国际单位制

F Ω Ω· m T Wb H S lm
1 F=1 C/V 1 Ω=1 V/A
磁感应强 度 磁通【量】
1T=1 Wb/m^2 1 Wb=1 V· s 1 H= 1Wb/A 1 S=A/V 1 lm=1 cd· sr
1 N=1 kg· m/s^2
电感 电导 光通量
压强
功
能【量】
p
W，（A） E PFra bibliotek帕【斯卡】
基本单位的定义
• 质量：千克（kg） • 千克定义为国际千克原器的质量。 • 旧定义：1升的纯水在4摄氏度的质量为一 千克。
基本单位的定义
• 时间：秒（s） • 1967年的第13届国际度量衡会议上通过了 一项决议，采纳以下定义代替秒的天文定 义：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。 • 国际原子时是根据以上秒的定义的一种国 际参照时标，属国际单位制(SI)。
物理量名称
物理量符号
单位名称
单位符号
备注 1 V=1 W/A
面积 体积 速度 加速度 角速度 频率 密度 力 力矩 动量
电位、电 压、电势 差
电容 电阻 电阻率
1 Hz=1s^-1
U，（V）
伏【特】
V 1 V=1 N· m/C
C R ρ B Φ L
法【拉】 欧【姆】 欧【姆】米 特【斯拉】 韦【伯】 亨【利】 西【门子】 流【明】
国际单位制基本单位（共7个）
• 物理量名称 物理量符号 单位名称 单位符号
• • • • • • •
长度 l 米 m 质量 m 千克（公斤）kg 时间 t 秒 s 电流 Ι 安【培】 A 热力学温度T 开【尔文】 K 物质的量n，（ν）摩【尔】mol 发光强度I，（Iv）坎【德拉】 cd
• 需要说明的是： • 国际单位制有两个辅助单位，即弧度和球面度。 • SI导出单位是由SI基本单位按定义式导出的，其数量很多，在这里列出其 中三类：用SI基本单位表示的一部分SI导出单位；具有专门名称的SI导出 单位；用SI辅助单位表示的一部分SI导出单位。 • 下面是一些导出单位
物理量名称
物理量符号 A，（S） V v a ω f，ν ρ F M p
单位名称 平方米 立方米 米每秒 米每二次方 秒 弧度每秒 赫【兹】 千克每立方 米 牛【顿】 牛【顿】米 千克米每秒
单位符号 m^2 m^3 m/s m/s^2 rad/s Hz kg/m^3 N N· m kg· m/s
备注
名称单位的使用要求
• （5）如果长度的2次和3次幂是指面积和体积，则相应的指数名称为“平方” 和“立方”，并置于长度单位的名称之前。否则应称为“二次方”和“三次 方”。 • 例如：体积的SI单位符号m^3的名称为“立方米”，不能称为“米立方”或 “三次方米，面积的常用单位符号km^2的名称为“平方千米”不能称为“千 米平方”或“二次方千米”。 • （6）选用的倍数和分数单位，一般应使数值处于0.1～1 000范围内。 • 例如：1.2×10^4N可写成12kN；0.003 94m可写成3.94mm；11 401Pa可写 成11.401k Pa；3.1×10^-8s可写成31ns。 某些场合习惯使用的单位不受上 述限制。 • 例如：机械制图中使用的单位毫米；国土面积单位平方千米；导线截面积使 用的单位平方毫米等。 在同一个量的数值表中以及叙述文章中，为了对照 方便，也可使用相同单位而不考虑数值是否处0.1~1 000范围。 • （7）词头：百、十、分、厘（h，da，d，c）一般只用于某些长度、面积、 体积和其它早已习惯的场合。 • 例如：可以用于分贝dB等。 • （8）有些国际单位制以外的单位，可以按习惯使用词头构成倍数或分数单位。 在法定计量单位中，只有吨、升、电子伏、分贝（只有“贝”前加词头）、 特克斯这几个单位有时加词头使用。
Q
库【仑】
C
1 C=1 A· s
名称单位的使用要求
• （1）关于单位的名称及其简称都已有明确的规定．简称在不致混 淆的情况下可等效它的全 称使用，习惯上只使用简称的单位可继续 使用，例如在一些十进倍数单位中，如只用“毫安”而不用“毫安 培”。但也不排斥使用“毫安培”。 • （2）组合单位的名称与其符号书写的次序一致。符号中的乘号没 有对应名称，符号中的除号对应名称为“每”，无论分母中有几个 单位，“每”只在除号的地方出现一次。 • 例如：加速度SI单位的符号是m/s^2，其名称为“米每二次方秒” 而不是“米每秒每秒”；电能量的常用单位符号kW· h的名称为“千 瓦小时”而不是“千瓦乘小时”。 • （3）乘方形式的单位名称，其顺序是指数名称在单位的名称之前， 相应指数名称由数字加“次方”二字而成。 • 例如：断面惯性矩单位符号m^4的名称为“四次方米”，而不是 “米四次方”。 • （4）指数是-1的单位，或分子为1的单位，其名称是以“每”字开 头。 • 例如：线膨胀的系数的SI单位℃^-1或K^-1，其名称为“每摄氏度” 或“每开尔文”而不是“负一次方摄氏度”或“负一次方开尔文”
基本单位的定义
• 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2×10-7牛顿。该定义在1948 年第九届国际计量大会上得到批准，1960 年第十一届国际计量大会上，安培被正式 采用为国际单位制的基本单位之一。 安培 是为纪念法国物理学家A.-M.安培而命名的。
•
•
名称单位的使用要求
