国际单位制是现时世界上最普遍采用的标准度量衡单位系统,其国际简称为SI。
国际单位制(SI)是现时世界上最普遍采用的标准度量衡单位系统,以下是关于国际单位制的详细介绍:
一、历史发展

1、1948年第9届国际计量大会根据决议,责成国际计量委员会研究并制定一整套计量单位规则,力图建立一种科学实用的计量单位制。
2、1954年第10届国际计量大会决定采用长度、质量、时间、电流、热力学温度和发光强度6个量作为实用计量单位制的基本量。
3、1960年第11届国际计量大会把这种实用计量单位制定名为国际单位制,以SI作为国际单位制通用的缩写符号;制定用于构成倍数和分数单位的词头,形成一整套计量单位规则。
4、1971年第14届国际计量大会决议在前面6个量的基础上增加“物质的量”作为国际单位制的第7个基本量,并通过了以它们的相应单位作为国际单位制的基本单位。
5、2018年11月,第26届国际计量大会通过决议,将千克、安培、开尔文和摩尔等4个SI基本单位的定义改由常数定义,并于2019年5月20日起正式生效,至此,国际单位制的7个基本单位全部由基本物理常数来定义,实现了量子化。
6、2022年11月,第27届国际计量大会通过决议,新增4个SI新词头ronna、ronto、quetta、quecto,分别表示10的27次方、10的负27次方、10的30次方、10的负30次方。
二、构成规则
1、基本单位:国际单位制中共有七个严格定义的基本单位,分别是长度(米)、质量(千克)、时间(秒)、电流(安培)、热力学温度(开尔文)、物质的量(摩尔)和发光强度(坎德拉),这些基本单位在量纲上彼此独立。
2、导出单位:由基本单位组合起来而构成的导出单位很多,如速度的单位“米每秒”(m/s)、力的单位“牛顿”(N)、压强的单位“帕斯卡”(Pa)、能量的单位“焦耳”(J)等,其中有些导出单位有专门名称,如牛顿、瓦特、伏特、流明等;有些则没有赋予专门名称,如米每秒、焦耳每开尔文等。

3、辅助单位:只有两个纯系几何单位,即平面角弧度(rad)和立体角球面度(Sr),但自1995年第20届国际计量大会以来,国际单位制中仅保留基本单位和导出单位两类。
4、SI词头:当单位前加了SI词头后,就构成了一个新的整体,SI词头用于表示单位的倍数和分数,千”(k)表示10³,“毫”(m)表示10⁻³等,词头与所紧接的单位构成一个新单位,只能构成倍数单位和分数单位,不能单独使用。
三、部分常用单位介绍
1、长度(Length):米(meter),符号为m:最初定义为地球子午线全长的四千万分之一,后来经过多次重新定义,目前1米被定义为光在真空中于1/299,792,458秒内行进的距离。
2、质量(Mass):千克(kilogram),符号为kg:最初以国际千克原器的质量为标准,现在是用精确的普朗克常数h = 6.62607015×10⁻³⁴J·s来定义。
3、时间(Time):秒(second),符号为s:最初定义为平均太阳日之1/86400,后来用铯133原子基态的两个超精细能级之间跃迁时所辐射的电磁波的周期来定义。
4、电流(Electric current):安培(ampere),符号为A:最初定义为若保持在处于真空中相距1米的两无限长而圆截面可忽略的平行直导线内,则两导线之间产生的力在每米长度上等于2×10⁻⁷牛顿,后来用基本电荷e = 1.602176634×10⁻¹⁹C和秒来定义。
5、热力学温度(Thermodynamic temperature):开尔文(kelvin),符号为K:以绝对零度(0K)为最低温度,规定水的三相点的温度为273.16K,1K等于水三相点温度的1/273.16。
6、物质的量(Amount of substance):摩尔(mole),符号为mol: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0.012千克碳12的原子数目相等。

7、发光强度(Luminous intensity):坎德拉(candela),符号为cd:是一光源在给定方向上的发光强度,该光源发出频率为540×10¹² Hz的单色辐射,且在此方向上的辐射强度为1/683 W/sr。
四、使用规则
1、单位名称及其简称:关于单位的名称及其简称都有明确的规定,简称在不致混淆的情况下可等效它的全称使用,习惯上只使用简称的单位可继续使用,例如在一些十进倍数单位中,如只用“毫安”而不用“毫安培”,但也不排斥使用“毫安培”。
2、组合单位的名称:组合单位的名称与其符号书写的次序一致,符号中的乘号没有对应名称,符号中的除号对应名称为“每”,无论分母中有几个单位,“每”只在除号的地方出现一次,加速度SI单位的符号是m/s²,其名称为“米每二次方秒”而不是“米每秒每秒”;电能量的常用单位符号kW·h的名称为“千瓦时”而不是“千瓦乘小时”。
3、乘方形式的单位名称:乘方形式的单位名称,其顺序是指数名称在单位的名称之前,相应指数名称由数字加“次方”二字而成,断面惯性矩单位符号m⁴的名称为“四次方米”,而不是“米四次方”,指数是-1的单位,或分子为1的单位,其名称是以“每”字开头,线膨胀的系数的SI单位℃⁻¹或K⁻¹,其名称为“每摄氏度”或“每开尔文”而不是“负一次方摄氏度”或“负一次方开尔文”等。
4、词头的使用:百、十、分、厘(h,da,d,c)一般只用于某些长度、面积、体积和其他早已习惯的场合,可以用于分贝dB等,有些国际单位制以外的单位,可以按习惯使用词头构成倍数或分数单位。
国际单位制是全球科学、工业与贸易交流的基石,其严谨的历史演进、明确的构成规则及详尽的常用单位介绍,确保了测量的准确性与统一性,遵循SI的使用规范,不仅提升了数据的一致性与可比性,也促进了国际合作与技术发展。
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