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国际单位制SI

## 国际单位组织
物理学是一门以实验为基础的学科。在实验的过程中常要测量某个或几个物理量，测量结果既要表示出数值，也要有相应的计量单位。同一个物理量可以有不同的单位。以前，各个国家都有自己规定的物理量单位，相互换算起来既繁琐又容易出错，不利于各国间科学技术信息的交流。美国航天局曾发射过一枚探测火星气象的卫星，该卫星并没有进入预定轨道，而是进入火星大气层，并最终坠毁。经调查，事故原因是设计方与制造方使用的数据单位不一致。航天公司设计时的数据使用了英制单位；而工程师们没有换算直接输入了计算机，导致卫星的航向出现偏差。1960 年第 11 届国际计量大会制定了一种国际通用的、包括一切计量领域的单位制——国际单位制（international system of units），简称 SI。国际单位制很快就被世界上大多数国家采用，有力促进了各国间的贸易往来和科学技术交流。

### 何谓国际单位制？
国际单位制由基本单位和导出单位组成。在力学中，把长度、质量、时间作为基本量。它们的单位米（m）、千克（kg）和秒（s）就是基本单位。用基本物理量的单位根据物理量之间的关系所推导出的其他物理量的单位叫导出单位。根据位移的单位 m 和时间的单位 s，

利用 $v=\frac{\Delta x}{\Delta t}$ 导出速度的单位为 $m / s$ ；利用 $a=\frac{\Delta v}{\Delta t}$ 导出加速度的单位为 $m / s ^2$ 。
在国际单位制中共有 7 个基本单位。除了上述 3 个力学基本量和相应的基本单位外，在热学，电磁学，光学等领域中，还有 4 个基本量和基本单位，如表 4－4 所示。由这 7 个基本单位能导出其他各个物理量的单位。
 ![图片](/uploads/2025-04/446f9b.jpg)
 随着科学技术的发展，测量的精度和范围不断发展。如图 4–18 所示为我国自行研制的世界上最先投入使用的空间冷原子钟。用它计时，2 000 万年才误差 1 s，它将目前人类在太空的时间计量精度提高了 1 ~ 2 个数量级，使我国天基冷原子传感器的研究走在了世界的最前沿。手机芯片上近乎 1 cm2 的面积内集成着数十亿个晶体管，加工精度需以纳米计。

为了简单明了地表示数值特别大或者特别小的物理量，我们往往在常用的单位前加上特殊的前缀，例如，纳米（nm）就是在单位米（m）前加了前缀“纳”，表示 $10^{−9}$。各种常用前缀和其对应的数量级列于书末附录中

## 力的单位

$F=k m a$ 中 $k$ 的

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