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1、第三章计量单位第1页，共43页，编辑于2022年，星期二目录1计量单位计量单位2基本单位和导出单位基本单位和导出单位3国际单位制（国际单位制（SI）4我国的法定计量单位我国的法定计量单位第2页，共43页，编辑于2022年，星期二一、计量单位1、计量单位的概念、计量单位的概念计量离不开计量单位计量离不开计量单位,如果没有计量单位如果没有计量单位,计计量也就无法进行。前面已经讲过量也就无法进行。前面已经讲过,量值是由量值是由数值和计量单位的乘积来表示的数值和计量单位的乘积来表示的,所以没有所以没有计量单位计量单位,量值也无从谈起。为了定量表示量值也无从谈起。为了定量表示同种量的大小同种量的大小,就
2、必须选取一个其数值为就必须选取一个其数值为1的的特定量特定量,以便作为比较的基础。计量单位就以便作为比较的基础。计量单位就是是“为定量表示同种量的大小而约定地定义为定量表示同种量的大小而约定地定义和采用的特定量和采用的特定量”。计量单位也叫做测量单。计量单位也叫做测量单位。位。第3页，共43页，编辑于2022年，星期二计量单位的定义计量单位的定义,特别是基本单位的定义，特别是基本单位的定义，并不是一成不变的并不是一成不变的,它可能随着科学技术的它可能随着科学技术的进步和发展而重新定义进步和发展而重新定义,体现当代计量学的体现当代计量学的水平。计量单位定义的更改不等于单位量值水平。计量单位定义的
3、更改不等于单位量值的变化的变化,而是在保持量值一致的前提下而是在保持量值一致的前提下,提高提高其实现的准确度。其实现的准确度。第4页，共43页，编辑于2022年，星期二2、计量单位的符号每个计量单位都有规定的代表符号,为了方便世界各国统一使用,国际计量大会有统一的规定,并把它叫做国际符号。如在国际单位制中,长度计量单位米的符号是m,力的计量单位顿的符号为N;我国选定的非国际单位制单位吨的符号为t、平面角单位度的符号为()等。第5页，共43页，编辑于2022年，星期二计量单位的中文符号,通常由单位的中文名称的简称构成,如电压单位的中文名称是伏特,称为伏,则电压单位的中文符号就是伏。若单位的中文名
4、称没有简称,则单位的中文符号用全称,如摄氏温度单位的中文符号为摄氏度。若单位由中文名称和词头构成,则单位的中文符号应包括词头,如压力单位的中文符号为千帕等。第6页，共43页，编辑于2022年，星期二3、计量单位与量值同一个量可以用不同的计量单位来表示,但无论何种量,其量的大小与所选择的计量单位无关,即一个量的量值大小不随计量单位的改变而改变,而量值则因计量单位选择不同而表现形式各异。原因是一个量的量值,在计量单位改变的同时,数值也随之改变,而量值大小是不变的。如一张桌子的长度为1.20米,也可以讲桌子的长度为120厘米。第7页，共43页，编辑于2022年，星期二4、计量单位的选择计量单位的单位
5、量值选取多大,最初带有一定的任意性,如长度计量单位,过去世界各国不相同,有英尺、市尺、俄尺等。即使在同一个国家,单位的实际值也随着历史的发展而变化。我国古代的尺相当于现代尺的三分之二左右,所以计量的任务首先是要统一计量单位,并以法律来加以保证,规定它的量值,并尽可能与国际上广泛采用的单位相一致。第8页，共43页，编辑于2022年，星期二二、基本单位和导出单位1、基本单位在“给定量制中基本量的计量单位”称为基本单位。如在国际单位制中,基本单位有七个基本单位有七个,它们的名称分别为它们的名称分别为米、千克、秒、安培、开尔文、摩尔和坎德拉。米、千克、秒、安培、开尔文、摩尔和坎德拉。在给定的量制中,基
6、本量约定地认为是彼此独立的,但相对应的基本单位并不都是彼此独立的,如长度是独立的基本量,但其单位新的米定义中,却包含了时间基本单位秒,所以在现代计量学中,一般不再用“独立单位”这个名词。第9页，共43页，编辑于2022年，星期二2、导出单位在“给定量制中导出量的计量单位”称为导出单位。导出单位是由基本单位按一定的物理关系相乘或相除构成的新的计量单位,如速度单位是由长度单位和时间单位相除而得到的,即米/秒;力的单位牛顿是由质量单位与加速度单位相乘而得到的,即千克米/秒2,其中加速度单位也是导出单位。第10页，共43页，编辑于2022年，星期二（1）、具有专门名称的导出单位为了表示方便,对有些导出
