第三部分量及单位

1、第八章 量和单位的基本概念一、量的基本概念一、量的基本概念1.1.量量 现象、物体或物质可定性区别和定量确定的属性。现象、物体或物质可定性区别和定量确定的属性。 计量学中的量指的是可以测量的量，这种量可以是广义的，如计量学中的量指的是可以测量的量，这种量可以是广义的，如长度、质量（重量）、温度、电流、时间等，也可以是特指的，称特长度、质量（重量）、温度、电流、时间等，也可以是特指的，称特定量，如一个人的身高、一辆汽车的自重等。在计量学中把可直接相定量，如一个人的身高、一辆汽车的自重等。在计量学中把可直接相互进行比较的量称为同种量，如宽度、周长、波长为同种量，量的种互进行比较的量称为同种量，如宽

2、度、周长、波长为同种量，量的种类属于几何量。某些同种量组合在一起称其为同类量，如功、热量、类属于几何量。某些同种量组合在一起称其为同类量，如功、热量、能量等。能量等。2.2.量制量制彼此间存在确定关系的一组量值。彼此间存在确定关系的一组量值。 在量制中，约定地认为在函数关系上彼此独立的量称为基本量，在量制中，约定地认为在函数关系上彼此独立的量称为基本量，如在国际单位制中选择长度、质量、时间、热力学温度、电流、物质如在国际单位制中选择长度、质量、时间、热力学温度、电流、物质的量和发光单位等的量和发光单位等7 7个量为基本量；个量为基本量； 由基本量的函数所定义的量，称为导出量，如在国际单位制中速

3、度由基本量的函数所定义的量，称为导出量，如在国际单位制中速度是导出量，定义为长度（基本量）除以时间（基本量）而得到的量。是导出量，定义为长度（基本量）除以时间（基本量）而得到的量。一、量的基本概念3.3.量纲量纲以给定量制中基本量的幂的乘积表示某量的表达式。以给定量制中基本量的幂的乘积表示某量的表达式。4.4.量值量值一般由一个数乘以测量单位所表示的特定量的大小。一般由一个数乘以测量单位所表示的特定量的大小。例如：3m，15kg，30s，20，220V等。量值的表达 量值应该正确表达，如1820或（18 20）。 但不能表示为1820 因为18是数字，不能与量值等同使用。有关数字量的表达 在量

4、值表示中，有时会用ppm和ppb等表示数字量，它们不是单位符号，仅仅是英文缩写词，ppm表示百万分之一，ppb表述亿万分之一。现在国际上不提倡使用，ppm用10-6代替，ppb用10-9代替。二、单位的基本概念1.1.单位单位为定量表示同种量的大小而约定地定义和采用的特定量。为定量表示同种量的大小而约定地定义和采用的特定量。2.2.一贯单位一贯单位可由比例因数为可由比例因数为1 1的基本单位幂的乘积表示的导出计的基本单位幂的乘积表示的导出计量单位。如：量单位。如：1N=1kgms1N=1kgms-2 -2 就是力的一贯单位。就是力的一贯单位。3.3.单位制单位制为给定量制按给定规则确定的一组基

5、本单位和导出单位为给定量制按给定规则确定的一组基本单位和导出单位。如：国际单位制，。如：国际单位制，CGSCGS单位制。单位制。4.4.基本单位基本单位给定量制中基本量的计量单位，称为基本单位。给定量制中基本量的计量单位，称为基本单位。5.5.导出单位导出单位给定量制中导出量的计量单位。给定量制中导出量的计量单位。6.6.制外单位制外单位不属于给定单位制的计量单位。不属于给定单位制的计量单位。7.7.倍数单位倍数单位按约定的比率，由给定单位构成的更大的计量单位。按约定的比率，由给定单位构成的更大的计量单位。8.8.分数单位分数单位按约定的比率，由给定单位构成的更小的计量单位。按约定的比率，由给

6、定单位构成的更小的计量单位。如：毫米是米的十进制分数单位之一。如：毫米是米的十进制分数单位之一。第九章 国际单位制一、国际单位制的形成一、国际单位制的形成 1790年法国建议创立一种新的、建立在科学基础上的计量制度，随后制定了“米制法； 1875 年17个国家在巴黎签署”米制公约“成立国际计量委员会（CIPM），设立国际计量局（BIPM）； 1977年，我国加入米制公约国组织； 国际单位制（SI）是在米制单位制基础上发展起来的，它是米制的现代形式； 1960年11届国际计量大会（CGPM）通过国际单位制； 1970年14届国际计量大会补充修改后完善，形成了完整的体系。二、国际单位制（SI)的特

