国际单位制的沿革历史
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电学国际单位制简史一、 SI制以前的简史首先是著名德国科学家和数学家高斯在 l833年提出所有的电磁学量值都可以根据三个基本单位--长度,质量和时间而导出的单位来表达,为此他不得不在磁学研究方面花费了很大精力。
有趣的是高斯和他的在这个领域里的后继者 W.韦伯所选择的基本单位都是毫米、毫克和秒。
而以 W.汤姆逊(开尔文爵士)和麦克斯韦为首的英国科学家们采用了高斯--韦伯那套方法,但建议采用厘米、克和秒为基本单位。
这就是十九世纪六十年代著名的 CGS制的产生过程。
这样问题变明朗了,电磁学的计量至少有二种可以展开CGS制的系统方法,一种称为静电系,另一种叫电磁系。
在这二种系中,方程都必须这样顺序写下去:每一个相继的方程只能包含一个新的量,这样对所有的量值的单位便能从方程中一个接一个地导出。
在静电系方法中第一个方程即电荷的库仑定律:F K Q Q r=122其中K为无量纲的量等于 1.通常定义电荷单位为夫兰(Franklin)。
I夫兰定义为当一个电荷与另一个电量相等的电荷在真空中相距 1厘米,相互作用力为1达因,则此电荷的量值为 l夫兰。
一旦电荷单位确定了,电流单位便可根据公式IQt=导出等等,所有的其他系统单位都可用同样方法推导出来。
在电磁系中第一个方程最初为磁荷库仑定律,然而以后磁荷(也称作磁极强度)的概念被淘汰了,而安培定律变为电磁系定义顺序中的第一个方程,即:F LrI Id =212单位长度上受到的力为FL,二平行电流为 I1和 I2,相距为 d,因子2自然地来自于离长直载流导线一段距离外的磁场公式。
系数r选择为无量纲的量,等于 1。
根据上面的方程而定义的电流单位是这样的:二个同样大小的电流,当它们相距 d为 l厘米,相互作用力为每厘米长度上 1达因时,这时的电流大小为 1毕奥。
以毕奥为电流单位是为了纪念法国科学家毕奥(J.B.Biot)。
人们发现 1毕奥是静电系单位 1夫兰/秒的 3 x 1010倍。
国际单位制和我国的法定计量单位简介国际单位制和我国的法定计量单位简介:一、米制的建立米制是国际上最早建立的一种计量单位制,早在十七八世纪,人们就感到计量单位和计量制度比较混乱,影响了国际贸易的开展、经济的发展及科技的交流,迫切希望科学家们探索研究一种新的、通用的、适合所有国家的计量单位和计量制度。
于是在1791年经法国科学院的推荐,法国国民代表大会确定了以长度单位米为基本单位的计量制度。
规定了面积的单位是平方米,体积的单位为立方米。
同时给质量单位作了定义,采用1立方分米的水在其密度最大时的温度(4℃)下的质量。
因为这种计量制度是以米为基础,所以把它叫做米制。
为了进一步统一世界的计量制度,1869年法国政府邀请一些国家派代表到巴黎召开“国际米制委员会”会议。
1875年3月1日,法国政府又召集了有20个国家的政府代表与科学家参加的“米制外交会议”,并于1875年5月20日由17个国家的代表签署了《米制公约》,为米制的传播和发展奠定了国际基础。
由各签字国的代表组成的国际计量大会(CGPM)是“米制公约”的最高组织形式,下设国际计量委员会(CIPM),其常设机构为国际计量局(BIPM)。
1889年召开了第一届国际计量大会。
截止到2011年5月,“米制公约”正式成员国已有55个。
我国于1977年加入“米制公约”。
二、国际单位制的形成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年召开的第九届国际计量大会作出决定,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。
1958年,国际计量委员会又通过了关于单位制中单位名称的符号和构成倍数单位和分数单位的词头的建议。
1960年召开的第十一届国际计量大会决定把上述计量单位制命名为“国际单位制”,并规定其国际符号为“SI”。
电学国际单位制简史电学国际单位制,简称SI(Systeme International d'Unites),是一种为国际交流、比较和科学研究而制定的单位制。
它包括7个基本单位和2个副单位,被广泛应用于物理学、化学、生物学、工程学和其他科学领域。
SI的历史可以追溯到1790年,当时法国科学家们为了统一度量衡的单位而制定了一种新的单位制,即公制(Metrique System)。
公制单位制在1875年被国际单位制(International System of Units,简称SI)所取代。
在当时,电学的发展越来越迅速,但由于没有统一的单位制,国家之间的电学单位出现了很大的差异。
为了解决这一问题,国际电工委员会(International Electrotechnical Commission,简称IEC)在1906年成立。
IEC的成立促进了国际电学单位制的制定。
1946年,国际计量联合会(International Bureau of Weights and Measures,简称BIPM)成立,负责制定和维护国际单位制。
1954年,国际计量联合会正式批准了SI单位制。
在制定SI单位制的过程中,科学家们确定了7个基本单位:米(m)、千克(kg)、秒(s)、度(K)、摩尔(mol)、安培(A)和光速(c)。
这7个基本单位可以用来衡量长度、质量、时间、温度、物质的质量、电流和光速等基本物理量。
