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生命科学方法与概念/国际单位制

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国际单位制

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国际单位制(法语:Système International d'Unités,SI)是米制系统的现代形式,是世界上使用最广泛的测量系统,在商业和科学领域均有应用。它包括一个连贯的测量单位系统,建立在七个基本单位之上。它定义了二十二个命名单位,并包括更多未命名的连贯导出单位。该系统还建立了一套二十个单位名称和单位符号的词头,用于指定单位的倍数和分数。

SI 单位和词头

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七个 SI 基本单位及其定义的相互依赖性。

国际单位制 (SI) 定义了七个基本测量单位,作为所有其他 SI 单位推导的基础集合。

数量名称 常见数量符号 SI 单位名称 SI 单位符号 量纲符号
长度 l, x, r m [L]
质量 m 千克 kg [M]
时间 t s [T]
温度 T, θ 开尔文 K [Θ]
物质的量 n 摩尔 mol [N]
电流 i, I 安培 A [I]
发光强度 Iv 坎德拉 cd [J]

物理量(或“物理量值”)是现象、物体或物质的物理属性,可以通过测量进行量化。大多数物理量包含单位,但并非全部 - 一些是无量纲的。物理量的名称或用于表示它的符号并不意味着特定的单位选择,尽管 SI 单位通常是首选的,而且由于其易用性和普遍适用性,今天被认为是默认的。例如,质量的量可以用符号m表示,可以用千克 (kg)、磅 (lb) 或道尔顿 (Da) 为单位表示。按照惯例,物理量在以基本量为基础的量纲系统中进行组织,每个基本量都被视为具有自己的量纲。

词头添加到单位名称中,以产生原始单位的倍数和子倍数。所有倍数都是十的整数次幂,并且高于一百或低于百分之一的所有倍数都是一千的整数次幂。千克的倍数以克为基本单位命名,因此百万分之一千克为毫克,而不是微克。

分数
倍数
词头名称
词头符号
系数
词头名称
词头符号
系数
d 10-1 da 101
c 10-2 h 102
m 10-3 k 103
µ 10-6 M 106
n 10-9 G 109
p 10-12 T 1012
f 10-15 P 1015
a 10-18 E 1018

书写单位符号和数量值

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1948 年,第九届 CGPM 批准了第一个关于米制系统符号书写形式的正式建议,为我们现在所知规则的基础奠定了基础。这些规则随后由国际标准化组织 (ISO) 和国际电工委员会 (IEC) 扩展,现在涵盖了单位符号和名称、词头符号和名称、数量符号的书写和使用方式以及数量值的表达方式。ISO 和 IEC 都发布了关于 SI 单位表示的规则,这些规则通常与 SI 手册中发布的规则兼容。

数量值以一个数字后跟一个空格(表示乘号)和一个单位符号的方式书写;例如,2.21 kg、7.3×102 m2、22 K。这条规则明确包括百分号 (%) 和温度度数符号 (°C)。例外情况是平面角度、分和秒的符号 (°, ′ 和 ″),它们放置在数字之后,不留任何空格。

单位符号以直立 (罗马) 字体书写 (m 代表米),而数量符号以斜体字体书写 (m 代表质量)。

符号被视为数学实体,这意味着代数规则适用于它们。例如,方程 T = 293 K 也可以写成 T/K = 293。在图表和表格中,将数量与单位的商写在一起通常很方便,这样标签或条目就只是数字了。

参考文献

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  • 国际计量局,2006 年。国际单位制 (SI) 205-208。doi:10.1201/9780849382994.axc
  • Thompson, A.,Taylor, B.N.,2008b。国际单位制 (SI) 使用指南(特别出版物 811)。美国国家标准与技术研究院,马里兰州盖瑟斯堡。
华夏公益教科书