物理基本单位及转换物理常数值等全汇总.docx
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物理基本单位及转换物理常数值等全汇总
物理基本单位及转换、物理常数值等（全汇总）
SI基本单位
国际单位制以下表中的七个单位为基础，这七个单位称为SI基本单位。
量的名称
单位名称
单位符号
长度
米
m
质量
千克
kg
时间
秒
s
电流
安培
A
热力学温度
开尔文
K
物质的量
摩尔
mol
发光强度
坎德拉
cd
SI基本单位的定义
米：
光在真空中（1/299792458）s时间间隔内所经过路径的长度。
[第17届国际计量大会（1983）]
千克：
国际千克原器的质量。
[第1届国际计量大会（1889）和第3届国际计量大会（1901）]
秒：
铯-133原子基态的两个超精细能级之间跃迁所对应的辐射的9192631770个周期的持续时间。
[第13届国际计量大会（1967），决议1]
安培：
在真空中，截面积可忽略的两根相距1m的无限长平行圆直导线内通以等量恒定电流时，若导线间相互作用力在每米长度上为2×10-7N，则每根导线中的电流为1A。
[国际计量委员会（1946）决议2。
第9届国际计量大会（1948）批准]
开尔文：
水三相点热力学温度的。
[第13届国际计量大会（1967），决议4]
摩尔：
是一系统的物质的量，该系统中所包含的基本单元（原子、分子、离子、电子及其他粒子，或这些粒子的特定组合）数与0.012kg碳-12的原子数目相等。
[第14届国际计量大会（1971），决议3]
坎德拉：
是一光源在给定方向上的发光强度，该光源发出频率为540×1012Hz的单色辐射，且在此方向上的辐射强度为（1/683）W/sr。
[第16届国际计量大会（1979），决议3]
SI导出单位
导出单位是用基本单位以代数形式表示的单位。
这种单位符号中的乘和除采用数学符号。
如速度的SI单位为米每秒（m/s）。
术语这种形式的单位称为组合单位。
对某些SI导出单位，国际计量大会通过了专门的名称和符号（见下表）。
使用这些专门名称以及用它们表示其他导出单位，往往更为方便、明确。
量的名称
SI导出单位
名称
符号
用SI基本单位和SI导出单位表示
（平面）角
弧度
rad
1rad=1m/m=1
立体角
球面度
sr
1sr=1m2/m2=1
频率
赫兹
Hz
1Hz=1s-1
力
牛顿
N
1N=1kgm/s2
压力，压强，应力
帕斯卡
Pa
1Pa=1N/m2
能（量），功，热量
焦耳
J
1J=1Nm
功率，辐射通量
瓦特
W
1W=1J/s
电荷（量）
库仑
C
1C=1As
电压，电动势，电势
伏特
V
1V=1W/A
电容
法拉
F
1F=1C/A
电阻
欧姆
Ω
1Ω=1V/A
电导
西门子
S
1S=1Ω-1
磁通（量）
韦伯
Wb
1Wb=1Vs
磁通密度，磁感应强度
特斯拉
T
1T=1Wb/m2
电感
亨利
H
1H=1Wb/A
摄氏温度
摄氏度
℃
1℃=1K
光通量
流明
lm
1lm=1cd·sr
（光）照度
勒克斯
lx
1Lx=1lm/m2
SI单位弧度和球面度称为SI辅助单位，它们是具有专门名称和符号的量纲一的量的导出单位。
在许多实际情况中，用专门名称弧度和球面度分别代替数字1是方便的。
例如角速度的SI单位可写成弧度每秒（rad/s）。
SI单位的倍数单位
下表给出SI词头的名称、简称及符号。
词头用语构成倍数单位（十进倍数单位与分数单位），但不得单独使用。
SI词头
因数
英文
中文
符号
1024
yotta
尧[它]
Y
1021
zetta
泽[它]
Z
1018
exa
艾[可萨]
E
1015
peta
拍[它]
P
1012
tera
太[拉]
T
109
giga
吉[咖]
G
106
mega
兆
M
103
kilo
千
k
102
hecto
百
h
101
deca
十
da
10-1
deci
分
d
10-2
centi
厘
c
10-3
milli
毫
m
10-6
micro
微
μ
10-9
nano
纳[诺]
n
10-12