此外,SI还包括2个副单位,即平方米(m²)和立方米(m³)。
这2个副单位可以用来衡量面积和体积等物理量。
随着科学技术的发展,SI单位制也不断更新和完善。
例如,在1971年,科学家们为了确定精确的光速值而提出了一种新的单位,即国际千分之一米(International Kilogram of the Metre,简称IKM)。
IKM是一种基于光速的单位,可以用来确定精确的物理量。
在近几年,科学家们还提出了一种新的基本单位,即基本电荷单位(elementary charge unit,简称e)。
单位制的沿革及使用注意事项作者:侯军来源:《中学教学参考·理科版》2010年第01期在人教版和粤教版的物理教材中,都是在高一的动力学部分介绍力学单位制常识.而关于单位制的完整体系,却涉及包括物理、数学、化学在内的整个自然科学领域,即便是在物理学科,也涉及普通物理、理论物理和工程物理等分支,因此了解单位制的历史与沿革及相关使用注意事项非常必要且重要.一、单位制的历史与沿革计量单位的出现,最早可以追溯到公元前25世纪的埃及:长度的单位是库比特,面积的单位是斯坦塔.在中国,公元前6世纪,已经出现了长度、容量、重量的单位.远古时期单位的规定,大多源于人类的生活实践(如时辰、石、斗、克拉等)或君王的权威(如码、石、英寸等),在不同的地域,无论是单位的规定还是单位的进位制,差别都很大.随着文化交流的深入,使单位的统一成为必要.而随着科学技术的发展,计量参量的增多,也带来单位的增多.哪些单位是基本的、哪些是导出的,如何将单位体系科学化,这就是单位制形成的背景.1.第一个单位制——厘米克秒制(CGS)到了公元18世纪,人们开始感受到用人身体长度(或日常器具的长度)作为标准缺点很多,非常混乱.人们迫切希望找到一种长度固定的度量单位,终于想起了地球.当时认为地球的大小和长度不会变化,如果用地球上的一段距离作为长度单位,就可以得到固定不变的度量单位.我国清朝的康熙皇帝,于1709-1710年在东北地区进行大规模的土地测量.由于当时的长度单位不统一,康熙皇帝规定取地球子午线1度为200里,每里为1800尺.19世纪后半期,米制已被欧洲、美洲的许多国家接受,把各种单位构成逻辑关系形成一种单位制成为迫切要求.这时英国科学促进协会(BAAS)提出,需要一种由某几个基本单位按系统建立起来的一贯单位制.在力学中选择三个基本量:长度、时间和质量,它们的基本单位被选为:厘米、克和平均太阳时的秒.这个单位制中,除基本单位外,还包括按“一贯单位”的要求,导出的这个量制中所能导出的导出量的单位.2.单位制的过渡与成熟——绝对静电制(CGSm)、绝对电磁制(CGSe)、高斯制、有理化单位制、乔吉制1832年,高斯发表《用绝对单位测量地磁场强度》,论证必须以力学中力的单位进行地磁的“绝对测量”,代替用磁针进行的地磁测量.为此,高斯在与韦伯合作,在磁学测量中引用了以毫米、毫克和秒这三个单位为基础的“绝对”电学单位制.后来,韦伯把它推广到其他的电磁测量,并在1851年对从电的库仑定律出发的一组物理公式中,确定了一种一贯性的绝对厘米克秒单位制,定名为静电制(CGSe).他又对从磁库仑定律出发的一组物理公式中,确定了一种一贯性的绝对厘米克秒单位制,定名为电磁制(CGSm).韦伯没有意识到,厘米克秒静电制之所以成立,是在库仑定律中令比例系数k=1以及真空介电常数为1.也就是说,他实际上已经选取了第四个基本量和基本单位并且采用了非合理化公式.当时,CGSe制与CGSm制都在电磁学中使用,可是对同一电磁量,在CGSe中与在CGSm中数值相差很大,量纲也不一致,极易导致误解.高斯后来发现,只要把非合理化公式中的比例常数做适当的规定,全部电学量的单位都和CGSe制的一样,全部磁学量的单位都和CGSm制的一样,这就是曾广泛使用的高斯单位制——他仍选厘米、克、秒作为基本单位,而实际上第四个基本量在电学量中是在磁学量中是但在那些既有电学量又有磁学量的公式中,高斯制同样面临困难.1882至1883年,赫维赛特与洛仑兹提出了以CGS作为基本单位的有理化单位制.1889年国际电学会议通过了功和能的单位焦耳,功率的单位瓦特,电感的单位为象限(1893年改为亨利).1897年英国科学促进协会建议的磁通单位名称是韦伯,1900决定CGSm制磁场强度H的单位名称是高斯,磁通单位名称是麦克斯韦.1902年意大利物理学家乔吉创立了合理化实用制,以米、千克、秒和一个实用电学单位为基本单位(并采用合理化电磁公式),建议用磁场强度H作为第四个基本量.1935年,国际电工委员会决定了以米、千克、秒单位制为国际电磁单位制,并定名为乔吉制,以安培作为第四个基本单位.1935年国际计量委员会亦作出类似的决定,并于1948年起正式采用.3.国际单位制(SI)把三量纲制加以扩大,使之覆盖光学量和热学量,其进程不像覆盖电学量那么复杂.在热学单位制中,增加一个表示温度的基本量,在米制中为摄氏度(或开尔文),而英制中为华氏度(或兰氏度).在建立光学量的单位制历程中,由于光学计量中最早发展的是发光强度单位“烛光”(后来的坎德拉),很自然地以它作为基本单位了.1948年开始,国际计量局(BIPM)在各国之间进行调查,1954年第十届国际计量大会(CGPM)通过决议确定,在米、千克、秒三个基本单位之外,增加安培、开尔文和坎德拉作为基本单位,1960年第十一届CGPM确立了这6个基本单位构成的国际单位制(SI).