)?shù)單位之一。如：毫米是米的十進(jìn)制分?jǐn)?shù)單位之一。第九章 國際單位制一、國際單位制的形成一、國際單位制的形成 1790年法國建議創(chuàng)立一種新的、建立在科學(xué)基礎(chǔ)上的計(jì)量制度，隨后制定了“米制法； 1875 年17個(gè)國家在巴黎簽署”米制公約“成立國際計(jì)量委員會(huì)（CIPM），設(shè)立國際計(jì)量局（BIPM）； 1977年，我國加入米制公約國組織； 國際單位制（SI）是在米制單位制基礎(chǔ)上發(fā)展起來的，它是米制的現(xiàn)代形式； 1960年11屆國際計(jì)量大會(huì)（CGPM）通過國際單位制； 1970年14屆國際計(jì)量大會(huì)補(bǔ)充修改后完善，形成了完整的體系。二、國際單位制（SI)的特

7、點(diǎn)1.統(tǒng)一性2.簡明性3.實(shí)用性4.合理性5.科學(xué)性6.繼承性7.世界性三、國際單位制的構(gòu)成國際單位制的國際通用符號“SI”，是法文的縮寫。構(gòu)成如右圖見書P91。國際單位制（SI)SI單位的倍數(shù)單位SI單位SI導(dǎo)出單位SI基本單位包括SI輔助單位在內(nèi)的具有專門名稱的SI導(dǎo)出單位組合形式的SI單位三、國際單位制的構(gòu)成（一）SI基本單位（7個(gè)） 量量 常用符號單位常用符號單位 名稱名稱 單位符號單位符號 長度 l,h,r,x 米 m 質(zhì)量 m 千克（公斤） kg 時(shí)間 t 秒 s 電流 I ,i 安培 A 熱力學(xué)溫度 T 開爾文 K 物質(zhì)的量 n,(v) 摩爾 mol 發(fā)光強(qiáng)度 Iv 坎德拉 cd

8、基本單位的定義長度:米(m) 米是1/299792458秒的時(shí)間間隔內(nèi)光在真空中行程的長度；質(zhì)量：千克（kg）千克定義為國際千克原器的質(zhì)量 時(shí)間：秒（s）一秒為銫-133原子基態(tài)兩個(gè)超精細(xì)能級間躍遷輻射9,192,631,770周所持續(xù)的時(shí)間。 電流：安培（A） 安培是一恒定電流，若保持在處于真空中相距1米的兩無限長，而圓截面可忽略的平行直導(dǎo)線內(nèi)，則兩導(dǎo)線之間產(chǎn)生的力在每米長度上等于210-7牛頓。 熱力學(xué)溫度：開爾文（K）1K等于水三相點(diǎn)溫度的1/273.16。 物質(zhì)的量：摩爾（mol）凡是含有阿伏加德羅常數(shù)個(gè)結(jié)構(gòu)微粒（約6.021023）的物質(zhì)，其物質(zhì)的量為1摩。 發(fā)光強(qiáng)度：坎德拉（cd）

9、坎德拉是一光源在給定方向上的發(fā)光強(qiáng)度，該光源發(fā)出頻率為5401012赫茲的單色輻射，而且在此方向上的輻射強(qiáng)度為1/683瓦特每球面度 三、國際單位制的構(gòu)成（二）（二）SI SI 導(dǎo)出單位導(dǎo)出單位 1.1.包括包括SISI輔助單位在內(nèi)的具有專門名稱的輔助單位在內(nèi)的具有專門名稱的SISI導(dǎo)出單位導(dǎo)出單位 SI導(dǎo)出單位中有的量的單位名稱太長（如力的SI單位為1N=1kgms1N=1kgms-2-2 ），讀寫很不方便。為了使用方便和便于區(qū)分某些單位，國際計(jì)量大會(huì)對19個(gè)常用的SI 導(dǎo)出單位規(guī)定并給出專門名稱。 在國際單位制中，曾經(jīng)將和稱為。 1990年國際計(jì)量大會(huì)重新規(guī)定SI輔助單位是具有專門名稱的S