7、点1.统一性2.简明性3.实用性4.合理性5.科学性6.继承性7.世界性三、国际单位制的构成国际单位制的国际通用符号“SI”，是法文的缩写。构成如右图见书P91。国际单位制（SI)SI单位的倍数单位SI单位SI导出单位SI基本单位包括SI辅助单位在内的具有专门名称的SI导出单位组合形式的SI单位三、国际单位制的构成（一）SI基本单位（7个） 量量 常用符号单位常用符号单位 名称名称 单位符号单位符号 长度 l,h,r,x 米 m 质量 m 千克（公斤） kg 时间 t 秒 s 电流 I ,i 安培 A 热力学温度 T 开尔文 K 物质的量 n,(v) 摩尔 mol 发光强度 Iv 坎德拉 cd

8、基本单位的定义长度:米(m) 米是1/299792458秒的时间间隔内光在真空中行程的长度；质量：千克（kg）千克定义为国际千克原器的质量 时间：秒（s）一秒为铯-133原子基态两个超精细能级间跃迁辐射9,192,631,770周所持续的时间。 电流：安培（A） 安培是一恒定电流，若保持在处于真空中相距1米的两无限长，而圆截面可忽略的平行直导线内，则两导线之间产生的力在每米长度上等于210-7牛顿。 热力学温度：开尔文（K）1K等于水三相点温度的1/273.16。 物质的量：摩尔（mol）凡是含有阿伏加德罗常数个结构微粒（约6.021023）的物质，其物质的量为1摩。 发光强度：坎德拉（cd）

9、坎德拉是一光源在给定方向上的发光强度，该光源发出频率为5401012赫兹的单色辐射，而且在此方向上的辐射强度为1/683瓦特每球面度 三、国际单位制的构成（二）（二）SI SI 导出单位导出单位 1.1.包括包括SISI辅助单位在内的具有专门名称的辅助单位在内的具有专门名称的SISI导出单位导出单位 SI导出单位中有的量的单位名称太长（如力的SI单位为1N=1kgms1N=1kgms-2-2 ），读写很不方便。为了使用方便和便于区分某些单位，国际计量大会对19个常用的SI 导出单位规定并给出专门名称。 在国际单位制中，曾经将和称为。 1990年国际计量大会重新规定SI辅助单位是具有专门名称的S

10、I导出单位中的一部分。 所以，目前，具有专门名称的SI导出单位共有21个。 P94 表9-2所列三、国际单位制的构成2.2.组合形式的组合形式的SISI导出单位导出单位 用SI基本单位和具有专门的名称的SI导出单位或（和）SI辅助单位以代数形式表示的单位，称为组合形式的SI导出单位。 如：力矩Nm;表面张力N/m等等。三、国际单位制的构成（三）SI单位的倍数单位 SI单位的倍数单位是由与（包括、）构成。 SI词头 共有20个，所代表的因数的覆盖范围从10-2410+24 见P97表9-3； SI词头不能单独使用，也不可重复使用，如：不能有10表示10m；也不能用mm，表示nm； 词头不能与非十

11、进制的单位构成倍数单位。第十章 法定计量单位 我国计量法明确规定，国家实行法定计量单位制。计量法第三条规定：“和，为国家法定计量单位。”一、法定计量单位的构成 1.1.国际单位制的基本单位；国际单位制的基本单位； 2.2.国际单位制中包括辅助单位在内的具有专门名称的导出单位国际单位制中包括辅助单位在内的具有专门名称的导出单位； 3.3.我国选定的可与国际单位制并用的非国际单位制单位；我国选定的可与国际单位制并用的非国际单位制单位； 4.4.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； 5.5.由由SISI词头和以上单位构成的倍数单位（十进倍数和分数单位词头和以上单位构成的倍