为了较好地使得在化学中的量的单位也按SI的原则进入SI,1971年的CGPM上,增加了第七个基本量:物质的量n,对应第七个基本单位摩尔,进一步完善了SI.事实证明,CGPM对SI的完善并为终结.现在就有专家在探讨,是否应把对数量的两个单位奈培(Np)和贝尔(B)也作为SI单位1的专门名称.看来,SI还可以更加枝繁叶茂.从单位制的发展史我们不难看出,各种单位制并不是同时代斗争火拼关系,也不是后时代对前时代的简单否定关系,而是初级到高级的不断丰富、完善,才最终使SI在世界各地、不同领域广泛地被接受.这个地位的取得,凝聚了无数科学家的心血和贡献.二、国际单位制的组成和使用国际单位制由SI单位和SI词头构成,后者与SI单位构成SI倍数单位.使用国际单位制时,可以接纳一些常用的但非SI的单位.1.SI单位——由基本单位、辅助单位和导出单位组成(1)基本单位7个:长度(m)、质量(kg)、时间(s)、热力学温度(K)、物质的量(mol)、电流(A)、发光强度(cd).(2)辅助单位2个:平面角(rad)、立体角(sr).(3)导出单位——包括具有专门名称的19个、用基本单位表示的导出单位一种用专门示例单位表示的导出单位.有专门名称的导出单位示例(现仅列出与中学物理教学密切相关的部分):专门单位表示的导出单位示例:物理量名称单位名称单位符号和基本单位的关系力矩牛顿米-2比热容、比熵焦耳每千克开尔文--1(动力)黏度帕斯卡秒--1表面张力牛顿每米-2热流密度(辐射照度)瓦特每平方米-2热容,熵焦耳每开尔文--1比能焦耳每千克-2热导率(导热系数)瓦特每米开尔文--1能量密度焦耳每立方米--2电场强度伏特每米--1非SI单位(1)接受与SI合并使用的非SI单位(2)接受与SI合并使用的非SI单位4.使用SI单位的注意事项(1)尽量使用SI单位,但仍可接纳使用非SI单位.在使用物理公式运算时,则必须使用SI单位.(2)非SI单位中的摄氏度以及非十进制的单位,如平面角单位“度”、“分”、“秒”与时间单位“分”、“时”、“日”等,不得出现k°和kh.亿、万4)等是我国习惯用的数词,仍可使用,但不是词头.词头不得重叠使用,如pF不得用μμF表示.词头不得出现在导出单位的分母中(但质量单位kg例外).如摩尔内能单位kJ/mol不宜写成J/mmol(但比能单位可以是J/kg).(3)导出单位中的乘号无名称,如电阻率单位Ω•m的名称为“欧姆米”.而符号表示时,Ω•m与Ωm是等效的.(4)导出单位的除号的对应名称为“每”字,无论分母中有几个单位,“每”字只出现一次.如比热容单位的符号J/(kg•K),其单位名称是“焦耳每千克开尔文”而不得说成“焦耳每千克每开尔文”.而用符号表示时,下列三种形式是等效的、-3和-3.分母中有两个以上单位符号时,整个分母应加圆括号,如热导率单位的符号是W/(m•K),而不是W/m•K或W/K/m.(5)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.如断面惯性矩的单位的名称为“四次方米”,而不是“米的四次方”.(6)单位的名称或符号必须作为一个整体使用,不得拆开.如摄氏温度单位“摄氏度”表示的量值应写成并读成“20摄氏度”,不得写成并读成“摄氏20度”.(7)分子无量纲而分母有量纲的组合单位即分子为1的组合单位的符号,一般不用分式而用负数幂的形式.如波数单位的符号是-1,一般不用1/m.单位制的发展史涉及事件多,知识面广,很多在深度方面已经超过了中学知识范畴.SI的完整体系和使用注意事项也很细、篇幅很大,并非本文所能详表.这里列举与中学物理教学密切相关的部分,和同行们交流.有不当甚至错误之处,恳请批评指正.参考文献:[1]国际计量局编著,中国计量科学研究院情报室译.国际计量局100周年(1875~1975)[M].北京:技术标准出版社,1980.[2]沈雄.基本长度单位和时间的演化[J].物理教学,1997,3.(责任编辑黄春香)。
国际单位制及国际单位制词头国际单位制(法语:Système International d'Unités符号:SI),源自公制或米制,采用十进制进位系统,1799年被法国最早作为度量衡单位。
基本单位的定义则始于1889年(第一届国际计量大会),1948年第九届国际计量大会决定建立一种简单而科学的、供所有米制公约国均能使用的实用单位制。
通过对物理量进行分析发现,只要定义几个物理量作为基本量(称为基本单位),就可以导出其他物理量,称为导出量(其单位称为导出单位)。
1954年第十届国际计量大会决定使用时间单位秒(s)、长度单位米(m)、质量单位千克(kg)、电流单位安培(A)、热力学温度单位开氏度(o K)、发光强度单位坎德垃(cd)6个单位作为“实用单位制”的基本单位。
1960年第十一届国际计量大会决定将“实用单位制”改名为国际单位制(International System of Units,简称SI)。
承认平面角和立体角的相应单位弧度和球面度是SI中独立类单位,称为SI辅助单位。
弧度(rad)是一个圆内两条半径在圆周上截取的弧长与半径相等时,它们所夹的平面角的大小。
球面角(sr)是一个立体角,其顶点位于球心,而它在球面上所截取的面积等于以球半径为边长的正方形面积。
1967年第十三届国际计量大会决定将热力学温度单位改为开尔文(K)。
1971年第十四届国际计量大会决定增加物质的量作为国际单位制的基本,单位为摩尔(mol)。
