《计量单位知识宝库》课件

计量单位知识宝库通过本课程，您将了解计量单位的基本概念、历史演变及应用掌握国际单位制及日常单位换算方法认识计量标准对科技发展与生活的重要性什么是计量单位定义表示物理量大小的标准参照物基本概念用于比较同种物理量倍数关系的基准量与单位关系量是所测对象的属性，单位是量化手段计量单位的历史起源1古埃及以人体部位为参考的肘长2古巴比伦六十进制的度量体系3早期长度单位指宽、手掌、臂长等自然尺度计量单位发展简史1791年法国革命时期提出公制1875年《米制公约》国际认可1960年国际单位制正式确立度量衡与社会生活商贸贸易交换的公平基础科技科学研究的精确依据民生日常生活的基础秩序中国古代斗、石、尺、丈、两、斤国际单位制简介(SI制)定义现代世界通用的计量单位体系基于七个基本单位的完整体系法语"SystèmeInternationald'Unités"缩写诞生背景解决全球单位不统一问题1960年第11届国际计量大会通过随科技发展持续演进完善国际单位制的基本原则全球通用性跨越语言文化差异的科学语言科学性基于不变的自然现象和基本常数严谨定义可复现的精确标准和测量方法国际单位制的七个基本单位米(m)长度单位千克(kg)质量单位秒(s)时间单位安培(A)电流单位长度单位——米（m）的定义1983年最新定义时间基于光速不变原理299,792,458光速（米/秒）米的定义基础1/10,000,000最初定义比例地球子午线四分之一的长度时间单位——秒（s）的定义原子跃迁现象基于原子能级变化的精确计时铯-133原子特定振动周期作为标准9,192,631,770次振动定义一秒的精确周期数质量单位——千克（kg）的定义传统：铂铱原器实物标准，保存在巴黎现代：普朗克常数基于不变物理常数2019年重新定义摆脱实物依赖，提高精确度电流单位——安培（A）的定义物理现象定义平行导线间的磁力作用固定距离下产生的力现代定义（2019年）基于元电荷e的定值每秒通过的电子数量e=1.602176634×10^(-19)库仑热力学温度单位——开尔文（K）1基本定义水的三相点为273.16K2现代定义基础玻尔兹曼常数：k=1.380649×10^(-23)J/K3与摄氏度关系T(K)=t(°C)+273.15物质的量单位——摩尔（mol）粒子数量表示微观粒子的宏观数量阿伏伽德罗常数N_A=6.02214076×10^23化学应用反应计量数的基本单位发光强度单位——坎德拉（cd）基本定义特定频率单色辐射源的光强历史渊源源自标准蜡烛的亮度实际应用照明工程、光学仪器标定SI制之外的其他单位体系英制单位英尺、英寸、磅、加仑英美国家传统使用CGS体系厘米-克-秒科学研究中仍有应用MKS体系米-千克-秒SI制前身，工程常用衍生单位简介定义方式由基本单位组合定义常见例子牛顿（N）、焦耳（J）、瓦特（W）表达形式使用基本单位的乘方组合面积单位与换算常用单位平方米（m²）平方厘米（cm²）平方千米（km²）公顷（ha）=10000m²换算关系1m²=10000cm²1km²=1000000m²1亩=666.7m²应用场景房地产面积土地测量材料用量计算体积单位与换算立方米（m³）国际标准体积单位升（L）1L=1dm³=1000cm³毫升（mL）1mL=1cm³=0.001L速度与加速度单位1m/s米每秒SI速度基本单位3.6换算系数1m/s=3.6km/h9.8m/s²重力加速度地球表面标准值力与能量单位力的单位：牛顿（N）=1kg·m/s²能量单位：焦耳（J）=1N·m功率单位：瓦特（W）=1J/s电学常见单位伏特(V)安培(A)欧姆(Ω)瓦特(W)库仑(C)温度单位的应用温标转换开尔文=摄氏度+273.15华氏度=摄氏度×1.8+32常见温度参考水沸点：100°C人体正常温度：37°C绝对零度：-273.15°C大气