第一节　常用法定计量单位

法定计量单位是强制性的，各行业、各组织都必须遵照执行，以确保单位的一致。我国的法定计量单位是以国际单位制（SI）为基础并选用少数其他单位制的计量单位来组成的。我国的法定计量单位（以下简称法定单位）包括：

（1）国际单位制的基本单位；

（2）国际单位制的辅助单位；

（3）国际单位制中具有专门名称的导出单位；

（4）国家选定的非国际单位制单位；

（5）由以上单位构成的组合形式的单位；

（6）由词头和以上单位所构成的十进倍数和分数单位。

法定单位的定义、使用办法等由国家计量局另行规定。

中文名：法定计量单位

英文名：Legal Unit of Measurement

对象：计量

实质：单位

一、长度单位

1.名称

长度单位是指丈量空间距离的基本单元，是人类为了规范长度而制定的基本单位。其国际单位是米，常用单位毫米、厘米、分米、米、千米等。长度在各个领域都有重要的作用。

2.符号

米—m，毫米—mm，厘米—cm，分米—dm，千米—km。

3.换算关系

1米（m）=0.001千米（km）；

1米（m）=10分米（dm）；

1米（m）=100厘米（cm）；

1米（m）=1000毫米（mm）；

1千米（km）=0.621英里（mile）；

1米（m）=3.281英尺（ft）=1.094码（yd）；

1丝米=10忽米=0.1毫米=0.01厘米；

1厘米（cm）=0.394英寸（in）；

1厘米（cm）=10毫米（mm）；

1米（m）=1000000微米（μm）=1000000000纳米（nm）。

二、面积单位

1.名称

平方公里、平方米、平方厘米；公顷、英亩、平方英里、平方英尺、平方码。

2.符号

平方公里—km2、平方米—m2、平方厘米—cm2、公顷—ha、英亩—acre、平方英里—mi2、平方英尺—ft2、平方码—yd2。

3.换算关系

1平方公里（km2）=100公顷（ha）=247.1英亩（acre）=0.386平方英里（mi2）；

1平方米（m2）=10.764平方英尺（ft2）；

1公亩（are）=100平方米（m2）；

1公顷（ha）=15亩=1hm2=10000平方米（m2）=2.471英亩（acre）=0.01平方千米（其中，h表示百米，hm2的含义就是百米的平方）；

1平方英里（mi2）=2.590平方公里（km2）；

1英亩（acre）=0.4047公顷（ha）=4.047×10平方公里（km2）=4047平方米（m2）；

1平方英尺（ft2）=0.093平方米（m2）；

1平方英寸（in2）=6.452平方厘米（cm2）；

1平方码（yd2）=0.8361平方米（m2）；

1亩=2000/3平方米（m2）≈666.666平方米（m2）。

三、体积、容积单位

（一）体积

1.名称

体积是指物体所占空间的大小。计算物体的体积，一定要用体积单位，常用的体积单位有：立方米、立方分米、立方厘米等。计算容积一般用容积单位，如升和毫升，但有时候还与体积单位通用。由于容积单位最大的是“升”，所以计算较大物体的容积时，通用的体积单位还是要用“立方米”。升和毫升是计算物体的体积不能用的，它只限于计算液体，如药水、汽油、墨水等。

2.符号

立方米—m3、立方分米—dm3、立方厘米—cm3、立方毫米—mm3。

3.换算关系

1立方米（m3）=1000立方分米（dm3）=1000000立方厘米（cm3）=1000000000立方毫米（mm3）；

1立方米（m3）=1000升（L）=1000立方分米（dm3）=1000000毫升（mL）=1000000立方厘米（cm3）=1000000000立方毫米（mm3）；

1升=1立方分米=1000毫升=1000立方厘米=1000000立方毫米；

1立方英尺（ft3）=0.0283立方米（m3）=28.317升（L）=28.317立方分米（dm3）=28317立方厘米（cm3）=28317000立方毫米（mm3）；