12、数单位（十进倍数和分数单位）。）。 一、法定计量单位的构成（一）我国选定的可与国际单位制单位并用的非国际单位制单位 1， 时间单位 分（min） 小时（h） 天（d）2， 平面角单位 角秒（） 角分（） 度（）3， 旋转角速度单位 转每分 （r/min）4， 长度单位 海里（n mile) 1海里=1852米5， 速度单位 节（kn）：1海里每小时的速度6， 质量单位 吨（t） 原子质量单位（u）7， 体积单位 升（L、l）8， 能量单位 电子伏（eV）9， 级差单位 分贝（dB） 级差是无量纲，单位是纯数110，线密度单位 特克斯（tex）：1千米长度上均匀分布1克质 量的线密度11, 土地

13、面积 公顷（hm）注：1.周、月、年(a)为一般常用时间单位，可以使用； 2.在JJG270-2008血压计与血压表检定规程中规定血压计采用双标尺，kPa与mmHg同时存在，依据1998年国家质监局与卫生部共同发文，规定在某些卫生领域可以任意选用mmHg或kPa，但必须明确两者的换算关系。一、法定计量单位的构成（二）组合形式的单位 凡事两个或两个以上的单位以乘、除组合构成的单位由一个单位与数学符号或数学指数构成的单位均为组合形式单位，简称组合单位。二、说明1.1.属于我国法定计量单位中，属于我国法定计量单位中，SISI基本单位基本单位7 7个；包括个；包括SISI辅助单位在辅助单位在内的具有专

14、门名称的内的具有专门名称的SISI导出单位导出单位2121个；我国选定可与国际单位制个；我国选定可与国际单位制单位并用的单位单位并用的单位1616个，共计个，共计4444个。加上个。加上中华人民共和国法定计中华人民共和国法定计量单位量单位的注提到时间单位周、月、年以及的注提到时间单位周、月、年以及”千米的俗称千米的俗称“公里公里”，19981998年恢复使用的年恢复使用的mmHgmmHg单位，共计单位，共计4949个。这些单位可用以构个。这些单位可用以构成组合形式单位，均可作为法定计量单位；成组合形式单位，均可作为法定计量单位；2.492.49个法定计量单位中：个法定计量单位中： * *未给符

15、号的有未给符号的有“周周”和和“月月”； * *已带有词头的已带有词头的“千克千克”“”“分贝分贝”“”“公顷公顷”“”“节节”4 4个；个； * *非十进制单位不能加词头；非十进制单位不能加词头； * *允许保留允许保留“公公”字的单位：公斤、公顷、公里字的单位：公斤、公顷、公里3 3个。个。 第十一章 法定计量单位的使用规则一、法定计量单位的名称1.组合单位的中午名称，与其单位符号表示顺序一致。单位符号中乘号没有对应的名称；除号的对应名称为“每”字，无论分母中有几个单位，“每”字只出现一次，书写时不能用乘和除的数学符号或其他符号。2.乘方形式的单位名称，其顺序应是指数名称在前，单位名称在后

16、。相应的指数名称由数字加“次方”二字构成。二、法定计量单位和词头符号 法定计量单位和词头的符号有中文符号和国际通用符号两种。单个的单位和词头已在上两章出现过，见书表9-1,9-2,9-3,10-1都作了详细规定。本章主要谈组合形式单位的符号。 1.1.符号符号 单位和词头的符号有国际通用符号和中文符号，一般优先采用国际通用符号。 （1）单位和词头的符号采用国际通用符号一般为拉丁字母或希腊字母及特殊的数学符号构成的国际通用符号； （2）在初中、小学等普通书籍，可将单位的简称（包括带有词头的单位简称）作为符号使用，这样的符号称为“中文符号”。中文符号不用全称。 2.2.印刷及书写印刷及书写 3.3

17、.表示表示 4.4.读音读音三、法定计量单位使用注意事项1.组合单位的中文符号不应与中文名称（简称）相混淆；2.在一个单位（组合形式单位）中，一般不允许国际符号与中文符号混用；3.词头符号与单位符号之间不得留有空隙，也不加表示相乘等任何符号；4.组合单位的倍数单位一般只用一个词头，并尽量用于组合单位中第一个单位；5.有些非物理量的单位可用汉字与符号构成组合形式单位；6.量值中的数值一般应采用阿拉伯数字，尽量避免用分数，而用小数；7.当数值的位数多时，如为整数后有3个以上的0或为纯小数，小数点后面有3个以上的0，均可采用以10n（n为正、负整数）的形式写法，但有效位数中的0必须全部写出。四、组合

