有關(guān)單位制問題的幾點(diǎn)辨析

在高中的單位制的學(xué)習(xí)中，出現(xiàn)了很多讓我們困惑的地方，比如有的資料上認(rèn)為“厘米”“克”等單位不是國際單位，有的資料上認(rèn)為是國際單位，各種資料的解析不是特別明確，現(xiàn)將在高中涉及到的 “基本量”“基本單位”“國際單位”“國際單位的基本單位”等幾個(gè)概念進(jìn)行辨析。

一、基本量、基本單位和導(dǎo)出單位

物理量是用來定量描述物理現(xiàn)象的，它可以分為很多類，第一類：凡是可以相互比較的量，如距離、高度、位移波長等等都是同類的量，可以選出某一特定的單位。第二類：是通過自然規(guī)律方程或者定義新的物理量方程而相互聯(lián)系的物理量。

（1）基本量和基本單位

從物理量選出少數(shù)相互獨(dú)立幾個(gè)量，其他的物理量可以根據(jù)這幾個(gè)物理量來定義，或者借方程表示出來，這幾個(gè)看做相互獨(dú)立的物理量就叫做基本物理量，簡稱基本量，共有七個(gè)基本量：長度、質(zhì)量、時(shí)間、電流、熱力學(xué)溫度、物質(zhì)的量、發(fā)光強(qiáng)度。這七個(gè)基本量的單位就是基本單位，比如：質(zhì)量的所有單位都是基本單位，包括千克、克、噸、磅、斤、兩等等。這七個(gè)物理量也最基本，事實(shí)表明，用這七個(gè)量的單位做基本單位，可以使物理學(xué)中的單位數(shù)目最少。

（2）導(dǎo)出單位

物理學(xué)中各個(gè)領(lǐng)域中的其他的量，都可以把基本單位通過乘、除、微分或積分等等數(shù)學(xué)運(yùn)算導(dǎo)出，這些量的單位叫做導(dǎo)出單位。

二、單位制

在人民教育出版社的高一物理課本中，說到：“基本單位和導(dǎo)出單位一起組成了單位制。”也就是說，物理學(xué)中所有的單位都是單位制中的單位，它們組成了單位制。

三、國際單位制

1960年第11屆國際計(jì)量大會(huì)制定了一中國際通用的、包括一切計(jì)量領(lǐng)域的單位制，叫做國際單位制，符號：SI，來自法文的Le Système international d'unités 。國際單位制的單位包括SI單位及SI單位的倍數(shù)單位。

（1）SI單位（包括SI基本單位和SI導(dǎo)出單位）

SI單位：國際單位制中由基本單位和導(dǎo)出單位構(gòu)成一貫單位制的那些單位。除了質(zhì)量外，均不帶SI詞頭（質(zhì)量單位為千克）

SI基本單位：長度單位（米）、質(zhì)量單位（千克）、時(shí)間單位（秒）、電流單位（安培）、熱力學(xué)溫度（開爾文）、物質(zhì)的量（摩爾）、發(fā)光強(qiáng)度（坎德拉）只有這七個(gè)單位（以前的課本甲種本也稱為國際單位的主單位）

SI導(dǎo)出單位：包括SI輔助單位、具有專門名稱的SI導(dǎo)出單位、組合形式的SI導(dǎo)出單位.①SI單位弧度和球面度成為SI輔助單位，它們用專門名稱弧度（rad）和球面度（sr）比較方便。②對于某些導(dǎo)出單位，國際計(jì)量大會(huì)通過了專門的名稱和符號，使用起來更為明確，比如：牛頓米（N·m）用焦耳（J）來代替，焦耳（J）就是具有專門名稱的SI導(dǎo)出單位。③比如：速度為導(dǎo)出單位，它的SI單位為米每秒（m/s）屬于組合單位。

（2）SI單位的倍數(shù)單位

用SI詞頭加上國際單位的基本單位就是SI單位的倍數(shù)單位，比如：米（m）為國際單位的基本單位，前面可以加上的詞頭有：兆（M）106，千（K）103，百（h）102，十（da）101，分（d）10-1，厘（c）10-2等等組成我們常見的Km、dm、cm等。

四、其他單位制

（1）厘米克秒（CGS）制（英文：centimetre-gram-second system，故常簡稱CGS制）是一種物理單位的系統(tǒng)制度，分別以厘米、克及秒為長度、質(zhì)量及時(shí)間的基本單位。

在力學(xué)單位方面厘米-克-秒單位制是一致的，但在電學(xué)單位方面則有幾種變體。此單位系統(tǒng)后來被MKS制取代，也就是米-千克-秒系統(tǒng)（meter-kilogram-second system），而其又被國際單位制（SI system）所取代；國際單位制具有MKS制的三個(gè)基本單位，再加上安培、摩爾、坎德拉及開氏溫標(biāo)，有許多工程及科學(xué)領(lǐng)域只使用國際單位制，不過仍有一些領(lǐng)域常使用厘米-克-秒單位制。

（2）高斯制，又稱混合單位制。在高斯單位制中，與點(diǎn)電荷有關(guān)的公式都比較簡單，此外公式中較多地出現(xiàn)光速 c，在理論物理中使用和運(yùn)算比較方便，某些理論物理書刊比較愿意采用高斯單位制。

（3）自然單位制：是一種建立于基礎(chǔ)物理常數(shù)的計(jì)量單位制度。例如，電荷的自然單位是單位電荷 、速度的自然單位是光速 ，都是基礎(chǔ)物理常數(shù)。

（4）市制單位

市制是1920年代中華民國政府為了全面改用公制，而將中國傳統(tǒng)的度量衡改造而成的過渡制度。市制在1929年完成標(biāo)準(zhǔn)化并且能夠很好得與10進(jìn)位的公制換算。一部分市制在現(xiàn)代中國仍舊被使用。但根據(jù)中華人民共和國國務(wù)院1977年5月頒發(fā)的《中華人民共和國計(jì)量管理?xiàng)l例 （試行）》規(guī)定，在大陸地區(qū)“市制”計(jì)量逐步被淘汰使用，現(xiàn)今流行于民間的計(jì)量單位主要有：計(jì)量面積的“畝”、計(jì)量長度的「尺」和「寸」、計(jì)量重量的「斤」和「兩」，其他計(jì)量單位極少使用。

參考書目：

（1）人教版課本《物理》必修1

（2）人民教育出版社《物理教師手冊》