压与气压单位帕斯卡（Pa）SI压力基本单位：1Pa=1N/m²标准大气压1atm=101325Pa=760mmHg毫米汞柱（mmHg）医疗测量常用：1mmHg=133.322Pa声音与光学单位分贝（dB）声音强度对数标度赫兹（Hz）频率单位，每秒周期数流明（lm）光通量，光源总发光量勒克斯（lux）照度，单位面积光通量计量单位的国际与中国标准国际计量大会（CGPM）4年一次，决定国际单位发展ISO标准国际标准化组织发布计量规范中国计量法1985年颁布，规范国内计量活动国家法定计量单位SI制占比非SI但允许使用日常生活中的计量单位食品包装克、毫升、卡路里等营养信息单位医疗用药毫克、微克的药物剂量工程建设米、立方米的工程量单位科学研究中的计量单位物理实验精确到纳米（nm）的长度皮秒（ps）级的时间精度毫电子伏（meV）的能量化学分析摩尔浓度（mol/L）ppm、ppb的微量分析毫克每升（mg/L）的浓度工业生产与工程项目标准化生产生产一致性保障跨国协作跨境合作的共同语言工程图纸全球通用技术文档标准单位换算方法总览换算系数法通过固定比例因子转换比例关系法利用等比例关系计算公式换算法通过特定公式转换3科学计数法处理特大或特小数值长度单位换算实例体积与容量单位换算基本关系1升=1立方分米1毫升=1立方厘米1立方米=1000升常用换算1加仑(美)≈3.785升1品脱≈568毫升1立方英尺≈28.317升概念辨析容量：空间容纳能力体积：实体所占空间两者单位可通用重量单位换算吨（t）1吨=1000千克千克（kg）SI基本单位克（g）1千克=1000克温度单位换算公式从/到摄氏度(°C)华氏度(°F)开尔文(K)摄氏度-°F=°C×1.8+32K=°C+273.15华氏度°C=(°F-32)÷1.8-K=(°F-32)÷1.8+273.15开尔文°C=K-273.15°F=(K-273.15)×1.8+32-复杂单位组合与换算速度单位1m/s=3.6km/h密度单位1g/cm³=1000kg/m³能耗单位1kWh=3.6MJ单位制与科技进步11900年前人体尺寸为基准的实物标准220世纪物理现象固定标准321世纪基于自然常数的绝对标准人类探险与计量单位航天探测极端温度与真空环境下的测量深海探测高压环境的特殊计量需求国际合作不同单位体系兼容与统一单位差异导致的问题火星气候轨道器事故1999年因英制与公制混用坠毁"空中客车"燃油事故因加仑与升混淆导致燃油不足医疗剂量错误毫克与微克混淆导致过量用药趣味单位与冷知识光年：光一年行程≈9.46万亿千米海里：历史上为一分纬度弧长≈1.852千米节：航海速度单位，一海里每小时全球著名单位换算器推荐移动应用UnitConverter、ConvertUnits网站工具OmniCalculator、C专业软件工程计算软件：MathCAD、MATLAB计量单位与数学表达标准写法单位符号非缩写，与数值间空格复合单位使用中圆点或负幂单位名称不大写，符号遵循规则常见错误数值单位间无空格：5kg（错）单位符号加复数：5kgs（错）单位名称首字母大写：5Meters（错）单位前缀的妙用单位制改革与最新动态2019年重大变革七个基本单位全部改为基于物理常数定义千克重新定义摆脱实物原器，采用普朗克常数定义未来挑战量子计量、极端条件测量、高精度标准单位与国际贸易产品认证CE、UL等认证要求特定单位标注进出口规范国际贸易文件中的单位要求标准对比欧标、美标、国标间的单位差异计量单位在法律法规中的作用民商法条款合同中数量单位的法律效力质量法规产品标准中的计量单位要求行政法规政府采购中的单位标准化要求单位意识与科学素养日常应用消费者选购商品比较健康数据理解与监测家庭用水电计量分析青少年教育中小学计量单位教育实验室量具操作训练生活实践中的单位认知未来计量单位的发展趋势智能化测量人工智能