摘 要:自1982 年2月10日起,我國(guó)以法定的形式推廣國(guó)際單位制。隨著社會(huì)的進(jìn)步,經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,我國(guó)加入WTO后全國(guó)各行各業(yè)對(duì)外交流,世界貿(mào)易也日趨頻繁,國(guó)際單位制的應(yīng)用更是普及。由于新課改后教學(xué)版本多而雜,存在大量的不規(guī)范和不正確現(xiàn)象,為此,有必要對(duì)其作一番闡述。
關(guān)鍵詞:國(guó)際單位制;正確提法;正確用法
目前我國(guó)雖然已經(jīng)在普及和推廣使用國(guó)際單位制(SI),而在教學(xué)上如何正確使用SI單位、SI詞頭、SI單位的十進(jìn)倍數(shù)和十進(jìn)分?jǐn)?shù)單位和符號(hào)以及在教學(xué)過(guò)程中關(guān)于國(guó)際單位制如何正確提法是關(guān)鍵的環(huán)節(jié),在中小學(xué)階段還要正確使用相應(yīng)的中英文名稱和中文符號(hào)。
一、國(guó)際單位制簡(jiǎn)介
1、國(guó)際單位制的基本單位共有7個(gè),即長(zhǎng)度單位m(米),質(zhì)量單位kg(千克),時(shí)間單位s(秒),電流單位A安(培),熱力學(xué)溫度單位K(開(kāi)爾文),物質(zhì)的呈單位mol摩(爾),發(fā)光強(qiáng)度單位cd坎(德拉)。
2、國(guó)際單位制的輔助單位(只有2個(gè),即平面角單位孤度,立體角單位球面度)。
3、國(guó)際單位制中具有專門(mén)名稱的導(dǎo)出單位[共有19個(gè),即赫(茲)、牛(頓)、帕(斯卡)、焦(耳)、瓦(特)、庫(kù)(侖)、伏(特)、法(拉)、歐(姆)、西(門(mén)子)、韋(伯)、特(斯拉)、亨(利)、攝氏度、流(明)、勒(克斯)、貝可(勒爾)、戈(瑞)、希(沃特)]
4、由以上單位構(gòu)成的組合形式的單位(即由以上單位組合而成的沒(méi)有專門(mén)名稱的導(dǎo)出單位)。
5、由詞頭和以上單位所構(gòu)成的十進(jìn)位數(shù)和分?jǐn)?shù)單位[即由20個(gè)詞頭堯(它)、澤(它)、艾(可薩)、拍(它)、太(拉)、吉(咖)、兆、千、百、十、分、厘、毫、微、納(諾)、皮(可)、飛(母托)、阿(托)、仄(普托)、幺(科托)加在以上單位的前面構(gòu)成的大大小小單位。]
二、國(guó)際單位的正確提法
1、籠統(tǒng)地問(wèn)“某量的國(guó)際單位是什么?”是不妥當(dāng)?shù)模驗(yàn)橐粋€(gè)量的國(guó)際單位制單位是很多的,應(yīng)當(dāng)問(wèn)“某量在國(guó)際單位制中的基本單位是什么”或者“某量在國(guó)際單位制中的主單位是什么”才是統(tǒng)一的。
每個(gè)量在國(guó)際單位制中有好些個(gè)大大小小的單位,但是只有一個(gè)是主單位,其余的則是主單位的倍數(shù)和分?jǐn)?shù)單位(簡(jiǎn)稱倍分單位)。
(1)主單位:是各量中具有獨(dú)立定義的那一個(gè)單位,其余的則是以這個(gè)單位為基礎(chǔ),用這個(gè)主單位的多少倍或多少分之一來(lái)給予定義,在一個(gè)量中設(shè)有加詞頭的那個(gè)單位(千克除外)就是主單位,有專門(mén)名稱的導(dǎo)出單位和直接由以上這些單位構(gòu)成的組合形式的單位(不能帶有非1的系數(shù))都是主單位,例如力的主單位是N(牛頓),密度的主單位是kg/m3(千克/米3),壓強(qiáng)的主單位是Pa(帕斯卡)。
(2)倍分單位:由詞頭加在主單位之前構(gòu)成的單位,就是主單位的十進(jìn)倍數(shù)和分?jǐn)?shù)單位。
例如,力的倍分單位有:兆牛、千牛、毫牛、微牛等,密度的倍分單位有千克/厘米3,克/厘米3、千克/分米3、克/米3等,壓強(qiáng)的倍分單位有:兆帕、千帕、毫帕、微帕等。
2、問(wèn)“某量的輔助單位有哪些”也是不對(duì)的,因?yàn)閲?guó)際單位制的輔助單位只有兩個(gè)(即弧度、球面度)它既可作基本單位,也可作導(dǎo)出單位,并且根據(jù)不同場(chǎng)合下需要,即可以用專門(mén)名稱“弧度”、“球面度”表示,也可以用純數(shù)“1”來(lái)表示,只有這兩個(gè)單位才能叫輔助單位,不能說(shuō)每個(gè)量中都有輔助單位,應(yīng)當(dāng)問(wèn)“某量在國(guó)際單位制中主單位的倍數(shù)和分?jǐn)?shù)單位有哪些”才對(duì)。