目前共有七个基本国际单位,见表1。
表1基本国际单位制及辅助单位名称常用表示符号单位的名称单位的符号时间t秒s长度L米m质量m千克kg电流Ι安(培)A热力学温度T开(尔文)K物质的量n(μ)摩(尔)mol发光强度I(P)坎(德拉)cd平面角θ(ψ)弧度rad立体角Ω球面角sr注:1.最后两行为辅助单位,无量纲,1995年第二十届国际计量大会作出决议,把这两个辅助单位归入导出单位。
国际单位制的定义方式与历史2014年1月11日锁相来源:科学公园【单位与量纲】系列文章之(二)国际单位制是1960年第11届国际计量大会所确定的,随后又不断进行了修改和补充。
国际单位制常被缩写为SI,这是法语―国际单位系统‖的意思。
目前国际单位制的七个基本单位是:米、千克、秒、安培、开尔文、摩尔和坎德拉。
七个基本单位之外,还有两个辅助用的单位弧度和球面度。
图片来源:网络物理规律很多,物理量也很多,它们往往是互相联系着的。
我们可以人为地选定一批单位作为基本量,再通过物理规律导出其他物理量单位。
选定基本量和决定导出量导出方式的方法就称为单位制。
选择多少基本量,选择哪些基本量,如何确定该基本量的定义方式,这都是创建单位制所需要考虑的问题。
其中最后一个问题要求标准单位容易取得,比如热学中常用的―熵‖难以获得标准单位,因此不适合作基本量。
所谓国际单位制,就是一套科学家共同认可的物理量定义方式。
七个基本单位在物理学中并不见得有非常特殊的地位,也不见得以后不会被重新定义或者增减。
如下图所示,除了代表温度的开尔文外,其他基本量之间有直接的关联方式,所以增减或者取代除温度外的物理量都很容易操作。
比如说,以后用电荷的电量作为基本单位取代电流的单位安培,应该是精度更高更合理的定义方式。
值得一提的是,温度独立于其他基本量,并不意味着温度的定义更简单;事实上,温度的定义细节是最不为人所熟悉、最繁琐、想错错不了、又难以提高精度的。
我们将在第四篇―不平常的温度‖中作具体介绍。
质量的定义虽然不复杂,但是背后有非常深刻的物理意义,我们也将在第三篇―惯性质量与引力质量‖中单独介绍。
国际单位制的七个基本单位以及它们之间的联系。
注意温度的单位K与其他单位没有任何直接联系。
注意箭头的方向,K、s和kg是三个最独立的单位,它们的定义不依赖于任何其他单位。
图片来源:wiki。
温度单位:开尔文(K)[独立定义并且不影响其他基本单位]详见本系列文章第四篇―不平常的温度‖。
单位的有趣历史知识单位的有趣历史知识:从国际单位制到现代计量学在日常生活中,我们经常接触到各种计量单位,比如米、千克、秒等。
这些单位是通过国际单位制(SI制)来规定和使用的。
国际单位制是现代计量学的基础,它是由各国科学家共同制定的一套标准,旨在实现计量的统一和精确。
国际单位制的历史可以追溯到法国大革命时期。
1790年,法国国民议会决定建立一套统一的度量衡系统,称为“公制”。
公制的基本单位有米、千克、秒等,这些单位都是通过实验和观测得出的。
例如,米的定义是光在真空中经过1/299792458秒所走的距离,而千克的定义是国际千克原器的质量。
然而,由于不同国家和地区使用的计量单位不一致,给贸易和科学研究带来了很大的困扰。
为了解决这个问题,国际计量组织(BIPM)于1875年成立,开始制定国际度量标准。
20世纪初,随着科学技术的飞速发展,对计量的精确性和统一性的需求越来越迫切。
于是,国际单位制在1960年正式得到了国际计量大会的批准,并在1971年进行了修订。
这个版本的国际单位制被称为“国际单位制(SI)”。
国际单位制是基于七个基本单位的。
除了米、千克和秒,还有安培(电流单位)、开尔文(温度单位)、摩尔(物质的量单位)和坎德拉(光强单位)。
这些基本单位与其他单位之间存在一定的关系,通过特定的前缀可以进行扩展或缩小,以满足不同的计量需求。
国际单位制在科学研究、工程技术、医学诊断等领域都起着至关重要的作用。
它为不同国家和地区提供了一个统一的计量标准,使得数据的比较和交流变得更加简单和准确。
而在现代计量学中,还有一些其他的有趣的单位和概念。
比如,霍克定律是描述弹性形变的一个重要定律,它的单位是帕斯卡(Pa)。
帕斯卡是国际单位制中的压强单位,表示为每平方米的力。
另一个有趣的概念是比奥-萨伊法尔德定律,它描述了电流通过导体的关系。
这个定律以欧姆(Ω)为单位,表示电阻的大小。
还有一些实际应用中常用的单位,比如瓦特(W)表示功率,焦耳(J)表示能量,赫兹(Hz)表示频率等等。
科技名词定义中文名称:国际单位制英文名称:international system of units,SI其他名称: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。
所属学科:电力(一级学科);通论(二级学科)本内容由全国科学技术名词审定委员会审定公布百科名片国际单位制的基本单位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”。
以后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。
目录外文名称背景SI基本单位SI辅助单位SI常用导出单位SI单位的定义SI单位前缀SI单位使用规则外文名称背景SI基本单位SI常用导出单位SI单位的定义SI单位前缀SI单位使用规则展开编辑本段外文名称法文:Système international d'unités (SI)英文:International System of Units编辑本段背景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。
