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基本介紹播報

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數(shù)學學中的數(shù)學量，一般都包含數(shù)值和單位兩部份，只有少數(shù)的數(shù)學量是沒有單位的純數(shù)，因為數(shù)學量之間存在著規(guī)律性的聯(lián)系，所以沒有必要對每位化學量的單位都進行規(guī)定，可以選定一些數(shù)學量作為基本量，對那些被選為基本量的數(shù)學量規(guī)定其單位，這種單位稱為基本單位。不直接規(guī)定其單位的數(shù)學量稱為導入量，其單位可由該化學量和基本量的關(guān)系推論下來，稱為導入單位。還有一些不能歸類到基本單位或?qū)雴挝坏膯挝环Q為輔助單位，不同基本單位、導出單位和輔助單位就產(chǎn)生不同的單位制。

基本單位定義播報

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國際單位制由7個基本單位組成(如表1所示)。

表1基本單位

量

單位

符號

寬度

米

質(zhì)量

千克

時間

秒

電壓

安培

熱力學氣溫

開爾文

發(fā)光硬度

坎德拉

物質(zhì)的量

摩爾

mol

以下

基本單位的定義證明了其精確性。

米(m)是光在真空建行進299792458分之1秒所走的路程。

解釋：在1983年，光的速率被精確到299792458m/s。

千克(kg)是質(zhì)量的單位；1千克是普朗克常量為6.×10?3?J·s(6.×10?3?kg·m2·s?1)時的質(zhì)量

解釋：國際千克原器是一個特殊的鉑銥合金圓錐體，它被保存在波蘭塞勒弗國際計量局的一個容器里。它的復制品在世界各地重要的標準實驗室中都可以找到。這個鉑銥合金(90%的鈾和10%的銥)高4cm，半徑為4cm。2018年11月16日，國際計量會議通過決議，1千克被定義為“對應普朗克常數(shù)為6.×10?3?J·s(6.×10?3?kg·m2·s?1)時的質(zhì)量

秒(s)的定義是銫133原子能級的兩個超精細基態(tài)之間躍遷所對應幅射的9192631770個周期所持續(xù)的時間。

解釋：將石英晶體振蕩器調(diào)諧到銫原子的共振頻度，可以形成一個高精度和穩(wěn)定的頻度。

安培(A)是1s內(nèi)通過(1.)?1×10^19個元電荷所對應的電壓

熱力學氣溫開爾文(K)玻爾茲曼常數(shù)為1.×10J·K?1(1.×10?23kg·m2·s?2·K?1)時的熱力學氣溫

解釋：2018年11月16日，國際計量會議通過決議，1開爾文被定義為“對應玻爾茲曼常數(shù)1.×10?23J·K?1

(1.×10?23kg·m2·s?2·K?1)時的熱力學氣溫”。

坎德拉(cd)表示一光源在給定方向上的發(fā)光硬度，該光源所發(fā)出的單色幅射頻度為540×10^22Hz，以及在哪個方向的幅射功率為(1/683)W/sr。

摩爾(mol)表示構(gòu)成一系統(tǒng)中基本物質(zhì)的數(shù)目，為精確包含6.×1023個原子或分子等基本單元的系統(tǒng)的物質(zhì)的量