pico
皮[可]
p
10-15
femto
飞[母托]
f
10-18
atto
阿[托]
a
10-21
zepto
仄[普托]
z
10-24
yocto
幺[科托]
y
词头符号与所紧接的单位符号（指SI基本单位，SI辅助单位和具有专门名称的SI导出单位，而不是指组合单位整体），应作为一个整体对待，它们一起组成一个新单位（十进倍数单位或分数单位），并具有相同的幂次，而且还可以和其它单位构成组合单位。
例如，
1cm3=（10-2m）3=10-6m3，
1μs-1=（10-6s）-1=106s-1，
1mm2/s=（10-3m）2/s=10-6m2/s，
10-3tex可写为mtex。
不得使用重叠词头，如只能写nm，而不能写mμm。
由于历史原因，质量的SI单位名称“千克”中，已包含SI词头“千”，所以质量的十进倍数单位由词头加在“克”前构成。
如用mg而不得用μkg。
SI单位及其倍数单位的应用
SI单位的倍数单位根据使用方便的原则选取。
通过适当的选择，可使数值处于实用范围内。
选用的SI单位的倍数单位，一般应使量的数值处于0.1～1000范围内。
例如
1.2×104N可写成12kN，
0.00394m可写成3.94mm，
11401Pa可写成11.401kPa，
3.1×10-8s可写成31ns。
在某些情况下，习惯使用的单位可以不受上述限制。
如大部分机械图使用的单位用毫米，导线截面积使用的单位用平方毫米，领土面积用平方千米。
词头h、da、d、c（百、十、分、厘），一般用于某些长度、面积和体积。
对于组合单位，其倍数单位的构成，一般只使用一个词头，而且尽可能用于组合单位中的第一个单位。
通过相乘构成的组合单位的词头通常加在第一个单位之前。
例如力矩的单位kN·m，不宜写成N·km。
通过相除构成的组合单位，或通过乘和除构成的组合单位，其词头一般都应加在分子的第一个单位之前，分母中一般不用词头，但质量单位kg在分母中时例外。
例如摩尔内能单位kJ/mol不宜写成J/mmol，质量能（比能）单位可以是kJ/kg。
当组合单位分母是长度、面积和体积单位时，分母中可以选用某些词头构成倍数单位。
例如密度的单位可以选用g/cm3。
一般不在组合单位的分子分母中同时采用词头。
在计算中，为了方便，所有量均可用SI单位表示，将词头用10的幂代替。
有些国际单位制以外的单位，可以按习惯用SI词头构成倍数单位，但它们不属于国际单位制，如MeV，mCi，mL等。
摄氏温度单位摄氏度，角度单位度、分、秒与时间单位日、时、分等不得用SI词头构成倍数单位。
可与国际单位制单位并用的我国法定计量单位
中华人民共和国法定计量单位（简称法定单位）是以国际单位制单位为基础，同时选用了一些非国际单位制的单位构成的。
国家选定的非国际单位制的单位，见下表。
这些单位都是由于实用中的重要性和专门领域的需要，而得到国际计量委员会承认可以与国际单位制单位并用的。
量的名称
单位名称
单位符号
与SI单位的关系
时间
分
[小]时
日，（天）
min
h
d
1min=60s
1h=60min=3600s
1d=24h=86400s
[平面]角
度
[角]分
[角]秒
°
′
″
1°=（π/180）rad
1′=（1/60）°=（π/10800）rad
1″=（1/60）′=（π/648000）rad
体积，容积
升
L（l）
1L=1dm3=10-3m3
质量
吨
原子质量单位
t
u
1t=103kg
1u≈1.660540×10-27kg
旋转速度
转每分
r/min
1r/min=（1/60）s-1
长度
海里
nmile
1nmile=1852m
（只用于航行）
速度
节
kn
1kn=1nmile/h=（1852/3600）m/s
（只用于航行）
能
电子伏
eV
1eV≈1.602177×10-19J
级差
分贝
dB
线密度
特[克斯]
tex
1tex=10-6kg/m
面积
公顷
hm2
1hm2=104m2
一贯单位制
单位本来是可以任意选择的。
但是，如果对每一个量，都独立地选择一个单位，则会导致在数值方程中出现一些附加的数字因数。