其中,具有专门名称的SI导出单位总共有19个。
有17个是以杰出科学家的名字命名的,如牛顿、帕斯卡、焦耳等,以纪念他们在本学科领域里作出的贡献。
同时,为了表示方便,这些导出单位还可以与其他单位组合表示另一些更为复杂的导出单位。
国际单位制简介在日常生活、工农业生产和科学研究中,经常要使用一些物理量来表示物质及其运动的多少、大小、强度等。
例如,1 m布、2 kg糖、30 s等等。
有了米、千克这样的计量单位,就能表达这些东西的数量。
但是,由于世界各国、各民族的文化发展的不同,往往会形成各自的单位制,如英国的英制、法国的米制等。
因而使得同一个物理量常用不同的单位来表示。
例如,压强的单位有千克/平方厘米、磅/平方英寸、标准大气压、毫米汞柱、巴、托等多种。
这样多的单位在换算过程中很容易出现差错,这对于国际科学技术的交流和商业往来是非常不方便的。
因此,就有了实行统一标准的必要。
1960年以来,国际计量会议以米、千克、秒制为基础,制定了国际单位制(简称SI)。
国际单位制是在米制基础上发展起来的,于1960年第11届国际计量大会通过。
目前已有80多个国家宣布采用国际单位制,工业比较发达的国家几乎全部采用了国际单位制。
1977年5月,我国国务院颁布了《中华人民共和国计量管理条例(试行)》,并在第三条中明确规定“我国的基本计量制是米制(即公制),逐步采用国际单位制”。
1981年4月,经国务院批准颁发了《中华人民共和国计量单位名称与符号方案(试行)》,要求在全国各地试行。
国际单位制中,SI单位分为如下两类:• 基本单位• 导出单位依照科学的观点,把SI单位分为两类是有一定程度的任意性,因为从物理学的角度来说,并不要求这种分法。
然而,国际计量会议考虑到应在国际关系、教学和科学工作中使用一种具有统一性、实用性和世界性优点的实用单位制,决定选取7个具有严格定义的,在量纲上彼此独立的单位作为国际单位制的基础,这7个SI单位称为基本单位。
SI单位的第二类是导出单位,即可以按照选定的代数式由基本单位组合起来构成的单位。
由基本单位构成的这些单位,有一些可用专门名称和符号代替,这些专门名称和符号本身又可以构成其他导出单位的表示式和符号。
按照通常一贯性的含义,这两类SI单位构成了一个一贯单位体系。
关于国际单位制
1.关于国际单位制
国际单位制是1960年第11届国际计量大会通过的,其国际代号为SI。
根据1954年国际度量衡会议决定。
自1978年1月1日起实行国际单位制。
我国国务院于1977年5月27日颁布的《中华人民共和国计量管理条例(试行)》第三条规定:“我国的基本计量制度是米制(即”公制“),逐步采用国际单位制”。
国际单位制是在国际公制和米千克秒制基础上发展起来的。
在国际单位制中,规定了7个基本单位和2个辅助单位,其他单位均由这些基本单位和辅助单位导出。
(2)国际单位制的辅助单位
注:10称为万,10称为亿,10称为万亿,这类数词的使用不受词冠名称的影响。
但不应与词冠混淆。
(5)有关国际组织认可的地些非国际单位制单位
本部分列出的是得到国际计量委员会(CIPM)、国际计量局(BIPM)和国际标准化组织(ISO)承认的一些非国际单位制单位。
注:1。
平面角单位度、分、秒的符号,在组合单位中采用(︒)、(’)、(’’)的形式。
例如不用︒/s而用(︒)/s。
2.升的两个符号属同等地位,可任意选用。
②用于专门领域的与国际单位制并用的单位(ISO)
会(IAU)规定的符号为A。
③暂时与国际单位制并用的单位(BIPM)
注:拉德是吸收剂量的专用单位,当“拉德”这个词可能与弧度的符号发生混凝土淆时,应用rd作为拉德的符号。
④一些其他可使用的单位(ISO)(部分)
旋转速度:转每分r/min;标准大气夺atm(1atm=101325 Pa);分贝dB;光年l.y(1l.y =9.46053⨯1015 m,用于天文学,不得与SI单位并用)。
浅谈基本单位的定义及其历史变迁物理学研究中,有七个国际单位制(SI)基本单位,分别是:米、千克、秒、安培、开尔文、摩尔和坎德拉。
其定义和变迁均与物理学理论和实验的发展密切相关,在人类对自然界的认识不断深入的过程中,为物理学的发展和应用提供了重要的支持和推动。
一、米(m),米是长度的基本单位。
1、1799年制造出表征米的量值的基准器:制成一根3.5毫米x25毫米短形截面的铂杆,以此杆两端之间的距离定为1米,并交法国档案局保管,所以也称为“档案米”。
这就是最早的米定义。
2、国际单位制的长度单位“米”起源于法国。
1790年5月由法国科学家组成的特别委员会,建议以通过巴黎的地球子午线全长的四千万分之一作为长度单位一米,1791年获法国国会批准。
3、1983年10月在巴黎召开的第十七届国际计量大会上通过了米的新定义:米是1/299792458秒的时间间隔内光在真空中行程的长度。
这样,就得到了更为可靠的1米的定义,用之至今。
在日常生活和工程实践中应用广泛,例如建筑物的尺寸、车辆的长度和宽度等都需要用长度单位来描述。
速度、加速度、角速度等其他物理量单位也都需要用长度单位进行计算。
二、千克(kg),千克是质量的基本单位。