18、单位符号书写举例见书上P108 表11-1第十二章 量和量值的正确表达 量是现象、物体或物质可定性区别和定量确定的属性，而量量是现象、物体或物质可定性区别和定量确定的属性，而量值为数值与计量单位的乘积。值为数值与计量单位的乘积。一、量的名称 在GB3102.1-1993GB3102.13-1993中，共列出了600多个常见物理量，并都规定了其名称。其中，有的有两个以上的名称，如压力、压强、应力；电压、电位、电动势等。 在使用时，只能按国家标准上规定的名称使用，不能自撰，也不能使用已废弃的旧名称，如：比重、比热、电流强度、电度等。二、量的符号1.1.一般规定一般规定（1）按照国家标准规定的符号采

19、用按照国家标准规定的符号采用。有点量的符号不止一个，使用时可选择。如长度的量的符号可以是L或l。（2）量的符号通常是单个拉丁字母或希腊字母，少数符号由两个量的符号通常是单个拉丁字母或希腊字母，少数符号由两个字母构成。字母构成。有时带有下标或其他说明性标记。（3），符号后不附加圆点，符号后不附加圆点（正常语法句子结尾标点符号出外）。（4）由两个字母所构成量的符号，其中间不得有空隙由两个字母所构成量的符号，其中间不得有空隙。（5）量的符号原则上按其所表示的量的名称而不是字母来标呼量的符号原则上按其所表示的量的名称而不是字母来标呼。（6）不要将量的符号与计量单位的（国际）符号相混淆。不要将量的符号与

20、计量单位的（国际）符号相混淆。二、量的符号2.2.量符号的下标量符号的下标（1）在某些情况下，不同的量有相同的符号或是对一个量有不同的应用或要表示不同的值，可采用下标予以区分，并尽可能按国标中推荐的下标符号；（2）用表示物理量的符号的下标及用表示变量、坐标和序数的字母作为下标时采用斜体字母，其他下标用正体字母；（3）表示量的下标可以是单个或多个字母，也可以是数字、数学符号、元素符号、化学分子式等国际性字符，采用正体。但一般不采用罗马数字；（4）必要时可并列使用两个下标，中间应适当留空或加逗号，如：Rm,max表示磁阻的最大值。三、量值的表达（1）无量纲的量表示量值时不写单位“1”。可用%代替数

21、字0.01，如r=0.8=80%,应避免使用代替0.001，可采用0.1%来表示。不应使用ppm,ppb和ppt表示数值，他们是英文缩写词，既不是数学符号，也不是单位符号，用10-6,10-9,10-12代替；（2）倍数单位根据使用方便的原则选取。一般情况下，使量的数值处于0.11000，方便直观。如：1013Pa可写成1.013kPa。 但是这个原则不完全适合所有专业和领域，使用这个原则时不得改变数值的有效位数；（3）在证书报告等技术文件中表示量值时，数值后面不用单位的中文名称。如：电阻率10m，不能写成：10欧姆米；（4）表示量值时，单位符号应置于数值之后，数值与单位符号间留一空隙，但：平

22、面角的单位度、分和秒 使用时除外；（5）表示量值时，不能在单位符号上附加表示量的特性和测量过程信息的标志。 如：最大电压值表示Umax=500V,不应表达为U=500Vmax三、量值的表达（6）如果所表示的量值为几个量的和或差，则应当加圆括号讲数值组合，置共同的单位符号于全部数值之后（或仍写成各个量的和或差）如：t=28.40.2=(28.40.2) 不能写成：28.40.2 （7）几何尺寸应表示成量值的乘积；（8）相对量值的表达；（9）量值（或数值）相乘表达 应使用乘号，而不使用圆点来表示数值相乘 当数值在量的符号前时，相乘可不加符号，如3t ;数值在量的符号后时，相乘加乘号，如：t10-3。四、量和单位在坐标图中的表达 在坐标图中表达量的符号与单位符号用斜线隔开，如：/nm 五、量和单位在表格中的表达 如果所制的表格中所有数值的单位相同，单位符号应放在表格的右上角；如果需要在表中各栏分别表示单位时，应将量或量符