7、单位给予专门的名称和符号,称它们为具有专门名称的导出单位,如压力单位帕斯卡(Pa)、电阻单位欧姆()、频率单位赫兹(Hz)、光通量单位流明(lm)等。第11页，共43页，编辑于2022年，星期二（2）、导出单位的构成导出单位的构成可以有多种形式:由基本单位和基本单位组成,如速度单位米/秒。由基本单位和导出单位组成,如力的单位牛顿为千克米/秒2,其中千克为基本单位,而米/秒2为加速度单位,它是导出单位。由基本单位和具有专门名称的导出单位组成,如功、热的单位焦耳为牛米,其中牛为具有专门名称的导出单位,米为基本单位。由导出单位和导出单位组成,如电容单位法拉为库/伏,库仑和伏特均为导出单位。第12页，
8、共43页，编辑于2022年，星期二（3）制外计量单位“不属于给定单位制的计量单位”称为制外计量单位,简称制外单位。例如:我国法定计量单位中,国家选定的非国际单位制单位,对国际单位制来讲就是制外单位。有一些单位本身具有重要作用,而且使用广泛,但它们没有包括在国际单位制中,所以就是国际单位制的制外单位,如时间单位的分(min)、时(h)、天(日)(d),以及表示体积单位的升(L)和质量单位吨(t)等。第13页，共43页，编辑于2022年，星期二三、国际单位制（SI）计量单位制的形成和发展,与科学技术的进步、经济和社会的发展、国际间的贸易发展和科技交流,以及人们生活等紧密相关。1948年召开的第九届
9、国际计量大会做出了决定,要求国际计量委员会创立一种简单而科学的并供所有米制公约成员国都能使用的实用单位制。1954年第十届国际计量大会决定采用米、千克、秒、安培、开尔文和坎德拉作为基本单位。第14页，共43页，编辑于2022年，星期二1960年第十一届国际计量大会决定把以上述六个单位为基本单位的实用计量单位制命名为“国际单位制”,并规定其国际符号为“SI”。1974年第十四届国际计量大会决定增加将物质的量的单位摩尔作为基本单位。目前国际单位制共有七个基本单位。国际单位制在科学技术的发展中产生,它也将随着科学技术的发展而不断发展和完善。第15页，共43页，编辑于2022年，星期二国际单位制的构成
10、 国际单位制（国际单位制（SI）由）由SI基本单位基本单位(7个个)和和SI导出导出单位的倍数单位构成。单位的倍数单位构成。SI导出单位包括导出单位包括SI 辅助单位辅助单位在内的具有专门名称的在内的具有专门名称的SI导出单位（导出单位（21）个和组合）个和组合形式的形式的SI导出单位两部分。导出单位两部分。SI单位的倍数单位由单位的倍数单位由SI词头（共词头（共20个）与个）与SI单位（包括单位（包括SI 基本单位和基本单位和SI导导出单位）构成。出单位）构成。第16页，共43页，编辑于2022年，星期二第17页，共43页，编辑于2022年，星期二基本单位量的名称量的名称单位名称单位名称单位
11、符号单位符号长度长度米米m质量质量千克（公斤）千克（公斤）kg时间时间秒秒s电流电流安安培培A热力学温度热力学温度开开尔文尔文K物质的量物质的量摩摩 尔尔mol发光强度发光强度坎坎德拉德拉cd第18页，共43页，编辑于2022年，星期二导出单位SI导出单位是按一贯性原则,由SI基本单位通过相乘或相除形式表示的单位。SI导出单位由两部分组成,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.第19页，共43页，编辑于2022年，星期二第20页，共43页，编辑于2022年，星期二第21页，共43页，编辑于2022年，星期二四、我国的法定计量单位我国计量法