1、1795年,法国科学院正式引入千克作为度量单位,并定义了千克的实物基准——铂铱合金千克原器,其质量被精确测量为1千克。
2、经历了多个阶段的变革和演进,其定义逐渐与物理常数、微观物理量和量子力学物理量等更基本的物理量相关联。
自20世纪70年代以来,千克的定义开始与量子力学中的能量和频率等物理量相关联。
3、国际度量衡委员会(CIPM)计划在2018 年 11 月召开大会,对质量单位“千克” 进行重新定义,改用普朗克常数测量值为基准。
新定义于2019年5月20日世界计量日起正式生效。
1千克新定义为“对应普朗克常数为6.62607015×10-34J·s时的质量单位”。
在工业生产和工程实践中应用广泛,例如在制造过程中需要用质量单位来控制原材料的投入和产品的输出,在建筑领域需要用质量单位来计算建筑物的承载能力等。
si制计量单位一、引言计量单位是衡量物理量的标准,它在我们日常生活、科学研究和产业发展中具有重要的地位。
自从国际单位制(SI)创立以来,全球范围内的大部分国家都采用了这一计量体系。
我国也在不断调整和完善自己的法定计量单位,以适应国家发展和人民生活的需要。
本文将简要介绍国际单位制的起源与发展,以及我国法定计量单位的变迁和改革意义。
二、国际单位制的起源与发展国际单位制(SI,Le Système International d"Unités)起源于19世纪末,是为了消除各国间因计量单位不统一而造成的困扰。
经过多次修订,如今SI已经成为全球公认的计量体系。
SI制的核心是七个基本单位,包括长度、质量、时间、电流、温度、物质的量和发光强度。
此外,还有许多导出单位,可以根据基本单位进行组合和推导。
三、我国法定计量单位的变迁在SI制确立之前,我国曾采用过一系列法定计量单位。
如市制、英制等。
1959年,我国政府发布《关于统一计量制度的命令》,开始逐步推行SI制。
经过多次调整,如今我国法定计量单位已经与国际单位制接轨,包括长度、质量、时间、电流、温度、物质的量和发光强度等七个基本单位,以及部分导出单位。
四、计量单位在日常生活中的应用计量单位在日常生活中无处不在,例如我们购买商品时关注的重量、长度、容积等,都与计量单位密切相关。
此外,在科学研究、工程建设和国际贸易等领域,计量单位的统一和准确更是至关重要。
五、我国计量单位改革的意义计量单位改革不仅有利于提高我国科学研究和产业发展的水平,还有助于促进国际贸易和交流。
通过与国际单位制的接轨,我国产品在国际市场的竞争力得到提升,为国家经济和社会发展创造了有利条件。
六、结束语计量单位是现代社会不可或缺的基础,国际单位制的确立和我国法定计量单位的改革,为全球范围内的科学研究、产业发展和人民生活提供了统一、准确的标准。
国际单位制基本量国际单位制基本量是按照国际单位制统一定义的一组特殊的量值,它具有明确的国际协定义的特性。
国际单位制是一项伟大的贡献,它使得科学家们能够更加有效地进行科学研究,进行科学技术和实践。
它在政治、经济、文化和社会方面也产生了很大的影响,为人们提供了一种精确测量、标准化和统一量度的可行性。
“国际单位制基本量”起源于1901年在法国由“国际单位制学会”制定的“第一国际定义约定书”中,它综合考虑了物理、化学、生物学和其他学科的需要,确定了7个基本量和一组基本单位,构成了一个完整的单位体系,他们分别是:长度、重量、时间、电流、温度、光强和力。
以米为长度、千克为重量、秒为时间、安培为电流、摄氏度为温度、坎德拉为光强和牛顿为力。
国际单位制发展迅速,其应用不断拓展和完善,在现代科学研究和社会应用中已经发挥重要作用,已成为全球沟通的重要工具。
国际单位制在科学技术研究中的应用,为科学家们提供了一种精确的研究工具,使得他们能够更加精确、有效地进行科学技术的研究,且他们无需考虑不同的量度和单位;在社会应用中,它可以提供一种统一的标准,使得各国在经济、外交和贸易中更容易进行协议设计和履行。
同时,国际单位制也有一些不足之处。
由于不同国家对国际单位制采用不同程度的实施,使得其在实际应用中出现了一定的偏差。
在国际交流中,如果因为不同的单位而出现沟通障碍,也会影响国家间的合作顺畅。
此外,随着科技的发展,新的领域越来越多,而原有的基本量和基本单位紧跟不上,需要不断地更新和完善,以满足人们的需求,也有一定的局限性。
总的来说,国际单位制基本量在国际沟通、科学研究和社会实践中发挥了重要作用,但也存在一定的偏差和局限性,需要不断完善和更新才能满足各国更加先进的技术需求。
未来,随着科技的发展,国际单位制基本量一定会发挥更大的作用,承担更多的责任,带给人们更多的便利,为人们生活带来更多的福祉。
国际单位制的发展史国际单位制的发展史长度的单位古代常以人体的一部分作为长度的单位。
例如我国三国时期(公元三世纪初)王肃编的《孔子家语》一书中记载有:“布指知寸,布手知尺,舒肘知寻。
”两臂伸开长八尺,就是一寻。
还有记载说:“十尺为丈,人长八尺,故曰丈夫。
”可见,古时量物,寸与指、尺与手、寻与身有一一对应的关系。
西方古代经常使用的长度单位中有所谓的“腕尺”,约合52~53厘米,与从手的中指尖到肘之间的长度有密切关系。
也有用实物作为长度单位依据的。
例如,英制中的英寸来源于三粒圆而干的大麦粒一个接一个排成的长度。
多少年来世界各国通行种类繁多的长度单位,甚至一个国家或地区在不同时期采用不同的长度单位,杂乱无章,极不统一,对商品的流通造成许多麻烦。
所以,随着科学技术的进步,长度单位逐渐趋于统一,这个进程早在几百年前就已经开始了。