• （13）相乘形式的组合单位在加词头构成它的倍数和分数单位时， 词头一般加在第一个单位上。 • 例如：力矩的SI单位为N· m，它的倍数和分数单位可为MN· m， kN· m，mN· m，μN·m等，而不是在m前加词头。 • （14）相除形式的组合单位，在加词头构成倍数和分数单位时， 词头一般加在分子的 第一个单位上。 • 例如：热容的SI单位为J/K，它的倍数单位可为kJ/K而不用J/mK； 动量的SI单位为kg· m/s，它的倍数单位可为Mg· m/s而不用 kg· km/s等。 • （15）当组合单位中分母的长度、面积或体积单位时，分母中按 习惯与方便也可选用词 头构成组合单位的倍数和分数单位。 • 例如：密度的SI单位为kg/m^3，它的倍数单位可用g/cm^3； 电荷体密度的SI单位为C/m^3，它的倍数和分数单位可为 MC/m^3，C/mm^3或C/cm^3等；电场强度的SI单位为V/m，它 的倍数单位可以为kV/m或V/mm等。
名称单位的使用要求
• • • • • （16）一般不在组合单位中采用两个有词头的单位，也不在分子与分母中同时采用词 头。质量的SI单位kg中的词头，这里不作为词头对待，但g这个分数单位不作为没有词 头对待。 例如：线密度的SI单位为kg/m，可用分数单位g/km。 （17）乘方形式的倍数或分数单位的指数，属于包括词头在内的倍数或分数单位。 例如： 1cm2=1（10-2m）2=1×10-4m2 而1cm2≠10-2m2 又如：1μs-1=1（10－ 6s）-1=106s-1 （18）在物理方程中，如其中所有的量都用SI单位来表示，则在计算时方程式的形式 不会产生与物理方程形式上的不同。这样可以避免差错，也避免不必要的系数进入计 算方程 。因此，建议在计算中，所有的量值都应该用SI单位表示，而词头以相应的10 的乘方来代替。 [例]均匀运动物体的速度v，时间t与所经过的距离s三者间的关系是 v=s/t 设一物体 在1.5min时间内，经过的距离为9km，求速度。 这里，千米与分均为法定计量单位 但不是SI单位，它们对应的SI单位为秒与米，如这三个量均以SI单位表示，则计算式 将与上述关系完全一致而不带来其它系数。 s=9km=9×103m t=1.5min=1.5×60s=90s 而v的SI单位为m/s 因此： v=s/t=9×103m/90s=100m/s [例]按牛顿运动定律，质量m所受外力F与因此而产生的加速度a三者之间的关系为： F=ma 设一物体质量为2kg，受外力为10kgf（千克力），求加速度a。 千克力并不 是法定计量单位，它是目前使用十分广泛但又必须淘汰的单位之一。力的SI单位为牛 顿，它们之间的关系为： 1kgf=9.806 65N 可得： 9.806 65N/1kg=1 而用于计 算。加速度a的SI单位为米每二次方秒。 按物理方程 a=f/m=10kgf×（9.806 65N/1kgf)/2kg=98N/2kg=49m/s^2 上述计算式中全部换成SI单位后，得到的结果必 然是SI单位的数值。 很明显从单位间的关系式也可得到： N/kg=kg· sm· 2/kg=m· s^-2
焦【耳】 焦【耳】 瓦【特】
Pa
J J W
1 Pa=1 N/m^2
1 J=1 N· m
光照度
放射性活 度 吸收剂量
勒【克斯】
贝可【勒尔】 戈【瑞】 E 伏【特】每 米
lx
Bq Gy V/m
1 lx=1 lm/m^2
1 Bq=1 s^-1 1 Gy=1 J/kg
功率 电荷【量】
1 W=1 J/s
电场强度
名称单位的使用要求
• 19）将SI词头中文名称的简称置于单位名称的简 称之前构成中文符号时，应注意避免引起混淆， 必要时使用圆括号。 • 例如：表示旋转频率的量值不得写为3千秒-1。如 表示“三每千秒”应写“3（千 秒）-1”，这里 “千”为词头；如表示“三千每秒”，应写为“3 千（秒）-1”，这里“千”为数词。 表示体积 量值不得写为2千米3。如表示“二立方千米”， 应写2（千米）3，这里，“ 千”为词头；如表示 “二千立方米”，应写2千（米）3，这里“千” 为数词。
国际单位制
------讲在开课之前，目的是避免日常使用中出 现常识性错误。 主讲人：生产技术部 韩 毅 5/18/2013
国际单位制即SI制
• • 定义： 国际计量会议以米、千克、秒 为基础所制定的单位制。后经 修改和补充，成为世界上通用 的一套单位制。 • • 历史形成： • 小知识： • 米制公约组织什么时候成立的？ • • 1875年5月20日，由17个国家 代表在巴黎签订了“米制公约” 国际计量大会(CGPM）由 米制公约缔约国的代表参加， • 是米制公约组织的最高组织形 式，每四年召开一次大会，第 一届国际计量大会召开于 1889年。 1948年召开的第九届国际计量大会 作出了决定，要求国际计量委员会 创立一种简单而科学的、供所有米 制公约组织成员国均能使用的实用 单位制。 1954年第十届国际计量大会决定采 用米(m)、千克(kg)、秒(s)、安培 (A)、开尔文(K)和坎德拉(cd)作为基 本单位。 1960年第十一届国际计量大会决定 将以这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”， 并规定其符号为“SI”。 1974年的第十四届国际计量大会又 决定增加将物质的量的单位摩尔 (mol)作为基本单位。因此，目前国 际单位制共有七个基本单位。