12、规定:“国家实行法定计量单位制度”。“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”。1、什么叫法定计量单位?“由国家法律承认、具有法定地位的计量单位”称为法定计量单位。也就是由国家以法令形式规定强制使用或允许使用的计量单位。我国的法定计量单位是在1984年2月27日由国务院发布的,即国务院关于在我国统一实行法定计量单位的命令。我国法定计量单位在计量法中已做出了规定,并以政府令发布,因此无论是哪个部门、哪个单位、哪个人,只要在国境内,都必须贯彻执行。第22页，共43页，编辑于2022年，星期二 2、法定计量单位的构成、法定计量单位的构成 按照国务院关于在我国统一实行法定按照国务
13、院关于在我国统一实行法定计量单位的命令的规定我国法定计量单位计量单位的命令的规定我国法定计量单位由以下六个部分组成。由以下六个部分组成。国际单位制的基本单位国际单位制的基本单位(7个个)；国际单位制的辅助单位；国际单位制的辅助单位；国际单位制中具有专门名称的导出单位；国际单位制中具有专门名称的导出单位；国家选定的非国际单位制单位国家选定的非国际单位制单位(10个个)；由以上单位构成的组合形式的单位；由以上单位构成的组合形式的单位；由词头和以上单位构成的十进倍数和分数由词头和以上单位构成的十进倍数和分数单位。单位。第23页，共43页，编辑于2022年，星期二第24页，共43页，编辑于2022年，
14、星期二I案例】某市质量技术监督局派人到该市地铁站进行法定计量单位的检查,在一个地铁人口处看到一个牌子上写着该站开门时间为5点45。检查人员进站后在站台的四根柱子看到各挂有一个牌子,表明站与站之间列车运行所需时间间隔(如下表所示),如新华门到和平门需要运行2分17秒、和平门至解放路需运行3分31秒,以方便乘客出行。请指出地铁站计量单位使用不规范之处。第25页，共43页，编辑于2022年，星期二【案例分析】依据我国法定计量单位的规定,时间单位小时的符号为h(时),分的符号为min(分),秒的符号是s(秒)。该站开门时间5点45,其中“点”不是计量单位,仅是人们口头习说法,确切的应该是5时,符号为h
15、。“”是角度“分”的符号,不能用作时间的符号,时间“分”的符号是min。因此,开门时间应表示为5时45分。同样列车运行时间不能用角度的分和秒,要用时间的分和秒。“217”应改为2min17s,或2分17秒。其余运行时间间隔也要用相同的表示方法作更正。第26页，共43页，编辑于2022年，星期二3、法定计量单位的使用方法、法定计量单位的使用方法(1)法定计量单位和词头名称法定计量单位和词头名称 我们所说的法定计量单位名称，均指我们所说的法定计量单位名称，均指单位的中文名称它分为全称和简称两种，单位的中文名称它分为全称和简称两种，如力的单位全称是如力的单位全称是“牛顿牛顿”，简称为，简称为“牛牛”
16、；如温度的导出单位如温度的导出单位“摄氏度摄氏度”，由于不带方，由于不带方括号其简称同全称也是括号其简称同全称也是“摄氏度摄氏度”。简称作用：一是简称可在不致混淆的场简称作用：一是简称可在不致混淆的场合下等效它的全称使用；也可以被规定作合下等效它的全称使用；也可以被规定作为单位的中文符号。为单位的中文符号。第27页，共43页，编辑于2022年，星期二组合形式的单位使用原则：组合形式的单位使用原则：读写的顺序原则上是与该单位的国际读写的顺序原则上是与该单位的国际符号表示的顺序一致。符号表示的顺序一致。例例电阻率单位电阻率单位m，中文名称就是，中文名称就是“欧姆欧姆米米”或或“欧米欧米”。乘方形式
17、的单位名称，要把指数名称乘方形式的单位名称，要把指数名称读在指数所表示的单位名称之前。读在指数所表示的单位名称之前。例例密度单位密度单位kgm3，中文名称为，中文名称为“千克千克每立方米每立方米”。第28页，共43页，编辑于2022年，星期二单位的国际符号中的数字符号单位的国际符号中的数字符号(“”、“/”)的读写规则如下：的读写规则如下：乘号乘号(“”)无对应符号，即不再读写。无对应符号，即不再读写。例例电能量电能量kWh，中文名称是，中文名称是“千瓦小时千瓦小时”，而非，而非“千瓦乘小时千瓦乘小时”。除号除号(“”)对应读写对应读写“每每”字，无论分字，无论分母中有几个单位，母中有几个单位