1790年法国国民议会通过决议,责成法国科学院研究如何建立长度和质量等基本物理量的基准,为统一计量单位打好基础。
次年,又决定采用通过巴黎的地球子午线的四分之一的千万分之一为长度单位,选取古希腊文中“metron”一词作为这个单位的名称,后来演变为“meter”,中文译成“米突”或“米”。
从1792年开始,法国天文学家用了7年时间,测量通过巴黎的地球子午线,并根据测量结果制成了米的铂质原器,这支米原器一直保存在巴黎档案局里。
法国人开创米制后,由于这一体制比较科学,使用方便,欧洲大陆各国相继采用。
后来又作了测量,发现这一米原器并不正好等于地球子午线的四千万分之一,而是大了0.2毫米。
人们认为,以后测量技术还会不断进步,热必会再发现偏差,与其修改米原器的长度,不如就以这根铂质米原器为基准,从而统一所有的长度计量。
1875年5月20日由法国政府出面,召开了20个国家政府代表会议,正式签置了米制公约,公认米制为国际通用的计量单位。
同时决定成立国际计量委员会和国际计量局。
到1985年10月止,米制公约成员国已有47个。
计量单位进化史。
人类使用计量单位的历史可以追溯到古埃及和古希腊时期。
这些早期的计量单位通常是以人体的某些部位或生活用品的大小为基础的。
例如,在古埃及,英尺是以人脚的长度为基础的,而在古希腊,千克是以一种特定种类的谷物的重量为基础的。
随着人类文明的发展,计量单位也发生了变化。
例如,在罗马帝国时期,英尺是以一个人的大脚趾的长度为基础的,而在中世纪时期,英尺被定义为12英寸。
在更近的历史中,计量单位又发生了进一步的变化,例如美国定义英尺为12英寸,而英国定义英尺为11英寸。
在近代,计量单位又发生了重大变化。
例如,在1791年,法国政府颁布了《法定度量衡法》,将英尺定义为12英寸,并将千克定义为一千毫升水的重量。
这种新的计量单位被称为“公制单位”。
在20世纪,国际协会制定了一组新的计量单位,这些单位被称为国际单位制(SI)。
国际单位制定义了7种基本单位,包括:米(长度单位)、千克(质量单位)、秒(时间单位)、伏特(电压单位)、摩尔(质量浓度单位)、度(温度单位)和费(辐射单位)。
国际单位制还定义了许多其他单位,这些单位可以由基本单位组成。
国际单位制的出现标志着计量单位的又一次重大变化,它为国际贸易和科学研究提供了一种统一的标准。
目前,国际单位制已经成为世界上大多数国家使用的计量单位。
《国际单位制》是国际上通用的计量单位标准体系,它为全球科学、工程和商业活动提供了统一的度量标准。
国际单位制的建立和发展对于推动全球科技进步、促进国际贸易以及加强各国合作具有重要意义。
下面将从国际单位制的历史渊源、基本原则、主要单位及其应用等方面进行详细阐述。
一、历史渊源国际单位制的历史可以追溯到法国大革命时期。
1789年,法国国民议会决定改革旧有的度量衡系统,于是诞生了米制度。
1799年,米制度正式颁布,其中包括米、千克和秒等基本单位。
从此,度量衡体系逐渐得到完善,并在国际上得到广泛应用。
1875年,国际度量衡大会成立,标志着国际度量衡事业进入了国际化阶段。
此后,国际单位制不断完善,经历了多次修订和更新,最终形成了现代的国际单位制。
二、基本原则国际单位制的基本原则包括度量单位的稳定性、可实现性和国际性。
度量单位的稳定性要求单位定义应该是基于不变的自然常数或物理常数,以确保度量单位的长期稳定性。
度量单位的可实现性要求单位的测量方法和实现技术应当是可行的,能够被广泛接受和应用。
度量单位的国际性则要求其具有普遍适用性,能够被全世界范围内的科学工作者所认可和应用。
三、主要单位及其应用国际单位制包括七个基本单位,分别是米、千克、秒、安培、开尔文、摩尔和坎德拉。
除此之外,国际单位制还包括一系列的导出单位,如牛顿、焦耳、瓦特等,这些单位在物理、化学、工程等领域得到广泛应用。
国际单位制的应用涵盖了科学研究、工业生产、医学诊断、环境监测等众多领域,为各行各业提供了精确的度量标准,推动了人类社会的发展进步。
四、国际单位制的未来发展随着科技的不断进步和人类社会的不断发展,国际单位制也在不断进行着更新和完善。
2019年,国际度量衡大会通过了新的国际单位制改革方案,重新定义了基本物理常数的取值,使国际单位制更加符合现代科学的需求。
未来,国际单位制将继续发展,随着科技的进步而不断完善,以更好地服务于全球科学、工程和商业活动。
附录二国际单位制(SI)国际单位制是1960年第11届国际计量大会所通过的国际间统一的单位制,其符号SI为法文Le Système Internationald’Unités的缩写。
国际单位制是由7个基本单位、2个辅助单位、19个具有专门名称和符号的导出单位以及16个用来构成十进制倍数和分数单位的词头组成。
由此出发,可以导出其它单位。
1. SI基本单位及其定义量的名称单位名称单位符号定 义长度米m米为在时间间隔1/299 792458s期间光在真空中所通过的路径长度质量千克kg等于保存在巴黎国际权杜衡局的铂铱合金圆柱体的千克原器的质量时间秒s秒是銫-133原子基态的两个超精细能级之间跃迁所对应的辐射的9 192 631 770个周期的持续时间电流强度安[培]*A在真空中,截面积可以忽略的两根相距1m的无限长平行圆直导线内通过等量恒定电流时,若导线间相互作用力在每米长度上为2×10-7N,则每根导线中的电流为1A热力学温度开[尔文]K热力学温度单位开尔文是水三相点热力学温度的1/273.16发光强度坎[德拉]cd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540×1012Hz的单色辐射,且在该方向上的辐射强度为1/683 W·sr -1物质的量摩[尔]mol 摩尔是一系统的物质的量,该系统中所包含的基本单位数与0.012kg碳-12的原子数目相等。
