摘 要:自1982 年2月10日起,我國以法定的形式推廣國際單位制。隨著社會的進步,經濟的發展,我國加入WTO后全國各行各業對外交流,世界貿易也日趨頻繁,國際單位制的應用更是普及。由于新課改后教學版本多而雜,存在大量的不規范和不正確現象,為此,有必要對其作一番闡述。
關鍵詞:國際單位制;正確提法;正確用法
目前我國雖然已經在普及和推廣使用國際單位制(SI),而在教學上如何正確使用SI單位、SI詞頭、SI單位的十進倍數和十進分數單位和符號以及在教學過程中關于國際單位制如何正確提法是關鍵的環節,在中小學階段還要正確使用相應的中英文名稱和中文符號。
一、國際單位制簡介
1、國際單位制的基本單位共有7個,即長度單位m(米),質量單位kg(千克),時間單位s(秒),電流單位A安(培),熱力學溫度單位K(開爾文),物質的呈單位mol摩(爾),發光強度單位cd坎(德拉)。
2、國際單位制的輔助單位(只有2個,即平面角單位孤度,立體角單位球面度)。
3、國際單位制中具有專門名稱的導出單位[共有19個,即赫(茲)、牛(頓)、帕(斯卡)、焦(耳)、瓦(特)、庫(侖)、伏(特)、法(拉)、歐(姆)、西(門子)、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、由以上單位構成的組合形式的單位(即由以上單位組合而成的沒有專門名稱的導出單位)。
5、由詞頭和以上單位所構成的十進位數和分數單位[即由20個詞頭堯(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成的大大小小單位。]
二、國際單位的正確提法
1、籠統地問“某量的國際單位是什么?”是不妥當的,因為一個量的國際單位制單位是很多的,應當問“某量在國際單位制中的基本單位是什么”或者“某量在國際單位制中的主單位是什么”才是統一的。
每個量在國際單位制中有好些個大大小小的單位,但是只有一個是主單位,其余的則是主單位的倍數和分數單位(簡稱倍分單位)。
(1)主單位:是各量中具有獨立定義的那一個單位,其余的則是以這個單位為基礎,用這個主單位的多少倍或多少分之一來給予定義,在一個量中設有加詞頭的那個單位(千克除外)就是主單位,有專門名稱的導出單位和直接由以上這些單位構成的組合形式的單位(不能帶有非1的系數)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成的單位,就是主單位的十進倍數和分數單位。
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,壓強的倍分單位有:兆帕、千帕、毫帕、微帕等。
2、問“某量的輔助單位有哪些”也是不對的,因為國際單位制的輔助單位只有兩個(即弧度、球面度)它既可作基本單位,也可作導出單位,并且根據不同場合下需要,即可以用專門名稱“弧度”、“球面度”表示,也可以用純數“1”來表示,只有這兩個單位才能叫輔助單位,不能說每個量中都有輔助單位,應當問“某量在國際單位制中主單位的倍數和分數單位有哪些”才對。
3、至于目前還在暫時使用的,如壓強單位,“標準大氣壓”、“毫米汞柱”等,更不能說成是輔助單位,而是屬于國際單位制以外的單位,這些也不是我國的法定計量單位。
三、國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,單位名稱是對物理量所用的計量單位的名稱,單位符號是表示這些計量單位的法定符號,兩者是有區別的,前者是一些詞,而后者是一些字母或符號,例如,物理量電流和力的單位的英文名稱分別是ampere和newton,它們的第一個字母一般不大寫(在標題中,或句子開頭等特殊情況下例外)而它的單位符號分別是A和N均大寫。SI單位的中文名稱的使用也是具體的規定,對來源于人名和專門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際符號表示的次序一致,乘號無對應名稱,除號對應名稱為“每”,例如電阻率單位(國際符號Ω#8226;m)的中文名稱為歐姆米,而不是歐母#8226;米或(歐母)(米),動量單位(國際符號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”例如動量矩單位(國際符號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(或簡稱)例如,英文gram(克)second(秒)的縮寫是gm和sec,有人常常把它們當單位符號使用,這是不正確的,它們的國際符號是g和s,但是鑒于我國國情,有關方面規定:在中小學課本和普通書刊中有必要時SI單位的中文簡稱可以作為單位符號使用,如:電流的單位安培,熱力學溫度的單位開爾文簡稱分別為安,開,它們也可以用單位符號。