10、I導(dǎo)出單位中的一部分。 所以，目前，具有專門名稱的SI導(dǎo)出單位共有21個(gè)。 P94 表9-2所列三、國際單位制的構(gòu)成2.2.組合形式的組合形式的SISI導(dǎo)出單位導(dǎo)出單位 用SI基本單位和具有專門的名稱的SI導(dǎo)出單位或（和）SI輔助單位以代數(shù)形式表示的單位，稱為組合形式的SI導(dǎo)出單位。 如：力矩Nm;表面張力N/m等等。三、國際單位制的構(gòu)成（三）SI單位的倍數(shù)單位 SI單位的倍數(shù)單位是由與（包括、）構(gòu)成。 SI詞頭 共有20個(gè)，所代表的因數(shù)的覆蓋范圍從10-2410+24 見P97表9-3； SI詞頭不能單獨(dú)使用，也不可重復(fù)使用，如：不能有10表示10m；也不能用mm，表示nm； 詞頭不能與非十

11、進(jìn)制的單位構(gòu)成倍數(shù)單位。第十章 法定計(jì)量單位 我國計(jì)量法明確規(guī)定，國家實(shí)行法定計(jì)量單位制。計(jì)量法第三條規(guī)定：“和，為國家法定計(jì)量單位?！币?、法定計(jì)量單位的構(gòu)成 1.1.國際單位制的基本單位；國際單位制的基本單位； 2.2.國際單位制中包括輔助單位在內(nèi)的具有專門名稱的導(dǎo)出單位國際單位制中包括輔助單位在內(nèi)的具有專門名稱的導(dǎo)出單位； 3.3.我國選定的可與國際單位制并用的非國際單位制單位；我國選定的可與國際單位制并用的非國際單位制單位； 4.4.由以上單位構(gòu)成的組合形式的單位；由以上單位構(gòu)成的組合形式的單位； 5.5.由由SISI詞頭和以上單位構(gòu)成的倍數(shù)單位（十進(jìn)倍數(shù)和分?jǐn)?shù)單位詞頭和以上單位構(gòu)成的倍

12、數(shù)單位（十進(jìn)倍數(shù)和分?jǐn)?shù)單位）。）。 一、法定計(jì)量單位的構(gòu)成（一）我國選定的可與國際單位制單位并用的非國際單位制單位 1， 時(shí)間單位 分（min） 小時(shí)（h） 天（d）2， 平面角單位 角秒（） 角分（） 度（）3， 旋轉(zhuǎn)角速度單位 轉(zhuǎn)每分 （r/min）4， 長度單位 海里（n mile) 1海里=1852米5， 速度單位 節(jié)（kn）：1海里每小時(shí)的速度6， 質(zhì)量單位 噸（t） 原子質(zhì)量單位（u）7， 體積單位 升（L、l）8， 能量單位 電子伏（eV）9， 級差單位 分貝（dB） 級差是無量綱，單位是純數(shù)110，線密度單位 特克斯（tex）：1千米長度上均勻分布1克質(zhì) 量的線密度11, 土地

13、面積 公頃（hm）注：1.周、月、年(a)為一般常用時(shí)間單位，可以使用； 2.在JJG270-2008血壓計(jì)與血壓表檢定規(guī)程中規(guī)定血壓計(jì)采用雙標(biāo)尺，kPa與mmHg同時(shí)存在，依據(jù)1998年國家質(zhì)監(jiān)局與衛(wèi)生部共同發(fā)文，規(guī)定在某些衛(wèi)生領(lǐng)域可以任意選用mmHg或kPa，但必須明確兩者的換算關(guān)系。一、法定計(jì)量單位的構(gòu)成（二）組合形式的單位 凡事兩個(gè)或兩個(gè)以上的單位以乘、除組合構(gòu)成的單位由一個(gè)單位與數(shù)學(xué)符號或數(shù)學(xué)指數(shù)構(gòu)成的單位均為組合形式單位，簡稱組合單位。二、說明1.1.屬于我國法定計(jì)量單位中，屬于我國法定計(jì)量單位中，SISI基本單位基本單位7 7個(gè)；包括個(gè)；包括SISI輔助單位在輔助單位在內(nèi)的具有專

14、門名稱的內(nèi)的具有專門名稱的SISI導(dǎo)出單位導(dǎo)出單位2121個(gè)；我國選定可與國際單位制個(gè)；我國選定可與國際單位制單位并用的單位單位并用的單位1616個(gè)，共計(jì)個(gè)，共計(jì)4444個(gè)。加上個(gè)。加上中華人民共和國法定計(jì)中華人民共和國法定計(jì)量單位量單位的注提到時(shí)間單位周、月、年以及的注提到時(shí)間單位周、月、年以及”千米的俗稱千米的俗稱“公里公里”，19981998年恢復(fù)使用的年恢復(fù)使用的mmHgmmHg單位，共計(jì)單位，共計(jì)4949個(gè)。這些單位可用以構(gòu)個(gè)。這些單位可用以構(gòu)成組合形式單位，均可作為法定計(jì)量單位；成組合形式單位，均可作為法定計(jì)量單位；2.492.49個(gè)法定計(jì)量單位中：個(gè)法定計(jì)量單位中： * *未給符