不过，可以选择一种单位制，使包含数字因数的数值方程同相应的量方程具有完全相同的形式，这样在使用中是十分方便的。
按照这一原则构成的单位制叫做一贯单位制。
对于特定的量制和方程，要得到一贯单位制可先定义出基本量的单位，再对每个导出量通过一个代数表示式用基本单位定义相应的导出单位，这个代数表示式是由该导出量的量纲积，以基本单位的符号代替基本量纲的符号而得到的。
在这样的一贯单位制中，导出单位表示式中的数字因数只能是1。
我国法定计量单位
中华人民共和国法定计量单位（简称法定单位）是以国际单位制单位为基础，同时选用了一些非国际单位制的单位构成的。
国家选定的非国际单位制的单位，见下表。
这些单位都是由于实用中的重要性和专门领域的需要，而得到国际计量委员会承认可以与国际单位制单位并用的。
量的名称
单位名称
单位符号
与SI单位的关系
时间
分
[小]时
日，（天）
min
h
d
1min=60s
1h=60min=3600s
1d=24h=86400s
[平面]角
度
[角]分
[角]秒
°
′
″
1°=（π/180）rad
1′=（1/60）°=（π/10800）rad
1″=（1/60）′=（π/648000）rad
体积，容积
升
L（l）
1L=1dm3=10-3m3
质量
吨
原子质量单位
t
u
1t=103kg
1u≈1.660540×10-27kg
旋转速度
转每分
r/min
1r/min=（1/60）s-1
长度
海里
nmile
1nmile=1852m
（只用于航行）
速度
节
kn
1kn=1nmile/h=（1852/3600）m/s
（只用于航行）
能
电子伏
eV
1eV≈1.602177×10-19J
级差
分贝
dB
线密度
特[克斯]
tex
1tex=10-6kg/m
面积
公顷
hm2
1hm2=104m2
SI单位的倍数单位
下表给出SI词头的名称、简称及符号。
词头用语构成倍数单位（十进倍数单位与分数单位），但不得单独使用。
因数
英文
中文
符号
1024
yotta
尧[它]
Y
1021
zetta
泽[它]
Z
1018
exa
艾[可萨]
E
1015
peta
拍[它]
P
1012
tera
太[拉]
T
109
giga
吉[咖]
G
106
mega
兆
M
103
kilo
千
k
102
hecto
百
h
101
deca
十
da
10-1
deci
分
d
10-2
centi
厘
c
10-3
milli
毫
m
10-6
micro
微
μ
10-9
nano
纳[诺]
n
10-12
pico
皮[可]
p
10-15
femto
飞[母托]
f
10-18
atto
阿[托]
a
10-21
zepto
仄[普托]
z
10-24
yocto
幺[科托]
y
不得使用重叠词头，如只能写nm，而不能写mμm。
由于历史原因，质量的SI单位名称“千克”中，已包含SI词头“千”，所以质量的十进倍数单位由词头加在“克”前构成。
如用mg而不得用μkg。
单位的中文符号
上列表中所确定的单位名称的简称，可作为单位的中文符号。
不应在组合单位中同时使用单位符号和中文符号。
由两个或两个以上单位相乘所构成的组合单位，其符号形式为两个单位符号之间加居中圆点，如牛·米。
单位相除构成的组合单位，其形式可采用下列形式之一：
米/秒；米·秒-1；
。
摄氏度的符号℃可以作为中文符号使用。
物理量、单位和数据
物理量是用来定量描述物理现象的，它可以分为很多类。
凡是可以互相比较的量，如距离、高度、波长等，都是同类的量。
在同类的量中，选出某一特定的量做单位，这类量中任何其他的量，都可以用这个单位与一个数的乘积表示出来，这个数就称为该量的数值。
量、单位和数值的关系可写成：
A=｛A｝·〔A〕
式中A为某一物理量的符号，〔A〕为某一单位的符号，｛A｝则是以单位〔A〕表示的量A的数值。
量纲
任一量Q可以用其他量以方程的形式表示，这一表达形式可以是若干项的和，每一项又可以表示为选定的一组基本量A、B、C…的乘方之积，有时还乘以数字因数ζ，即
ζAαBβCγ…
每一项中基本量的指数分别相同。
某一物理量Q的量纲可以表示为量纲积