3、至于目前還在暫時(shí)使用的,如壓強(qiáng)單位,“標(biāo)準(zhǔn)大氣壓”、“毫米汞柱”等,更不能說(shuō)成是輔助單位,而是屬于國(guó)際單位制以外的單位,這些也不是我國(guó)的法定計(jì)量單位。
三、國(guó)際單位制的正確使用
1、正確使用SI單位,就是要正確使用它的單位名稱和符號(hào),單位名稱是對(duì)物理量所用的計(jì)量單位的名稱,單位符號(hào)是表示這些計(jì)量單位的法定符號(hào),兩者是有區(qū)別的,前者是一些詞,而后者是一些字母或符號(hào),例如,物理量電流和力的單位的英文名稱分別是ampere和newton,它們的第一個(gè)字母一般不大寫(xiě)(在標(biāo)題中,或句子開(kāi)頭等特殊情況下例外)而它的單位符號(hào)分別是A和N均大寫(xiě)。SI單位的中文名稱的使用也是具體的規(guī)定,對(duì)來(lái)源于人名和專門(mén)名稱的單位原則上采用音譯名稱,例如上述單位的中文名稱分別為安培和牛頓,組合單位的中文名稱與其國(guó)際符號(hào)表示的次序一致,乘號(hào)無(wú)對(duì)應(yīng)名稱,除號(hào)對(duì)應(yīng)名稱為“每”,例如電阻率單位(國(guó)際符號(hào)Ω#8226;m)的中文名稱為歐姆米,而不是歐母#8226;米或(歐母)(米),動(dòng)量單位(國(guó)際符號(hào)kg#8226;m/s)的中文名稱為千克米/每秒,而不是每秒千克米或千克米除以秒。幾次乘方形式的單位則要加稱“幾次方”例如動(dòng)量矩單位(國(guó)際符號(hào)kg#8226;m2/s)的中文名稱為千克二次方米每秒,而不是稱千克平方米每秒。但面積和體積的單位名稱則稱為平方和立方,而不稱為二次方或三次方。
有些單位名稱有縮寫(xiě)(或簡(jiǎn)稱)例如,英文gram(克)second(秒)的縮寫(xiě)是gm和sec,有人常常把它們當(dāng)單位符號(hào)使用,這是不正確的,它們的國(guó)際符號(hào)是g和s,但是鑒于我國(guó)國(guó)情,有關(guān)方面規(guī)定:在中小學(xué)課本和普通書(shū)刊中有必要時(shí)SI單位的中文簡(jiǎn)稱可以作為單位符號(hào)使用,如:電流的單位安培,熱力學(xué)溫度的單位開(kāi)爾文簡(jiǎn)稱分別為安,開(kāi),它們也可以用單位符號(hào)。
2、計(jì)量單位和詞頭的國(guó)際符號(hào)都有特定的涵義,濫用就會(huì)引起誤解。例如,用大寫(xiě)的“M”表示國(guó)際符號(hào)。希臘人就會(huì)迷惑不解,因?yàn)橄ED字母中M就是μ的大寫(xiě),秒的國(guó)際符號(hào)是小寫(xiě)的“s”,如果寫(xiě)成大寫(xiě)的“S”就會(huì)曲解為西門(mén)子的國(guó)際符號(hào),詞頭千的國(guó)際符號(hào)是小寫(xiě)的“k”,而大寫(xiě)的“K”是熱力學(xué)溫度單位即開(kāi)爾文的國(guó)際符號(hào),所以使用單位和詞頭的國(guó)際符號(hào)都要遵循統(tǒng)一的規(guī)定。
計(jì)量和詞頭的國(guó)際符號(hào)一般用正體小寫(xiě)字體(以與表示物理量的斜體字母符號(hào)相區(qū)別)。但來(lái)源于人名的單位的國(guó)際符號(hào)則用大寫(xiě)。例如時(shí)間單位秒的國(guó)際符號(hào)是小寫(xiě)的“s”。而電導(dǎo)單位西門(mén)子的國(guó)際符號(hào)是大寫(xiě)的S。由兩個(gè)以上單位構(gòu)成的組合單位,其國(guó)際符號(hào)可用乘號(hào)“#8226;”和除號(hào)“/”來(lái)構(gòu)成,例如動(dòng)力粘度單位帕斯卡秒的國(guó)際符號(hào)可用Pa #8226;s,電流密度單位安培每平方米的國(guó)際符號(hào)可用A/m2。當(dāng)然前者還采用Pa s,后者還可用A#8226;m-2和 Am-2。但一般來(lái)說(shuō),以乘號(hào)“#8226;”和除號(hào)“/”連接為好,例如速度單位米每秒的符號(hào)如果不用乘號(hào)“#8226;”和除號(hào)“/”而寫(xiě)成ms-1,就會(huì)曲解為每毫秒,所以還是寫(xiě)成m/s為好,同樣組合單位的中文符號(hào)也可用乘叫“#8226;”和除號(hào)“/”來(lái)構(gòu)成。例如動(dòng)力粘度單位帕斯卡秒的中文符號(hào)為帕#8226;秒,電流密度單位安培每平方米的中文符號(hào)為安/米2或安#8226;米-2而不寫(xiě)成帕斯卡秒、安培每平方米,它們只能用作相應(yīng)SI單位名稱。
