《計量單位知識寶庫》課件

計量單位知識寶庫通過本課程，您將了解計量單位的基本概念、歷史演變及應用掌握國際單位制及日常單位換算方法認識計量標準對科技發(fā)展與生活的重要性什么是計量單位定義表示物理量大小的標準參照物基本概念用于比較同種物理量倍數(shù)關系的基準量與單位關系量是所測對象的屬性，單位是量化手段計量單位的歷史起源1古埃及以人體部位為參考的肘長2古巴比倫六十進制的度量體系3早期長度單位指寬、手掌、臂長等自然尺度計量單位發(fā)展簡史1791年法國革命時期提出公制1875年《米制公約》國際認可1960年國際單位制正式確立度量衡與社會生活商貿(mào)貿(mào)易交換的公平基礎科技科學研究的精確依據(jù)民生日常生活的基礎秩序中國古代斗、石、尺、丈、兩、斤國際單位制簡介(SI制)定義現(xiàn)代世界通用的計量單位體系基于七個基本單位的完整體系法語"SystèmeInternationald'Unités"縮寫誕生背景解決全球單位不統(tǒng)一問題1960年第11屆國際計量大會通過隨科技發(fā)展持續(xù)演進完善國際單位制的基本原則全球通用性跨越語言文化差異的科學語言科學性基于不變的自然現(xiàn)象和基本常數(shù)嚴謹定義可復現(xiàn)的精確標準和測量方法國際單位制的七個基本單位米(m)長度單位千克(kg)質量單位秒(s)時間單位安培(A)電流單位長度單位——米（m）的定義1983年最新定義時間基于光速不變原理299,792,458光速（米/秒）米的定義基礎1/10,000,000最初定義比例地球子午線四分之一的長度時間單位——秒（s）的定義原子躍遷現(xiàn)象基于原子能級變化的精確計時銫-133原子特定振動周期作為標準9,192,631,770次振動定義一秒的精確周期數(shù)質量單位——千克（kg）的定義傳統(tǒng)：鉑銥原器實物標準，保存在巴黎現(xiàn)代：普朗克常數(shù)基于不變物理常數(shù)2019年重新定義擺脫實物依賴，提高精確度電流單位——安培（A）的定義物理現(xiàn)象定義平行導線間的磁力作用固定距離下產(chǎn)生的力現(xiàn)代定義（2019年）基于元電荷e的定值每秒通過的電子數(shù)量e=1.602176634×10^(-19)庫侖熱力學溫度單位——開爾文（K）1基本定義水的三相點為273.16K2現(xiàn)代定義基礎玻爾茲曼常數(shù)：k=1.380649×10^(-23)J/K3與攝氏度關系T(K)=t(°C)+273.15物質的量單位——摩爾（mol）粒子數(shù)量表示微觀粒子的宏觀數(shù)量阿伏伽德羅常數(shù)N_A=6.02214076×10^23化學應用反應計量數(shù)的基本單位發(fā)光強度單位——坎德拉（cd）基本定義特定頻率單色輻射源的光強歷史淵源源自標準蠟燭的亮度實際應用照明工程、光學儀器標定SI制之外的其他單位體系英制單位英尺、英寸、磅、加侖英美國家傳統(tǒng)使用CGS體系厘米-克-秒科學研究中仍有應用MKS體系米-千克-秒SI制前身，工程常用衍生單位簡介定義方式由基本單位組合定義常見例子牛頓（N）、焦耳（J）、瓦特（W）表達形式使用基本單位的乘方組合面積單位與換算常用單位平方米（m2）平方厘米（cm2）平方千米（km2）公頃（ha）=10000m2換算關系1m2=10000cm21km2=1000000m21畝=666.7m2應用場景房地產(chǎn)面積土地測量材料用量計算體積單位與換算立方米（m3）國際標準體積單位升（L）1L=1dm3=1000cm3毫升（mL）1mL=1cm3=0.001L速度與加速度單位1m/s米每秒SI速度基本單位3.6換算系數(shù)1m/s=3.6km/h9.8m/s2重力加速度地球表面標準值力與能量單位力的單位：牛頓（N）=1kg·m/s2能量單位：焦耳（J）=1N·m功率單位：瓦特（W）=1J/s電學常見單位伏特(V)安培(A)歐姆(Ω)瓦特(W)庫侖(C)溫度單位的應用溫標轉換開爾文=攝氏度+273.15華氏度=攝氏度×1.8+32常見溫度參考水沸點：100°C人體正常溫度：37°C絕對零度：-273.15°C大氣壓與氣壓單位帕斯卡（Pa）SI壓力基本單位：1Pa=1N/m2標準大氣壓1atm=