18、，“每每”字仅出现一次。字仅出现一次。例例比热的单位比热的单位J/(kg)，中文名称是，中文名称是“焦焦耳每千克摄氏度耳每千克摄氏度”。第29页，共43页，编辑于2022年，星期二乘方中的指数的相应名称一般是数字加乘方中的指数的相应名称一般是数字加“次次方方”两字。两字。例例长度单位的二次或三次幂，且用以表示长度单位的二次或三次幂，且用以表示面积或体积量时，则相应的指数名称应读写面积或体积量时，则相应的指数名称应读写成成“平方平方“和和“立方立方”。当单位的指数全为负指数时，作为分子当单位的指数全为负指数时，作为分子为为l的相除形式的组合单位，其中文名称就以的相除形式的组合单位，其中文名称就以
19、“每每”开始。开始。例例角速度单位角速度单位rad/s2中文名称为中文名称为“弧度每二弧度每二次方秒，而不是次方秒，而不是“弧度每秒每秒弧度每秒每秒”。第30页，共43页，编辑于2022年，星期二对于词头，国际上规定了统一的名称和对于词头，国际上规定了统一的名称和符号，它的名称永远紧接单位名称而不得符号，它的名称永远紧接单位名称而不得在其间插入其他词。在其间插入其他词。例例面积单位面积单位km2，中文名称为，中文名称为“平方千米平方千米”而不应是而不应是“千平方米千平方米”。第31页，共43页，编辑于2022年，星期二*注意：注意：对不能加词头的单位不应放在最前面。对不能加词头的单位不应放在最
20、前面。例例能量单位能量单位“瓦特小时瓦特小时”的国际符号应为的国际符号应为“Wh”,不应为不应为hW”，小时符号，小时符号h按规定是不按规定是不允许加词头的允许加词头的;若组合单位中某个单位的符号同时又若组合单位中某个单位的符号同时又是词头符号在有可能产生混淆时该单位也不是词头符号在有可能产生混淆时该单位也不应放在最前面。应放在最前面。例例力矩单位应写成力矩单位应写成Nm，而不宜写成，而不宜写成mN，以免误解成十进分数单位以免误解成十进分数单位“毫牛毫牛”。第32页，共43页，编辑于2022年，星期二 相除形式的组合单位当可能发生误相除形式的组合单位当可能发生误解时，应尽可能的采用分式形式或中
21、间乘解时，应尽可能的采用分式形式或中间乘号用居中圆点表示的负数幂形式。号用居中圆点表示的负数幂形式。例例速度单位速度单位“米每秒米每秒”的符号就宜用的符号就宜用“m/s”或或“ms-1”,而不宜用而不宜用“ms-1”，以免误解为，以免误解为“每毫秒每毫秒”；第33页，共43页，编辑于2022年，星期二 在书写单位和词头符号时还应注意以下几在书写单位和词头符号时还应注意以下几点：点：单位和词头符号所用的字母应一律为正单位和词头符号所用的字母应一律为正体。体。例例长度单位毫米的符号为长度单位毫米的符号为mm，而不应写，而不应写成成mm；单位符号无复数形式。单位符号无复数形式。例例表示距离的单位表示
22、距离的单位2公里的符号为公里的符号为2km,而而不应写成不应写成2kms；第34页，共43页，编辑于2022年，星期二 单位符号的字母一般为小写体，但如果单位名称单位符号的字母一般为小写体，但如果单位名称来源于人名时，符号的第一个字母要求为大写体。来源于人名时，符号的第一个字母要求为大写体。例例m(米米)、s(秒秒)、A(安培安培)、Pa(帕斯卡帕斯卡)，唯一例外的是表示容量的单位唯一例外的是表示容量的单位“升升”，它可用大写字母，它可用大写字母“L”以避免用小写字母以避免用小写字母“l”时与数字时与数字l混淆混淆;词头符号的字母，当所表示的因数在词头符号的字母，当所表示的因数在106以上时以