但是,如果組合單位的分子無(wú)量綱時(shí),則負(fù)數(shù)冪的形式為好,例如頻率單位和時(shí)間單位的關(guān)系式寫(xiě)成1HZ=1s-1就比寫(xiě)成1HZ=11/s好,后者右邊很容易當(dāng)成11s-1。
另外書(shū)寫(xiě)組合單位符號(hào)時(shí),乘號(hào)要居中,斜線最多用一次(必要時(shí)可用圓括號(hào))分子分母和斜線應(yīng)在同一水平上。
SI詞頭符號(hào)是規(guī)定的外文字母,共二十個(gè),其表示的因數(shù)從1024~10-24,其中10-24~10-3和103~1024采用千進(jìn),10-3~103采用十進(jìn),中學(xué)物理常用的因數(shù)從10-6~106的詞頭符號(hào)為M、K、h、da、d、c、m、μ,對(duì)應(yīng)的中文名稱為兆、千、百、十、分、毫、微,表高因數(shù)103以下的詞頭的國(guó)際符號(hào)均用小寫(xiě),106以上者用大寫(xiě),書(shū)寫(xiě)時(shí)應(yīng)遵循這一原則,否則就會(huì)發(fā)生謬誤,例如,mg表示的是10-3g,如果誤寫(xiě)成Mg,則表示的是106g,兩者相差109。
SI詞頭沒(méi)有獨(dú)立的含義,不能單獨(dú)使用,只能加在SI單位的左邊構(gòu)成十進(jìn)倍數(shù)和十進(jìn)分?jǐn)?shù)單位(只是質(zhì)量的倍數(shù)和分?jǐn)?shù)單位例外),它是由詞頭加在克(g)前的構(gòu)成的,但仍然把千克(kg)當(dāng)成SI單位。而中文詞頭卻有獨(dú)立的含義,可以單獨(dú)使用,例如1千克的一千就表示1000,因此有人就使用中文的習(xí)慣來(lái)使用SI詞頭,例如電阻多少k,電容多少μ,這些都是不正確的,而應(yīng)該改稱多少kΩ,多少μF,SI詞頭也不能重疊使用,否則有些詞頭的組合會(huì)跟另一些符號(hào)相混淆,例如厘分的結(jié)合,cd恰好是坎德拉的符號(hào),所以稱電容每秒μμF(微微法)是不正確的,而應(yīng)改為PF.
詞頭與SI單位符號(hào)之間應(yīng)不留間隔,也不加表示相乘的符號(hào),以免與某些組合單位符號(hào)相混淆,如cm,表示厘米的國(guó)際符號(hào),而C#8226;m表示是庫(kù)侖米的國(guó)際符號(hào)。對(duì)既可用作單位符號(hào)又可用作詞頭的字母,在組合單位時(shí),應(yīng)盡量將其右移,以免混淆,例如牛頓米的國(guó)際符號(hào)應(yīng)寫(xiě)成Nm,而mN則表10-3N,乘方形式的倍數(shù)或分?jǐn)?shù)單位,其底數(shù)包括詞頭,所以1cm2表示的是1(cm)2,而不是1c(m)2=m2,當(dāng)組合單位加詞頭時(shí),詞頭應(yīng)加在整個(gè)單位符號(hào)之前,不能插在中間,所以組合單位分母中一般不加詞頭,但允許使用質(zhì)量(kg)和帶詞頭的長(zhǎng)度,面積和體積的單位符號(hào),例如密度的單位可以是g/cm3。
將SI詞頭的中文名稱置于中文的單位名稱簡(jiǎn)稱之前構(gòu)成中文符號(hào),一般也遵循以上原則,但在易混淆之處應(yīng)使用圓括號(hào)以示區(qū)別。還要強(qiáng)調(diào)一點(diǎn),單位和詞頭的名稱一般只是在敘述性文章中使用,單位和詞頭的符號(hào)在公式、數(shù)據(jù)表、曲線圖等簡(jiǎn)單明了地方使用,當(dāng)然也可用于敘述性文字中,單位和詞頭的符號(hào)推薦使用國(guó)際符號(hào)。
總之,筆者認(rèn)為目前國(guó)際單位制雖然在全世界許多國(guó)家通用,但仍有不完善之處,只要我們認(rèn)真總結(jié),了解其正確提法和用法,國(guó)際單位制在各行各業(yè)的應(yīng)用會(huì)更科學(xué),就會(huì)發(fā)揮更大的效益。
參考文獻(xiàn):
[1]王以銘.量和單位規(guī)范用法辭典[M].上海:上海辭書(shū)出版社,2000.h
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