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三、計量單位和單位制
(一)計量單位
1.計量單位的概念
前面已經(jīng)講過,量值是由數(shù)值和計量單位的乘積來表示的,所以沒有計量單位,量值也無從談起。為了定量表示同種量的大小,就必須選取一個其數(shù)值為1的特定量,以便作為比較的基礎。計量單位就是“為定量表示同種量的大小而約定地定義和采用的特定量”。計量單位也叫做測量單位。
計量單位的定義,特別是基本單位的定義,并不是一成不變的,它可能隨著科學技術的進步和發(fā)展而重新定義,體現(xiàn)當代計量學的水平。計量單位定義的更改不等于單位量值的變化,而是在保持量值一致的前提下,提高其實現(xiàn)的準確度。
2.計量單位的符號
國際符號
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每個計量單位都有規(guī)定的代表符號,為了方便世界各國統(tǒng)一使用,國際計量大會有統(tǒng)一的規(guī)定,并把它叫做國際符號。
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如在國際單位制中,長度計量單位米的符號是m,力的計量單位牛頓的符號為N;我國選定的非國際單位制單位噸的符號為t、平面角單位度的符號為(°)等。
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計量單位的中文符號
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通常由單位的中文名稱的簡稱構(gòu)成
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如電壓單位的中文名稱是伏特,簡稱為伏,則電壓單位的中文符號就是伏。
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沒有簡稱,用全稱
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如攝氏溫度單位的中文符號為攝氏度。
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若單位由中文名稱和詞頭構(gòu)成,則單位的中文符號應包括詞頭
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如壓力單位的中文符號為千帕等。
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3.計量單位與量值
同一個量可以用不同的計量單位來表示,但無論何種量,其量的大小與所選擇的計量單位無關,即一個量的量值大小不隨計量單位的改變而改變,而量值則因計量單位選擇不同而表現(xiàn)形式各異。原因是一個量的量值,在計量單位改變的同時,數(shù)值也隨之改變,而量值大小是不變的。如一張桌子的長度為1.20米,也可以講桌子的長度為120厘米。
4.計量單位的選擇
計量單位的單位量值選取多大,最初帶有一定的任意性,如長度計量單位,過去世界各國不相同,有英尺、市尺、俄尺等。即使在同一個國家,單位的實際值也隨著歷史的發(fā)展而變化。我國古代的尺相當于現(xiàn)代尺的三分之二左右,所以計量的任務首先是要統(tǒng)一計量單位,并以法律來加以保證,規(guī)定它的量值,并盡可能與國際上廣泛采用的單位相一致。
(二)基本單位和導出單位
1.基本單位
在“給定量制中基本量的計量單位”稱為基本單位。如在國際單位制中,基本單位有七個,它們的名稱分別為米、千克、秒、安培、開爾文、摩爾和坎德拉。
2.導出單位
導出單位的定義
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在“給定量制中導出量的計量單位”稱為導出單位。
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基本單位和導出單位的關系
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導出單位是由基本單位按一定的物理關系相乘或相除構(gòu)成的新的計量單位。
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如速度單位是由長度單位和時間單位相除而得到的,即米/秒。
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具有專門名稱的導出單位
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為了表示方便,對有些導出單位給予專門的名稱和符號,稱它們?yōu)榫哂袑iT名稱的導出單位
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如壓力單位帕斯卡( Pa)、電阻單位歐姆(Ω)、頻率單位赫茲(Hz)等。
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導出單位的四種構(gòu)成形式
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由基本單位和基本單位組成
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如速度單位米/秒
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由基本單位和導出單位組成
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如力的單位牛頓為千克·米/秒2,其中千克為基本單位,而米/秒2為加速度單位,它是導出單位。
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由基本單位和具有專門名稱的導出單位組成
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如功、熱的單位焦耳為牛·米,其中牛為具有專門名稱的導出單位,米為基本單位。
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由導出單位和導出單位組成
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如電容單位法拉為庫/伏,庫侖和伏特均為導出單位。
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