计量单位是描述长度、质量、体积和温度等量的标准方式。它们之所以重要,是因为同一个物理量在不同单位下看起来可能很不一样: 升和 毫升其实表示的是同样的量。
首先要检查的一点很简单:只能在同一种量之间进行换算。你可以把米换成厘米,把升换成毫升,但不能把米换成升,也不能把千克换成摄氏度。
计量单位有什么用途?
长度表示距离。常见单位有毫米、厘米、米和千米。
质量表示物体含有多少物质。在学校数学和日常生活中,常见单位有毫克、克和千克。
体积表示液体或容器所占的空间大小。毫升和升在基础题目中很常见。
温度表示物体有多热或多冷。最常见的温标是摄氏度和华氏度,在科学中还会见到开尔文。
为什么公制单位换算通常比较直接
对于公制中的长度、质量和体积,单位之间的关系通常是 的幂。只要知道各单位的大小,很多换算就会很直接:
量本身并没有改变,改变的只是单位标签。单位越大,数值越小;单位越小,数值越大,因为这两个数描述的是同一个量。
为什么温度换算要用不同的规则
温度是本页中的主要例外。摄氏度和华氏度的零点并不相同,所以它们之间的换算既需要比例变化,也需要平移。
如果 表示摄氏度, 表示华氏度,那么
并且
这就是为什么你不能把温度换算当成米到厘米或千克到克那样处理。仅仅做乘法是不够的。
例题:把 km 换算成 cm
这是一个长度换算,所以使用一串公制换算因子会很方便:
现在把原来的单位约去。 与 约去, 与 约去,最后剩下厘米:
所以
这个答案很大,因为厘米比千米小得多。这也是一个很好的快速检查方法:当你换算到更小的单位时,数值应该变大。
单位换算中的常见错误
混淆不同类型的量
长度、质量、体积和温度不能互相替代。换算之前,先确认两个单位描述的是同一种量。
不检查方向就移动小数点
在公制题目中,学生常常记得和 的幂有关,却忘了数值应该往哪个方向变化。换算到更小的单位时,数值会变大;换算到更大的单位时,数值会变小。
把温度当成普通公制换算
这是温度换算中最常见的错误。摄氏度和华氏度并不是通过一个简单倍数联系起来的,所以只移动小数点或只做一次乘法都会得到错误结果。
日常语言使用得过于宽泛
在日常表达中,人们常常说“重量”,其实想表达的是质量。在严格的物理语境中,这两个概念不同,所以要看具体上下文。
计量单位会出现在哪些地方
计量单位会出现在食谱、医疗、建筑、科学实验室、旅行、天气预报、体育和购物中。它们既是日常生活的基础,也足够精确,能够用于技术工作。
一旦量的类型明确了,大多数问题都可以归结为两个问题:你现在有什么单位,你想要什么单位?
自己试一试
试着把 kg 换算成 g,把 mL 换算成 L,或者把 华氏度换算成摄氏度。如果你想学习一种可靠的方法来设置多步换算,接下来可以阅读量纲分析。