2、計量單位和詞頭的國際符號都有特定的涵義,濫用就會引起誤解。例如,用大寫的“M”表示國際符號。希臘人就會迷惑不解,因為希臘字母中M就是μ的大寫,秒的國際符號是小寫的“s”,如果寫成大寫的“S”就會曲解為西門子的國際符號,詞頭千的國際符號是小寫的“k”,而大寫的“K”是熱力學溫度單位即開爾文的國際符號,所以使用單位和詞頭的國際符號都要遵循統一的規定。
計量和詞頭的國際符號一般用正體小寫字體(以與表示物理量的斜體字母符號相區別)。但來源于人名的單位的國際符號則用大寫。例如時間單位秒的國際符號是小寫的“s”。而電導單位西門子的國際符號是大寫的S。由兩個以上單位構成的組合單位,其國際符號可用乘號“#8226;”和除號“/”來構成,例如動力粘度單位帕斯卡秒的國際符號可用Pa #8226;s,電流密度單位安培每平方米的國際符號可用A/m2。當然前者還采用Pa s,后者還可用A#8226;m-2和 Am-2。但一般來說,以乘號“#8226;”和除號“/”連接為好,例如速度單位米每秒的符號如果不用乘號“#8226;”和除號“/”而寫成ms-1,就會曲解為每毫秒,所以還是寫成m/s為好,同樣組合單位的中文符號也可用乘叫“#8226;”和除號“/”來構成。例如動力粘度單位帕斯卡秒的中文符號為帕#8226;秒,電流密度單位安培每平方米的中文符號為安/米2或安#8226;米-2而不寫成帕斯卡秒、安培每平方米,它們只能用作相應SI單位名稱。
但是,如果組合單位的分子無量綱時,則負數冪的形式為好,例如頻率單位和時間單位的關系式寫成1HZ=1s-1就比寫成1HZ=11/s好,后者右邊很容易當成11s-1。
另外書寫組合單位符號時,乘號要居中,斜線最多用一次(必要時可用圓括號)分子分母和斜線應在同一水平上。
SI詞頭符號是規定的外文字母,共二十個,其表示的因數從1024~10-24,其中10-24~10-3和103~1024采用千進,10-3~103采用十進,中學物理常用的因數從10-6~106的詞頭符號為M、K、h、da、d、c、m、μ,對應的中文名稱為兆、千、百、十、分、毫、微,表高因數103以下的詞頭的國際符號均用小寫,106以上者用大寫,書寫時應遵循這一原則,否則就會發生謬誤,例如,mg表示的是10-3g,如果誤寫成Mg,則表示的是106g,兩者相差109。
SI詞頭沒有獨立的含義,不能單獨使用,只能加在SI單位的左邊構成十進倍數和十進分數單位(只是質量的倍數和分數單位例外),它是由詞頭加在克(g)前的構成的,但仍然把千克(kg)當成SI單位。而中文詞頭卻有獨立的含義,可以單獨使用,例如1千克的一千就表示1000,因此有人就使用中文的習慣來使用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跟另一些符號相混淆,例如厘分的結合,cd恰好是坎德拉的符號,所以稱電容每秒μμF(微微法)是不正確的,而應改為PF.
詞頭與SI單位符號之間應不留間隔,也不加表示相乘的符號,以免與某些組合單位符號相混淆,如cm,表示厘米的國際符號,而C#8226;m表示是庫侖米的國際符號。對既可用作單位符號又可用作詞頭的字母,在組合單位時,應盡量將其右移,以免混淆,例如牛頓米的國際符號應寫成Nm,而mN則表10-3N,乘方形式的倍數或分數單位,其底數包括詞頭,所以1cm2表示的是1(cm)2,而不是1c(m)2=m2,當組合單位加詞頭時,詞頭應加在整個單位符號之前,不能插在中間,所以組合單位分母中一般不加詞頭,但允許使用質量(kg)和帶詞頭的長度,面積和體積的單位符號,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稱之前構成中文符號,一般也遵循以上原則,但在易混淆之處應使用圓括號以示區別。還要強調一點,單位和詞頭的名稱一般只是在敘述性文章中使用,單位和詞頭的符號在公式、數據表、曲線圖等簡單明了地方使用,當然也可用于敘述性文字中,單位和詞頭的符號推薦使用國際符號。
總之,筆者認為目前國際單位制雖然在全世界許多國家通用,但仍有不完善之處,只要我們認真總結,了解其正確提法和用法,國際單位制在各行各業的應用會更科學,就會發揮更大的效益。
參考文獻:
[1]王以銘.量和單位規范用法辭典[M].上海:上海辭書出版社,2000.h
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