15、號的有未給符號的有“周周”和和“月月”； * *已帶有詞頭的已帶有詞頭的“千克千克”“”“分貝分貝”“”“公頃公頃”“”“節(jié)節(jié)”4 4個(gè)；個(gè)； * *非十進(jìn)制單位不能加詞頭；非十進(jìn)制單位不能加詞頭； * *允許保留允許保留“公公”字的單位：公斤、公頃、公里字的單位：公斤、公頃、公里3 3個(gè)。個(gè)。 第十一章 法定計(jì)量單位的使用規(guī)則一、法定計(jì)量單位的名稱1.組合單位的中午名稱，與其單位符號表示順序一致。單位符號中乘號沒有對應(yīng)的名稱；除號的對應(yīng)名稱為“每”字，無論分母中有幾個(gè)單位，“每”字只出現(xiàn)一次，書寫時(shí)不能用乘和除的數(shù)學(xué)符號或其他符號。2.乘方形式的單位名稱，其順序應(yīng)是指數(shù)名稱在前，單位名稱在后

16、。相應(yīng)的指數(shù)名稱由數(shù)字加“次方”二字構(gòu)成。二、法定計(jì)量單位和詞頭符號 法定計(jì)量單位和詞頭的符號有中文符號和國際通用符號兩種。單個(gè)的單位和詞頭已在上兩章出現(xiàn)過，見書表9-1,9-2,9-3,10-1都作了詳細(xì)規(guī)定。本章主要談組合形式單位的符號。 1.1.符號符號 單位和詞頭的符號有國際通用符號和中文符號，一般優(yōu)先采用國際通用符號。 （1）單位和詞頭的符號采用國際通用符號一般為拉丁字母或希臘字母及特殊的數(shù)學(xué)符號構(gòu)成的國際通用符號； （2）在初中、小學(xué)等普通書籍，可將單位的簡稱（包括帶有詞頭的單位簡稱）作為符號使用，這樣的符號稱為“中文符號”。中文符號不用全稱。 2.2.印刷及書寫印刷及書寫 3.3

17、.表示表示 4.4.讀音讀音三、法定計(jì)量單位使用注意事項(xiàng)1.組合單位的中文符號不應(yīng)與中文名稱（簡稱）相混淆；2.在一個(gè)單位（組合形式單位）中，一般不允許國際符號與中文符號混用；3.詞頭符號與單位符號之間不得留有空隙，也不加表示相乘等任何符號；4.組合單位的倍數(shù)單位一般只用一個(gè)詞頭，并盡量用于組合單位中第一個(gè)單位；5.有些非物理量的單位可用漢字與符號構(gòu)成組合形式單位；6.量值中的數(shù)值一般應(yīng)采用阿拉伯?dāng)?shù)字，盡量避免用分?jǐn)?shù)，而用小數(shù)；7.當(dāng)數(shù)值的位數(shù)多時(shí)，如為整數(shù)后有3個(gè)以上的0或?yàn)榧冃?shù)，小數(shù)點(diǎn)后面有3個(gè)以上的0，均可采用以10n（n為正、負(fù)整數(shù)）的形式寫法，但有效位數(shù)中的0必須全部寫出。四、組合

18、單位符號書寫舉例見書上P108 表11-1第十二章 量和量值的正確表達(dá) 量是現(xiàn)象、物體或物質(zhì)可定性區(qū)別和定量確定的屬性，而量量是現(xiàn)象、物體或物質(zhì)可定性區(qū)別和定量確定的屬性，而量值為數(shù)值與計(jì)量單位的乘積。值為數(shù)值與計(jì)量單位的乘積。一、量的名稱 在GB3102.1-1993GB3102.13-1993中，共列出了600多個(gè)常見物理量，并都規(guī)定了其名稱。其中，有的有兩個(gè)以上的名稱，如壓力、壓強(qiáng)、應(yīng)力；電壓、電位、電動(dòng)勢等。 在使用時(shí)，只能按國家標(biāo)準(zhǔn)上規(guī)定的名稱使用，不能自撰，也不能使用已廢棄的舊名稱，如：比重、比熱、電流強(qiáng)度、電度等。二、量的符號1.1.一般規(guī)定一般規(guī)定（1）按照國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的符號采

