談物理單位的重要性

　　摘 要：物理單位有舉足輕重的作用。有物理單位的數據才有生命力，才能較完整地表示某物體的多少和屬性。完整而有效的物理數據應是精確數字與合理物理單位完美的有機結合體。
　　關鍵詞：物理單位；物理量；單位制；物理數據
　　
　　物理單位有著舉足輕重的作用。物理數據只有數字而無相匹配的物理量單位，則該數字就僅僅是一串阿拉伯數字的組合，只表示某事物的多少或是大小，沒有一點物理意義的存在，就更談不上是有效的物理數據了。
　　一、有關物理量、物理單位、單位制等幾個相關概念的說明
　　1.物理量：量度物質的屬性和描述其運動狀態時所用的各種量值。如：量度物質慣性的物理量是質量，描述物體運動快慢的物理量是速度等。
　　物理量分為基本物理量和導出物理量。
　　所謂基本物理量是由人們根據需要選定的。在不同學科中和不同時期，選定的基本物理量有所不同。截至目前，物理學中有七個基本物理量，分別是：質量（m）、長度（L）、時間（t）、電流強度（I）、溫度（T）、物質的量、發光強度。
　　導出物理量是根據物理量定義由基本物理量組合而成的。如：速度就是一個導出物理量，是由長度和時間這兩個基本物理量組合而成的。而導出物理量與基本物理量或導出物理量與導出物理量還能組成新的導出物理量。如：加速度這個物理量就是導出物理量“速度”與基本物理量“時間”的組合。
　　2.物理單位：在對物理量進行測量時，以便與被測量進行比較所規定的標準量，此標準叫做單位。體現物質屬性的物理量不同，其物理單位也就不同。如：“米”是計量長度的單位，而“秒”則是計量時間的單位。
　　物理單位分為基本單位和導出單位。
　　描述基本物理量的計量單位叫基本單位。如：質量的基本單位是“千克”、長度的基本單位是“米”、時間的基本單位是“秒”、電流強度（I）的基本單位是“安培”、溫度（T）的基本單位是“開爾文”、物質的量的基本單位是“摩爾”、發光強度的基本單位是“坎德拉”。（注：采用的是國際單位制）
　　導出單位是由基本單位組合而成的。如導出物理量速度的單位“米/秒”，就是一個導出單位。
　　3.單位制：基本單位和導出單位的總和叫做單位制。一般的，現今自然學科的計量單位采用的就是國際單位制。
　　二、物理單位對于物理數據的重要性
　　物理學是自然科學類學科，其研究方法是觀察和實驗，要實驗，就一定有準確和精確的實驗測量數據，實驗的測量數據包括實驗測得的數字和所測物理量的單位，準確而精確的數字加上對應的物理單位，才能十分有效而明了地表示所測的物理量的多少和物理屬性，如：測一個墨水瓶子的質量，某同學用天平測得結果是：101.50，從這個同學測得的結果可以看出，他忘了填寫質量的單位，那么這個測量結果就僅表示一個數字，不能表示該數字所能代表的物理意義，如若我們為這位同學在測量結果后填寫上單位“克”，則“101.50克”這個測量結果便是一個十分有效的物理數據了，它表示某物體的質量是101.50克。該數據不但說明了物體的多少，從單位也可知曉“多少”所指的是物體的質量的多少，也可以從數字和單位得出測量該物理量的測量工具的精確程度（最小刻度值）及數字的準確值和估計值。如果我們不填上單位“克”，而用別的非質量物理單位，那么我們就不能說明物體的質量的多少了。如加填上長度單位“米”，我們還能說墨水瓶的質量是101.50克嗎？
　　只有數字而無單位的結果是沒有活力的；但只有單位而無數字相輔，那么物理單位也就顯得蒼白無力，仿佛沒其他事物來充實它、來點綴它。
　　三、物理單位的填寫應恰當合理
　　物理單位能有效表示某事物屬性。物理量所表示的物理意義不同，來修飾它的物理單位的意義也不同，如：長度單位：米、千米等是表示物體線性長度的物理量；而小時、分鐘則是時間單位。即使是同一物理量的單位也還有不同的級別劃分，如質量單位有：千克（kg）、克（g）、毫克（mg）、噸（t）等，速度單位有：米/秒、千米/時等。
　　如何準確地運用單位來修飾物理量是相當重要的，筆者認為應從以下幾個途徑入手：
　　1.在理解的基礎上記憶不同物理量的單位有哪些；反過來，也要記住不同物理單位所能表示的物理量及其意義。
　　2.了解數據所要表示的物理量是什么，從而確定來修飾該數據的物理單位。如測物體的質量，則應選擇的單位有：千克、克、毫克、噸，而不是“米”“立方米”“牛頓”或其他非質量單位。
　　3.知道數據所描述的對象的物理性質，如物體的大小、多少或物體的形狀等，從而確定所選單位的級別。
　　如墨水瓶子，測其質量得到數字101.50，要填寫質量單位，但質量單位也好幾個，該選填哪個單位才合適？這時就要了解墨水瓶子的質量級別了，應選擇“克”來修飾測量數字101.50，如此我們選了“千克”“毫克”或“噸”，所得到的物理數據會讓人笑話，而且這么巨大或微小的墨水瓶子也不合常理，用“克”這一物理單位來修飾101.50時測量數據較合常理，能客觀地、較準確地反映墨水瓶子的質量。
　　完整而有效的物理數據應是精確的數字與合理的物理單位的完美結合體，也是生活實際的具體體現，這二者誰離開誰都會使物理失去意義。
　　（作者單位 新疆生產建設兵團農六師芳草湖總場中學）