每相邻两个单位之间进率1000。

（二）容积

1.名称

容积是指容器所能容纳物体的体积。容积与体积的区别如下：

（1）含义不同。如一只铁桶的体积是指它所占空间部分的大小，而这只铁桶的容积却是指它容纳物体的多少。一种物体有体积，可不一定有容积。

（2）测量方法不同。在计算物体的体积或容积前一般要先测量长、宽、高，求物体的体积是从该物体的外部来测量，而求容积却是从物体的内部来测量。一种既有体积又有容积的封闭物体，它的体积一定大于它的容积。

（3）单位名称不完全相同。体积单位一般用：立方米、立方分米、立方厘米；固体的容积单位与体积单位相同，而液体和气体的体积与容积单位一般都用升、毫升。

（4）公式：V长方体=abc（长×宽×高）；V正方体=a3（棱长×棱长×棱长）；V圆柱=sh；V圆锥=1/3·sh。

（5）计量液体的体积，如水、油等，常用容积单位升和毫升，也可以写成L和mL。

（6）计算不规则的立体图形体积可以把这个物体放入水中，用现在容积-未放入物体的容积就是体积或用放入物体后高-未放入物体×长×宽（1升=1立方分米；1毫升=1立方厘米）。

（7）硬盘的容量是以MB（兆）和GB（千兆）为单位的。

计算机上的单个文件的大小就是容积；（如500kb的一个图片表示图片的容积为500kb。

2.符号

立方米—m3，升—L，立方厘米—cm3，立方英尺—ft3，立方英寸—in3，立方码—yd3，加仑（英）—gal。

3.换算关系

容积换算关系见表1-1。

四、质量单位

1.名称

质量（mass）是量度物体惯性大小的物理量。

2.符号

吨—t，千克—kg，克—g，毫克—mg。

3.换算关系

1t=1000kg；1kg=1000g；1g=1000mg。

五、力的单位

1.名称

在力学中，选定长度、质量和时间这三个物理量的单位作为基本单位，就可以导出其余的物理量的单位。选定这三个物理量的不同单位，可以组成不同的力学单位制。在国际单位制（SI）中，取m（长度单位）、kg（质量单位）、s（时间单位）作为基本单位。

2.符号

长度：米（m），质量：千克（kg），时间：秒（s）。

3.换算关系

1牛顿（N）≈0.10197千克力（kgf）；1牛顿（N）≈105达因（dyn）。

六、压力、压强、应力单位

1.压力单位

（1）名称

压力单位在物理学方面指垂直作用在物体表面上的力。压力单位为牛顿（简称“牛”字母为“N”）。指垂直作用在物体表面上的力。

（2）符号

kPa，MPa，bar，毫米水柱，毫米汞柱等压力单位。

1巴（bar）=0.1兆帕（MPa）=100千帕（kPa）=1.0197公斤/平方厘米。

（3）换算关系

1达因/厘米2（dyn/cm2）=0.1帕（Pa）；

1托（Torr）=133.322帕（Pa）；

1毫米汞柱（mmHg）=133.322帕（Pa）；

1毫米水柱（mmH2O）=9.80665帕（Pa）；

1工程大气压=98.0665千帕（kPa）；

1千帕（kPa）=0.145磅力/英寸2（psi）=0.0102千克力/厘米2（kgf/cm2）=0.0098大气压（atm）；

1磅力/英寸2（psi）=6.895千帕（kPa）=0.0703千克力/厘米2（kgf/cm2）=0.0689巴（bar）=0.068大气压（atm）；

1物理大气压（atm）=101.325千帕（kPa）=14.695949400392磅/英寸2（psi）=1.01325巴（bar）。

2.压强单位

（1）名称

压强是表示压力作用效果（形变效果）的物理量。

（2）符号

巴（bar）、千帕（kPa）、兆帕（MPa）、普西（psi）等。

（3）换算关系

1MPa=1000000Pa；1GPa=1000MPa=1000000kPa=1000000000Pa；

1MPa=145psi；1Torr=1/760atmTorr（0℃标准重力下，1mmHg柱的压力）；

1MPa=10bar。

3.应力单位

（1）名称

应力单位在所考察的截面某一点单位面积上的内力称为应力。同截面垂直的称为正应力或法向应力，同截面相切的称为剪应力或切应力。

（2）符号

剪应力σ、切应力τ。

七、温度单位

1.名称

温度单位是指摄氏度，用符号“℃”表示。一般人们用温度计来测量温度，温度计一般有：水银温度计、体温计、电子温度计等。

温度的国际单位是开尔文，用符号“K”表示。

开氏温度标度是用一种理想气体来确立的，它的零点被称为绝对零度。根据动力学理论，当温度在绝对零度时，气体分子的动能为零。为了方便起见。开氏温度计的刻度单位与摄氏温度计上的刻度单位相一致，也就是说，开氏温度计上的一度等于摄氏温度计上的一度，水的冰点摄氏温度计为0℃，开氏温度计为273.15K。