23、上时为大写体，其余均为小写体，即为大写体，其余均为小写体，即“兆兆(M)”以上的词头符以上的词头符号为大写，包括号为大写，包括M、G、T、P、E、Z、Y等七个，其等七个，其余则为小写；余则为小写；第35页，共43页，编辑于2022年，星期二 词头和符号之间不留间隔，不加表示相乘的任何符词头和符号之间不留间隔，不加表示相乘的任何符号，也不必加圆括号。号，也不必加圆括号。例例面积单位面积单位“平方千米平方千米”的符号是的符号是km2，不应为，不应为km2、km2或或(km)2，这是由于，这是由于km是一个整体，指数是对是一个整体，指数是对整个单位起作用的，加圆括号也为多余。整个单位起作用的，加圆括
24、号也为多余。例外例外 在中文符号中，当词头和数词有可能发在中文符号中，当词头和数词有可能发生混淆时，要用圆括号。生混淆时，要用圆括号。例例如如2000m2，一旦写成，一旦写成“2千米千米2”有可能误解为有可能误解为“2km2”故此时宜加圆括号而写成故此时宜加圆括号而写成“2千千(米米)2”。第36页，共43页，编辑于2022年，星期二 相除形式的组合单位，在用斜线表相除形式的组合单位，在用斜线表示相除时，单位符号的分子与分母都应与示相除时，单位符号的分子与分母都应与斜线处于同一行内，当分母中包含两个以斜线处于同一行内，当分母中包含两个以上单位时，整个分母一般应加圆括号，而上单位时，整个分母一般
25、应加圆括号，而不能使斜线多于一条。不能使斜线多于一条。例例密度单位密度单位kg/m3，不应写成两行。，不应写成两行。例例比热容的单位为比热容的单位为J/(kgK)而不能写成而不能写成J/kg/K。第37页，共43页，编辑于2022年，星期二（3）法定计量单位和词头的使用规则）法定计量单位和词头的使用规则单位的名称或符号要作为整体使用。单位的名称或符号要作为整体使用。在书写或读音时不能把一个单位的在书写或读音时不能把一个单位的名称随意拆开，更不能在其中插入数值。名称随意拆开，更不能在其中插入数值。例例“20”应写成或读成应写成或读成“20摄氏度摄氏度”不能不能写成或读成写成或读成“摄氏摄氏20”
26、；第38页，共43页，编辑于2022年，星期二 十进倍数和分数单位的指数是对包括十进倍数和分数单位的指数是对包括词头在内的整个单位起作用。词头在内的整个单位起作用。例例 1cm2=1(cm)2=10-4m2，但但1cm210-2m2量值应正确表述。量值应正确表述。单位名称或符号要置于整个数值之后。单位名称或符号要置于整个数值之后。例例如如57kg不应写成不应写成5kg7kg，同样，同样5705mm不应写成；不应写成；570mm5mm，1.70m不应写成不应写成lm70等。等。第39页，共43页，编辑于2022年，星期二 十进制的单位一般在一个量值中只十进制的单位一般在一个量值中只应使用一个单位
27、。应使用一个单位。例例如如1.82m不应写成不应写成1m82cm，但对非十，但对非十进制单位，则允许在一个量值中使用几个进制单位，则允许在一个量值中使用几个单位。如表示时间可写单位。如表示时间可写5h36min24s。第40页，共43页，编辑于2022年，星期二（4）质量与重量）质量与重量 质量是国际单位制中的基本单位质量是国际单位制中的基本单位,其其单位是千克单位是千克(公斤公斤)用符号用符号“kg”表示，表示表示，表示质量的单位还有克质量的单位还有克(g)、毫克、毫克(mg)、吨、吨(t)等。等。重量所表示的是物体所受重力的大重量所表示的是物体所受重力的大小，在数值上它等于该物体的质量与物
28、体小，在数值上它等于该物体的质量与物体所在地点的重力加速度的乘积所在地点的重力加速度的乘积第41页，共43页，编辑于2022年，星期二 由于历史的原因由于历史的原因“重量重量”一词的含义在一词的含义在使用时是不明确的，有时指物体的质量，使用时是不明确的，有时指物体的质量，有时又指物体的重力有时又指物体的重力(即地球对物体的吸引即地球对物体的吸引力力)。中华人民共和国法定计量单位明确指中华人民共和国法定计量单位明确指出出“人民生活和贸易中，质量习惯称为重量人民生活和贸易中，质量习惯称为重量”。这样在生活和贸易中就可以用质量的单。这样在生活和贸易中就可以用质量的单位来描述物体的重量。位来描述物体的重量。第42页，共43页，编辑于2022年，星期二第43页，共43页，编辑于2022年，星期二