dimQ=AαBβCγ…
其中A、B、C…表示基本量A、B、C…的量纲，α、β、γ…称为量纲指数。
所有量纲指数都等于零的量，其量纲积或量纲为A0B0C0…=1。
这样的量往往称为无量纲量。
这种量纲一的量表示为数。
在七个基本量长度、质量、时间、电流、热力学温度、物质的量和发光强度的量制中，基本量的量纲分别用L、M、T、I、Θ、N和J表示，量Q的量纲的一般形式为：
dimQ=LαMβTγIδΘεNζJη
量方程和数值方程
科学技术中使用的方程有两类：
一类是量方程，即以量的符号代表量值组成的方程。
例如，
v=l/t
就是匀速运动中速度的量方程。
另一类是数值方程。
例如
{v}km/h=3.6{l}m/{t}s
就是以千米每小时、米和秒分别作为速度、长度和时间单位时，做匀速运动物体的速度的数值方程。
方程中出现的数字“3.6”是选用上述特定单位的结果。
如果选用另外的单位，这一数字也就随之改变。
由上述例子可以知道，数值方程与选用的单位有关，而量方程的优点是与选用的单位无关。
因此，在物理学中，通常都采用量方程。
量方程中，有时也包含数字因数，这些数字因数与方程中量的定义有关。
例如，质量为m、速度为v的质点的动能为
Ek=（1/2）mv2
方程中的数字（1/2）是由动能的定义决定的。
国际单位制的构成
国际单位制（LeSystèmeInternationald'Unitès）及其国际简称SI是在第11届国际计量大会（1960）上通过的，包括SI单位和SI单位的倍数单位。
SI单位是国际单位制中由基本单位和导出单位构成一贯单位制的那些单位。
除质量外，均不带SI词头（质量的SI单位为千克）。
SI单位的倍数单位包括SI单位的十进倍数单位和分数单位。
一些物体的直径d/m
原子核
＜10-14
原子
（1～6）×10-10
悬浮在空气中的尘埃
<10×10-6
光学纤维
10-6～10-4
人的头发
7.0×10-5
雨滴
毛毛雨
小雨
大雨
（0.1～0.5）×10-3
（0.6～4）×10-3
（3～7）×10-3
冰雹
（2～100）×10-3
乒乓球
（3.72～3.82）×10-2
唱片
我国第一颗人造地球卫星
1
银河系
约7.7×1020
一些过程所需时间的数量级t／s
光穿过原子核
10-23
某些粒子寿命
10-22～10-21
氢原子中电子绕质子旋转一周
10-15
铀-235在中子轰击下裂变反应时间
10-12
原子发射可见光
10-9
电子束飞过电视显像管长度
10-7
核爆炸
10-7
闪电一次持续时间
10-4
从人的大脑从发出信号手指实际运动
（50～80）×10-3
苍蝇拍打翅膀一次
10-3
电风扇叶片旋转一周
10-2
光线射到视网膜引起神经冲动并传到大脑皮层
10-1
两次心跳间隔时间
1
秒摆周期
2
太阳光射到地球
×102
洲际导弹全程飞行时间约
×103
最古老岩石年龄
1017
一些物体的运动速率
蜗牛爬行
（1.5～5）×10-3
乌龟爬行
2×10-2
树懒
人步行
蝴蝶飞行
5
坦克
15
野兔
18
旗鱼
28
鹰（捕捉猎物时）
45
雨燕
48
地球自转（赤道上）
465
步枪子弹出膛速率
900
普通炮弹
1000
远程炮弹
2000
同步卫星在赤道上空运转速率
×103
第一宇宙速度
×103
第二宇宙速度
×103
第三宇宙速度
×103
一些物体的运动速率
蜗牛爬行
（1.5～5）×10-3
乌龟爬行
2×10-2
树懒
人步行
蝴蝶飞行
5
坦克
15
野兔
18
旗鱼
28
鹰（捕捉猎物时）
45
雨燕
48
地球自转（赤道上）
465
步枪子弹出膛速率
900
普通炮弹
1000
远程炮弹
2000
同步卫星在赤道上空运转速率
×103
第一宇宙速度
×103
第二宇宙速度
×103
第三宇宙速度
×103
人和一些动物的发声频率范围和听觉频率范围
名称
发声频率范围Δf／Hz
听觉频率范围Δf／Hz
人
65～1100
20～20000
狗
450～1800
15～50000
猫
760～1500
60～6500
蝙蝠
10000～150000
1000～200000
海豚