在使用摩尔时,基本单位应予指明,可以是原子、分子、离子、电子及其它粒子,或是这些粒子的特定组合体* 去掉方括号的是中文名称的全称;去掉方括号及方括号中的字,即成为简称。
以下诸表用法相同。
2. SI辅助单位及其定义物理量单位名称单位符号定 义平面角弧度rad弧度是圆内两条半径之间的平面角,这两条半径在圆周上所截取的弧长与半径相等立体角球面度sr球面度是一个立体角,其顶点位于秋心,而它在球面上所截取的面积等于以球半径为边长的正方形面积3. 具有专门名称和符号的SI导出单位量的名称单位名称单位符号表 示 式用SI单位用SI基本单位频 率赫[兹]Hz s -1力,重力牛[顿]N kg﹒m﹒s -2压强,压力,应力帕[斯卡]Pa N/m 2kg﹒m -1﹒s -2能[量],功,热量焦[耳]J N﹒m kg﹒m 2﹒s -2功率,辐射通量瓦[特]W J/s kg﹒m 2﹒s -3电荷[量]库[仑]C s﹒A电压,电动势,电位(电势)伏[特]V W/Akg﹒m2﹒s -3﹒A -1电 容法[拉]F C/Vkg -1﹒m -2﹒s4﹒A 2电 阻欧[姆]ΩV/Akg﹒m 2﹒s -3﹒A -2电 导西[门子]S A/Vkg-1﹒m 2﹒s3﹒A -2磁通量韦[伯]Wb V﹒skg﹒m 2﹒s -2﹒A -1磁通量密度,磁感[量]强度特[斯拉]T Wb/m2kg﹒s -2﹒A -1电 感亨[利]H Wb/Akg﹒m 2﹒s -2﹒A -2摄氏温度摄氏度℃K光通量流[明]Lm cd﹒sr[光]照度勒[克斯]Lx lm/ m2m -2﹒cd﹒sr[放射性]活度贝可[勒Bq s-1尔]吸收剂量戈[瑞]Gy J/kg m2﹒s-2剂量当量希[沃特]Sv J/kg m2﹒s-24. 国际单位制(SI)词头倍数词头词头名称国际符号分数词头词头名称国际符号法 文中 文法 文中 文1018exa 艾[可萨]E10-1déci分d1015Peta拍[它]P10-2Centi厘c 1012téra太[拉]T10-3milli毫m 109giga吉[咖]G10-6micro微μ106méga兆M10-9nano纳[诺]n 103kilo千k10-12pico皮[可]p102hecto百H10-15femto 飞[母托]f101déca十Da10-18atto阿[托]a。
国际单位制的沿革历史
物理量间通过物理定律和有关的定义彼此建立联系,人们往往取其中一些做为基本物理量,以它们的单位做为基本单位,这就是单位制。
国际单位制的发展
二次世界大战后,国际间的合作日趋加强,但各国之间的计量单位和单位制并不统一,这给国际间的交往要求造成很多不便,贻误了许多重要工作。
1948年第九届国际计量大会要求国际计量委员会在科技领域开展国际征询,并对上述情况进行研究。
1954年,在多方研究的基础上,第十届国际计量大会决定将实用单位制扩大为六个基本单位,即米、千克、秒、安培、开尔文和坎德拉,其中开尔文是绝对温度的单位,坎德拉是发光强度的单位。
1960年第十一届国际计量大会决定将上述六个基本单位为基础的单位制命名为国际单位制,并以SI(法文Le system International el’Unites的缩写)表示。
1971年第十四届国际计量大会增补了一个基本量和单位,这就是“物质的量”及其单位—摩尔。
国际单位制在规定基本单位的同时还规定了一系列配套
的导出单位和通用的词冠,形成一套严密、完整、科学的单位制。
国际单位比其它单位制有许多优点:一是通用性,适用于任何一个科学技术部门,也适用于商品流通领域和社会日常生活;二是科学性和简明性,构成原则科学明了,单位间换算简便;三是准确性,每个单位都有严格的定义和精确的基准。
基本单位的规定
米(m),等于氪86原子在真空中发射的橙色光波波长的1,650,763.73倍。
千克(Kg),等于保存在巴黎国际计量局的铂铱千克国际原器的质量。
秒(s),等于铯133原子基态的两个超精细能级之间跃迁所对应的辐射的9192631770个周期的持续时间。
安培(A),在圆截面很小的两根平行的无限长直导体中通以强度相同稳恒电流,如果两导体相距1米,且处于真空中时,在每米长度上所受到的作用力为2ⅹ10-7牛顿,则此稳恒电流的强度为1安培。
开尔文(k),水的三相点温度为273.16K,开尔文一度等于水的三相点热力学温度的1/273.16。
热力学温度T和摄氏温度t的关系为T= t + 273.15。
坎德拉(cd),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540ⅹ1012赫兹的单色辐射,且在此方向上的辐射强度为1/683瓦特每球面度(w/sr)。
摩尔(mol),是一物质系统的物质的量。
它是构成物质系统的结构粒子数目和0.012千克碳-12中的原子数相等,则这个系统的物质的量为1摩尔(mol),结构粒子可以是原子、分子、离子、电子、光子等,或是这些粒子的指定组合体,在使用该单位时必须指明结构粒子的种类。