101325Pa=760mmHg毫米汞柱（mmHg）醫(yī)療測量常用：1mmHg=133.322Pa聲音與光學單位分貝（dB）聲音強度對數(shù)標度赫茲（Hz）頻率單位，每秒周期數(shù)流明（lm）光通量，光源總發(fā)光量勒克斯（lux）照度，單位面積光通量計量單位的國際與中國標準國際計量大會（CGPM）4年一次，決定國際單位發(fā)展ISO標準國際標準化組織發(fā)布計量規(guī)范中國計量法1985年頒布，規(guī)范國內計量活動國家法定計量單位SI制占比非SI但允許使用日常生活中的計量單位食品包裝克、毫升、卡路里等營養(yǎng)信息單位醫(yī)療用藥毫克、微克的藥物劑量工程建設米、立方米的工程量單位科學研究中的計量單位物理實驗精確到納米（nm）的長度皮秒（ps）級的時間精度毫電子伏（meV）的能量化學分析摩爾濃度（mol/L）ppm、ppb的微量分析毫克每升（mg/L）的濃度工業(yè)生產(chǎn)與工程項目標準化生產(chǎn)生產(chǎn)一致性保障跨國協(xié)作跨境合作的共同語言工程圖紙全球通用技術文檔標準單位換算方法總覽換算系數(shù)法通過固定比例因子轉換比例關系法利用等比例關系計算公式換算法通過特定公式轉換3科學計數(shù)法處理特大或特小數(shù)值長度單位換算實例體積與容量單位換算基本關系1升=1立方分米1毫升=1立方厘米1立方米=1000升常用換算1加侖(美)≈3.785升1品脫≈568毫升1立方英尺≈28.317升概念辨析容量：空間容納能力體積：實體所占空間兩者單位可通用重量單位換算噸（t）1噸=1000千克千克（kg）SI基本單位克（g）1千克=1000克溫度單位換算公式從/到攝氏度(°C)華氏度(°F)開爾文(K)攝氏度-°F=°C×1.8+32K=°C+273.15華氏度°C=(°F-32)÷1.8-K=(°F-32)÷1.8+273.15開爾文°C=K-273.15°F=(K-273.15)×1.8+32-復雜單位組合與換算速度單位1m/s=3.6km/h密度單位1g/cm3=1000kg/m3能耗單位1kWh=3.6MJ單位制與科技進步11900年前人體尺寸為基準的實物標準220世紀物理現(xiàn)象固定標準321世紀基于自然常數(shù)的絕對標準人類探險與計量單位航天探測極端溫度與真空環(huán)境下的測量深海探測高壓環(huán)境的特殊計量需求國際合作不同單位體系兼容與統(tǒng)一單位差異導致的問題火星氣候軌道器事故1999年因英制與公制混用墜毀"空中客車"燃油事故因加侖與升混淆導致燃油不足醫(yī)療劑量錯誤毫克與微克混淆導致過量用藥趣味單位與冷知識光年：光一年行程≈9.46萬億千米海里：歷史上為一分緯度弧長≈1.852千米節(jié)：航海速度單位，一海里每小時全球著名單位換算器推薦移動應用UnitConverter、ConvertUnits網(wǎng)站工具OmniCalculator、C專業(yè)軟件工程計算軟件：MathCAD、MATLAB計量單位與數(shù)學表達標準寫法單位符號非縮寫，與數(shù)值間空格復合單位使用中圓點或負冪單位名稱不大寫，符號遵循規(guī)則常見錯誤數(shù)值單位間無空格：5kg（錯）單位符號加復數(shù)：5kgs（錯）單位名稱首字母大寫：5Meters（錯）單位前綴的妙用單位制改革與最新動態(tài)2019年重大變革七個基本單位全部改為基于物理常數(shù)定義千克重新定義擺脫實物原器，采用普朗克常數(shù)定義未來挑戰(zhàn)量子計量、極端條件測量、高精度標準單位與國際貿(mào)易產(chǎn)品認證CE、UL等認證要求特定單位標注進出口規(guī)范國際貿(mào)易文件中的單位要求標準對比歐標、美標、國標間的單位差異計量單位在法律法規(guī)中的作用民商法條款合同中數(shù)量單位的法律效力質量法規(guī)產(chǎn)品標準中的計量單位要求行政法規(guī)政府采購中的單位標準化要求單位意識與科學素養(yǎng)日常應用消費者選購商品比較健康數(shù)據(jù)理解與監(jiān)測家庭用水電計量分析青少年教育中小學計量單位教育實驗室量具操作訓練生活實踐中的單位認知未來計量單位的發(fā)展趨勢智能化測量人工智能