7000～120000
150～150000
知更鸟
2000～13000
250～20000
鱼
40～2000
生活中声强和声压级的范围
声 音
声压级Lp／dB
声强I／Wm-2
15～18岁青年人的听阈（1000Hz纯音）
0
10-12
设计良好的消声室背景噪声
10
10-11
幽静的疗养院或乡间别墅
20
10-10
居民区卧室
30
10-9
图书馆
40
10-8
通常办公室
50
10-7
客厅内正常交谈
60
10-6
工厂办公室，教室内讲课
70
10-5
小城市街道交通噪声
80
10-4
大车间，高声叫喊
90
10-3
织布车间，拖拉机噪声
100
10-2
风铲，铆钉枪
110
10-1
喷气发动机（100m外）
120
1
喷气发动机（250m外）
130
10
火箭发射，痛阈
140
102
一些电压的数据U／V
日光灯
220
电风扇
220
无轨电车
550～600
列车上的电灯
110
电弧
40
实验室用感应圈
1×104
电视机中高压
（1～3）×104
炼钢电炉
120～150
直流电力机车
3300
汽车发电机
12～24
一般交流电动机
220，380
发生闪电的云层间可达
109
超高压输电已达
×105
有关雷电的参考数据
地球平均每年发声雷电次数
16×106次
每次放电时间
几万分之一秒秒
平均每次放电时间
0.03s
雷电云的厚度
约（2～5）×103m
雷电云离地面的高度
几百米～几千米
闪电中的电压
几万伏～十亿伏
每次闪电消耗的能量
2×108J～1013J
线状闪电的火花长度
几千米～几十千米
球状闪电的火花直径
10cm～20cm
落地雷占雷电的次数
约十分之一
某些磁场的磁感应强度B／T
地磁场的水平分量（在磁赤道处）
（3～4）×10-5
地磁场的垂直分量（在南、北磁极处）
（6～7）×10-5
地磁场在地面附近的平均值
5×10-5
普通永久磁铁
电动机或变压器铁芯中的磁场
回旋加速器的磁场
>1
磁流体发电机磁场
4～6
实验室使用的最强磁场
30
磁疗用磁铁的磁场
太阳的一些基本数据
日地平均距离
149598000km
目视星等
－等
半径
×108m
绝对目视星等
等
质量
×1030kg
表面自由落体加速度
×102m/s2
平均密度
×103kg/m3
表面逃逸速度
×105m/s
总辐射功率
×1026W
中心温度
约×107K
有效温度
5770K
中心密度
约×105kg/m3
自转会合周期
26.9d（赤道）
31.1d（极区）
年龄
5×106a
地球的一些基本数据
赤道半径
6.378139×106m
质量
大气质量
海洋质量
地壳质量
地幔质量
外核质量
内核质量
×1024kg
×1013kg
×1021kg
×1022kg
×1024kg
×1024kg
×1022kg
极半径
6.356755×106m
体积
×1021m3
总面积
陆地面积
海洋面积
×1014m2
×1014m2
×1014m2
扁率
3.35282×10-3
赤道重力加速度
极重力加速度
9.780318m/s2
9.832177m/s2
平均密度
×103kg
月地平均距离
384401km
自转角速度
7.292115×10-5s-1
月球的一些基本数据
半径
×106m
自转周期
27.32d
表面积
×1013m2
轨道半径长度
×108m
体积
×1019m3
轨道平均速率
×103m/s
质量
×1022kg
轨道偏心率
0.0549
平均密度
×103kg/m3
公转周期
27.32d
表面自由落体加速度
1.62m/s
表面温度
白天
夜间
370K
102K
逃逸速度
×103m/s
有关高度和深度的数据h／m
天安门人民英雄纪念碑高
意大利比萨斜塔高
潜水员通常水下作业深度
120
埃及最大的金字塔高
氢气球跳伞
>400
上海东方明珠广播电视塔
468
现代核潜艇潜航深度
500～750
飞机跳伞
>600
珠穆朗玛峰高
臭氧层离地面
（10～50
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