19、用按照國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的符號采用。有點(diǎn)量的符號不止一個(gè)，使用時(shí)可選擇。如長度的量的符號可以是L或l。（2）量的符號通常是單個(gè)拉丁字母或希臘字母，少數(shù)符號由兩個(gè)量的符號通常是單個(gè)拉丁字母或希臘字母，少數(shù)符號由兩個(gè)字母構(gòu)成。字母構(gòu)成。有時(shí)帶有下標(biāo)或其他說明性標(biāo)記。（3），符號后不附加圓點(diǎn)，符號后不附加圓點(diǎn)（正常語法句子結(jié)尾標(biāo)點(diǎn)符號出外）。（4）由兩個(gè)字母所構(gòu)成量的符號，其中間不得有空隙由兩個(gè)字母所構(gòu)成量的符號，其中間不得有空隙。（5）量的符號原則上按其所表示的量的名稱而不是字母來標(biāo)呼量的符號原則上按其所表示的量的名稱而不是字母來標(biāo)呼。（6）不要將量的符號與計(jì)量單位的（國際）符號相混淆。不要將量的符號與

20、計(jì)量單位的（國際）符號相混淆。二、量的符號2.2.量符號的下標(biāo)量符號的下標(biāo)（1）在某些情況下，不同的量有相同的符號或是對一個(gè)量有不同的應(yīng)用或要表示不同的值，可采用下標(biāo)予以區(qū)分，并盡可能按國標(biāo)中推薦的下標(biāo)符號；（2）用表示物理量的符號的下標(biāo)及用表示變量、坐標(biāo)和序數(shù)的字母作為下標(biāo)時(shí)采用斜體字母，其他下標(biāo)用正體字母；（3）表示量的下標(biāo)可以是單個(gè)或多個(gè)字母，也可以是數(shù)字、數(shù)學(xué)符號、元素符號、化學(xué)分子式等國際性字符，采用正體。但一般不采用羅馬數(shù)字；（4）必要時(shí)可并列使用兩個(gè)下標(biāo)，中間應(yīng)適當(dāng)留空或加逗號，如：Rm,max表示磁阻的最大值。三、量值的表達(dá)（1）無量綱的量表示量值時(shí)不寫單位“1”?？捎?代替數(shù)

21、字0.01，如r=0.8=80%,應(yīng)避免使用代替0.001，可采用0.1%來表示。不應(yīng)使用ppm,ppb和ppt表示數(shù)值，他們是英文縮寫詞，既不是數(shù)學(xué)符號，也不是單位符號，用10-6,10-9,10-12代替；（2）倍數(shù)單位根據(jù)使用方便的原則選取。一般情況下，使量的數(shù)值處于0.11000，方便直觀。如：1013Pa可寫成1.013kPa。 但是這個(gè)原則不完全適合所有專業(yè)和領(lǐng)域，使用這個(gè)原則時(shí)不得改變數(shù)值的有效位數(shù)；（3）在證書報(bào)告等技術(shù)文件中表示量值時(shí)，數(shù)值后面不用單位的中文名稱。如：電阻率10m，不能寫成：10歐姆米；（4）表示量值時(shí)，單位符號應(yīng)置于數(shù)值之后，數(shù)值與單位符號間留一空隙，但：平

22、面角的單位度、分和秒 使用時(shí)除外；（5）表示量值時(shí)，不能在單位符號上附加表示量的特性和測量過程信息的標(biāo)志。 如：最大電壓值表示Umax=500V,不應(yīng)表達(dá)為U=500Vmax三、量值的表達(dá)（6）如果所表示的量值為幾個(gè)量的和或差，則應(yīng)當(dāng)加圓括號講數(shù)值組合，置共同的單位符號于全部數(shù)值之后（或仍寫成各個(gè)量的和或差）如：t=28.40.2=(28.40.2) 不能寫成：28.40.2 （7）幾何尺寸應(yīng)表示成量值的乘積；（8）相對量值的表達(dá)；（9）量值（或數(shù)值）相乘表達(dá) 應(yīng)使用乘號，而不使用圓點(diǎn)來表示數(shù)值相乘 當(dāng)數(shù)值在量的符號前時(shí)，相乘可不加符號，如3t ;數(shù)值在量的符號后時(shí)，相乘加乘號，如：t10-3。四、量和單位在坐標(biāo)圖中的表達(dá) 在坐標(biāo)圖中表達(dá)量的符號與單位符號用斜線隔開，如：/nm 五、量和單位在表格中的表達(dá) 如果所制的表格中所有數(shù)值的單位相同，單位符號應(yīng)放在表格的右上角；如果需要在表中各欄分別表示單位時(shí)，應(yīng)將量或量符