热力学温度单位开尔文（K）是国际单位制（SI）基本单位之一。其他基本单位是米、千克、秒、安培、摩尔和坎德拉。

2.符号

华氏度—°F；摄氏度—℃。

3.换算关系

1摄氏度/℃=33.8华氏度/°F

八、能、热单位

1.名称

焦耳、千克·米、米制马力·时、英制马力·时、千瓦·时、千卡、英热单位、英尺·磅。

2.符号

焦耳（J）、千克·米（kg·m）、米制马力·时（ps·h）、英制马力·时（hp·h）、千瓦·时（kW·h）、千卡（kcal）、英热单位（btu）、英尺·磅（ft·lb）。

3.换算关系

1焦耳（J）=0.102千克·米（kg·m）

=3.777×10-7米制马力·时（ps·h）

=3.725×10-7英制马力·时（hp·h）

=2.778×10-7千瓦·时（kW·h）

=0.0002389千卡（kcal）

=0.0009478英热单位（btu）

=0.7376000英尺·磅（ft·lb）

九、功率单位

1.名称功率是指物体在单位时间内所做的功的多少，即功率是描述做功快慢的物理量。功的数量一定，时间越短，功率值就越大。求功率的公式为功率=功/时间。功率表征做功快慢程度，单位时间内所做的功称为功率，用P表示，故功率等于作用力与物体受力点速度的标量积。

马力：功率越大转速越高，汽车的最高速度也越高，常用最大功率来描述汽车的动力性能。最大功率一般用马力（ps）或千瓦（kW）来表示，1马力等于0.735千瓦。

2.符号

瓦特（W）、千瓦（kW）、兆瓦（MW）。

3.换算关系

1兆瓦（MV）=1000千瓦（kW）=1000000瓦（W）。

十、平面角单位

1.名称

平面角由射线—点—射线构成，是从平面内一点出发的两条射线（半直线）所组成的图形。

2.符号

平面角的大小定义为以两射线交点为圆心的圆被射线所截的弧长与半径之比，单位包括弧度和角度、角分、角秒等。

3.换算关系

以二面角的棱上任意一点为端点，在两个面内分别作垂直于棱的两条射线，这两条射线所成的角叫作二面角的平面角；或者从二面角的棱上任一点在两个半平面内分别作垂直于棱的射线，则这两条射线所成的角叫作二面角的平面角。

（1）二面角就是用它的平面角来度量的。一个二面角的平面角多大，我们就说个二面角是多少度的二面角。

（2）二面角的平面角与点（或垂直平面）的位置无任何关系，只与二面角的张角大小有关。

十一、频率单位

1.名称

频率是单位时间内完成周期性变化的次数，是描述周期运动频繁程度的量，常用符号f或v表示，单位为秒分之一，符号为s-1。为了纪念德国物理学家赫兹的贡献，人们把频率的单位命名为赫兹，简称“赫”，符号为Hz。每个物体都有由它本身性质决定的与振幅无关的频率，叫作固有频率。频率概念不仅在力学、声学中应用，在电磁学、光学与无线电技术中也常使用。

2.符号

赫兹（Hz）、千赫兹（kHz）、兆赫兹（MHz）、吉赫兹（GHz）。

3.换算关系

1kHz=1000Hz；1MHz=1000000Hz；1GHz=1000MHz。

十二、速度

1.名称

科学上用速度来表示物体运动的快慢。速度在数值上等于单位时间内通过的路程。速度的计算公式：v=S/t。速度的单位是m/s和km/h。

2.符号

米每秒（m/s），中文符号是米/秒。

常用单位：千米/时，国际符号是km/h。

3.换算关系

1m/s=3.6km/h。