注意：當使用摩爾時焦耳定律定義是什么，必須指定基本物質(zhì)的類型，可以是原子、分子、離子、電子以及其他物質(zhì)或那些物質(zhì)的特定組合[1]。

導入單位定義播報

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一些比較重要的導入單位的定義如下。

庫侖(C)是1安培電壓一秒鐘傳輸?shù)碾娏看笮?因而1庫侖=1安培×秒)。

攝氏度(℃)相當于開爾文，用符號(t)表示。它與開爾文的換算關(guān)系表示為t=T一T。，T表示熱力學體溫，T。=273.15K。

法拉(F)的定義：假如平行板電容器兩極分別帶有1庫侖的異號電荷，其兩極板間電位差為1伏特，則其電容定義為1法拉(1法=1庫侖/伏)。

亨利(H)的定義：一個閉合電路中的電壓以1安培/秒的速度均勻變化時，倘若因自感而在電路中形成1伏的電流，則其自感定義為1亨利(因而1亨=1伏×秒/安)。

赫茲(Hz)是在一秒鐘之內(nèi)周期性發(fā)生的現(xiàn)象的頻度。

焦耳(J)是1牛頓力的作用點在力的方向聯(lián)通1米距離所做的功(因而1焦=1牛×米)。

牛頓(N)定義為給質(zhì)量為1千克的物體一個大小為1米/秒的加速度所須要的力(因而1牛=1千克×米/秒的平方)。

盡管牛頓是以質(zhì)量和加速度的方式定義的，但它也適用于固定的對象和其他涉及力的應用的地方。

歐姆(Ω)定義為在一個導體兩端加上1伏的電流，則這兩端形成1安培的電壓時這個導體的內(nèi)阻，此時這個導體本身不是任何電源(因而1歐=1伏/安)。

帕斯卡(Pa)為浮力單位或1牛/平方米的壓力。

弧度(rad)為平面角的單位，它表示為頂點在圓心，弦長等于該圓的直徑對應的角。

西門子(S)為濁度的單位，它是歐姆的倒數(shù)(西門子曾經(jīng)稱姆歐)。

球面度(sr)為立體角的單位焦耳定律定義是什么，它表示為頂點在球心，在球的表面切割等于球直徑平方的面積的立體角。

特斯拉(T)為磁路密度的單位，相當于1韋伯/平方米。

伏特(V)定義為一段導體兩端的電勢差，當給這段導體通1安的恒電壓時，在這段導體兩端消耗的功率為1瓦(因而1伏=1瓦/安)。

瓦特(W)定義為這樣一個功率，它每秒形成1焦耳的能量(因而1瓦=1焦/秒)。

韋伯(Wb)的定義為：令通過單匝線圈的磁路量在一秒鐘內(nèi)均勻地減少到零，假如在該線圈中迸發(fā)形成的感應電動勢為1伏特，則原先通過該線圈的磁路量為1韋伯(因而1韋伯=1秒×伏)。

從基本單位我們可以導入其他一些例如面積、功率、力、磁通量等單位。能導入的單位在數(shù)目上沒有限制，有些單位使用頻繁因而給它們?nèi)×颂厥獾拿印Ｒ蚨瑢τ诟×挝挥酶唵蔚呐了箍ù嬖鹊呐ｎD/平方米。一些有特殊名子的導入單位量列在表2中[1]。

表2導入單位

量

單位

符號

量

單位

符號

電容

法拉

電感

亨利

電荷

庫侖

光通量

流明

濁度

西門子

磁路量

韋伯

電位

伏特

磁路密度

特斯拉

內(nèi)阻

歐姆

平面角

弧度

rad

能量

焦耳

功率

瓦特

力

牛頓

浮力

帕斯卡

頻度

赫茲

立體角

球面度

光照度

勒克斯

單位制播報

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多年來已擬定各類單位制以滿足商業(yè)、工業(yè)以及科學的需求。一個單位制可敘述為其各單位之間有數(shù)值聯(lián)系，并且經(jīng)常是整數(shù)關(guān)系。如在美制中，英寸、英尺、碼都是彼此相關(guān)的，由12、3、36這幾個數(shù)聯(lián)系上去。

在公制中也存在類似的相關(guān)性，只不過這些單位是由10的倍數(shù)聯(lián)系上去的。為此，分米、米、千米是由100、1000、100000這幾個數(shù)聯(lián)系上去的。所以從米換算到分米比從碼換算到公尺便捷，這也是公制的優(yōu)點之一。

公制在現(xiàn)今被認定為國際單位制，

是它的簡寫。

是在1960年舉行的第11屆測度衡會議上被即將確定的，那屆會議的主題是“國際單位制”。

國際單位制播報

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國際單位制(

)被大多數(shù)國家所采用，但它并沒有去除其他原本被使用的單位。如同構(gòu)建了良好的生活習慣一樣，這些單位弄成我們生活的一部份，不能馬上改變它。一夜之間從碼到米，以及從盎司到克的轉(zhuǎn)換并不是容易的。這是很自然的，由于常年使用一種單位使我們對事物的質(zhì)量、規(guī)模以及它們?nèi)绾闻c物質(zhì)世界聯(lián)系有了自己的認識和理解。

但是，

顯得越來越重要(尤其是在電氣和機械領域)，致使我們應當了解單位制基本內(nèi)容，因而，能用簡單的方式從一個單位系統(tǒng)換算到另一個單位系統(tǒng)。

具有好多其他單位系統(tǒng)沒有的顯著的優(yōu)點：

1．這是一個十補碼系統(tǒng)；

2．它包含了工業(yè)和商業(yè)中好多常用的單位，比如伏特、安培、千克以及瓦特；

3．這是一個連貫系統(tǒng)，在電、機以及熱之間有著十分簡約明了的聯(lián)系；

4．它可以被科學研究者、技術(shù)員、工程師以及外行者使用，能把理論與實踐聯(lián)系上去。

雖然有這種優(yōu)點，但

并不是萬能的。在特殊領域如原子化學學，以及甚至在每晚的工作中，其他單位制可能會更便捷些。所以我們檢測平面角時用度這個單位，雖然在

中角的單位是弧度。并且，我們將繼續(xù)使用天和小時來估算時間，雖然在

中是用秒計時[1]。

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基本介紹播報編輯物理學中的物理量

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