谈物理单位的重要性

　　摘 要：物理单位有举足轻重的作用。有物理单位的数据才有生命力，才能较完整地表示某物体的多少和属性。完整而有效的物理数据应是精确数字与合理物理单位完美的有机结合体。
　　关键词：物理单位；物理量；单位制；物理数据
　　
　　物理单位有着举足轻重的作用。物理数据只有数字而无相匹配的物理量单位，则该数字就仅仅是一串阿拉伯数字的组合，只表示某事物的多少或是大小，没有一点物理意义的存在，就更谈不上是有效的物理数据了。
　　一、有关物理量、物理单位、单位制等几个相关概念的说明
　　1.物理量：量度物质的属性和描述其运动状态时所用的各种量值。如：量度物质惯性的物理量是质量，描述物体运动快慢的物理量是速度等。
　　物理量分为基本物理量和导出物理量。
　　所谓基本物理量是由人们根据需要选定的。在不同学科中和不同时期，选定的基本物理量有所不同。截至目前，物理学中有七个基本物理量，分别是：质量（m）、长度（L）、时间（t）、电流强度（I）、温度（T）、物质的量、发光强度。
　　导出物理量是根据物理量定义由基本物理量组合而成的。如：速度就是一个导出物理量，是由长度和时间这两个基本物理量组合而成的。而导出物理量与基本物理量或导出物理量与导出物理量还能组成新的导出物理量。如：加速度这个物理量就是导出物理量“速度”与基本物理量“时间”的组合。
　　2.物理单位：在对物理量进行测量时，以便与被测量进行比较所规定的标准量，此标准叫做单位。体现物质属性的物理量不同，其物理单位也就不同。如：“米”是计量长度的单位，而“秒”则是计量时间的单位。
　　物理单位分为基本单位和导出单位。
　　描述基本物理量的计量单位叫基本单位。如：质量的基本单位是“千克”、长度的基本单位是“米”、时间的基本单位是“秒”、电流强度（I）的基本单位是“安培”、温度（T）的基本单位是“开尔文”、物质的量的基本单位是“摩尔”、发光强度的基本单位是“坎德拉”。（注：采用的是国际单位制）
　　导出单位是由基本单位组合而成的。如导出物理量速度的单位“米/秒”，就是一个导出单位。
　　3.单位制：基本单位和导出单位的总和叫做单位制。一般的，现今自然学科的计量单位采用的就是国际单位制。
　　二、物理单位对于物理数据的重要性
　　物理学是自然科学类学科，其研究方法是观察和实验，要实验，就一定有准确和精确的实验测量数据，实验的测量数据包括实验测得的数字和所测物理量的单位，准确而精确的数字加上对应的物理单位，才能十分有效而明了地表示所测的物理量的多少和物理属性，如：测一个墨水瓶子的质量，某同学用天平测得结果是：101.50，从这个同学测得的结果可以看出，他忘了填写质量的单位，那么这个测量结果就仅表示一个数字，不能表示该数字所能代表的物理意义，如若我们为这位同学在测量结果后填写上单位“克”，则“101.50克”这个测量结果便是一个十分有效的物理数据了，它表示某物体的质量是101.50克。该数据不但说明了物体的多少，从单位也可知晓“多少”所指的是物体的质量的多少，也可以从数字和单位得出测量该物理量的测量工具的精确程度（最小刻度值）及数字的准确值和估计值。如果我们不填上单位“克”，而用别的非质量物理单位，那么我们就不能说明物体的质量的多少了。如加填上长度单位“米”，我们还能说墨水瓶的质量是101.50克吗？
　　只有数字而无单位的结果是没有活力的；但只有单位而无数字相辅，那么物理单位也就显得苍白无力，仿佛没其他事物来充实它、来点缀它。
　　三、物理单位的填写应恰当合理
　　物理单位能有效表示某事物属性。物理量所表示的物理意义不同，来修饰它的物理单位的意义也不同，如：长度单位：米、千米等是表示物体线性长度的物理量；而小时、分钟则是时间单位。即使是同一物理量的单位也还有不同的级别划分，如质量单位有：千克（kg）、克（g）、毫克（mg）、吨（t）等，速度单位有：米/秒、千米/时等。
　　如何准确地运用单位来修饰物理量是相当重要的，笔者认为应从以下几个途径入手：
　　1.在理解的基础上记忆不同物理量的单位有哪些；反过来，也要记住不同物理单位所能表示的物理量及其意义。
　　2.了解数据所要表示的物理量是什么，从而确定来修饰该数据的物理单位。如测物体的质量，则应选择的单位有：千克、克、毫克、吨，而不是“米”“立方米”“牛顿”或其他非质量单位。
　　3.知道数据所描述的对象的物理性质，如物体的大小、多少或物体的形状等，从而确定所选单位的级别。
　　如墨水瓶子，测其质量得到数字101.50，要填写质量单位，但质量单位也好几个，该选填哪个单位才合适？这时就要了解墨水瓶子的质量级别了，应选择“克”来修饰测量数字101.50，如此我们选了“千克”“毫克”或“吨”，所得到的物理数据会让人笑话，而且这么巨大或微小的墨水瓶子也不合常理，用“克”这一物理单位来修饰101.50时测量数据较合常理，能客观地、较准确地反映墨水瓶子的质量。
　　完整而有效的物理数据应是精确的数字与合理的物理单位的完美结合体，也是生活实际的具体体现，这二者谁离开谁都会使物理失去意义。
　　（作者单位 新疆生产建设兵团农六师芳草湖总场中学）