📏 测量

📏公制单位与换算

从毫米到千米、从毫克到千克——公制单位间的换算,只是乘除 10 的幂。

课本长约 26 厘米,楼房高约 30 米,去邻市要 200 千米。同是长度,为什么要分三个单位?因为公制单位像一架梯子:选对一级,数字就大小合适、容易读。而它最迷人的地方在于——梯子上所有的换算,都只是乘以或除以 10 的幂

一个技巧,就能在毫米、厘米、米、千米之间自由行走。质量单位毫克、克、千克,也是同一架梯子。

一架十进制的梯子

长度单位从短到长排开:

单位关系
1 千米= 1000 米
1 米= 100 厘米
1 厘米= 10 毫米

相邻两级不一定正好差 10 倍,但差距都是 10 的幂:毫米→厘米 ×10,厘米→米 ×100,米→千米 ×1000。质量那边更整齐:毫克→克→千克,每一跳都是 ×1000。

把关系串起来,还能得到更远的跳跃:1 千米 = 100000 厘米,1 千克 = 1000000 毫克。数字这么大,恰恰说明为什么平时要挑「合身」的那一级来用。

换算就是搬小数点

乘除 10 的幂有一个绝佳性质:小数点只需左右平移,不用真的列竖式。

  • 大单位换小单位要2.52.5 千米 = 25002500 米,小数点右移三位;
  • 小单位换大单位要450450 厘米 = 4.54.5 米,小数点左移两位。

搬得这么顺畅,靠的正是位值:每一位的价值都是 10 的幂。

互动演示单位换算器
100 cm

常见陷阱

「5 米 3 厘米」不等于 5.35.3 米。3 厘米 = 0.030.03 米,正确写法是 5.035.03 米;5.35.3 米其实是 5 米 30 厘米。厘米部分只有一位数时,最容易栽在这里。

温度:三把不同的尺子

温度也有单位,但它们不是十进制的,搬小数点在这里行不通:

  • 摄氏度(°C):水结冰 0 °C,沸腾 100 °C,世界上大多数地方在用;
  • 华氏度(°F):水结冰 32 °F,沸腾 212 °F,美国还在用。换算要先乘再加:F=1.8C+32F = 1.8C + 32,正常体温 37 °C 折合约 98.6 °F;
  • 开尔文(K):科学界的标准。K=C+273.15K = C + 273.15,0 K 叫绝对零度(约 −273.15 °C),是宇宙里温度的下限。

单位错了会怎样

单位不是装饰品。1999 年,NASA 的「火星气候探测器」抵达火星后解体,原因之一是两个团队对推力数据用了不同的单位制,数值整整差了 4.45 倍——一个价值 3 亿多美元的探测器,输给了没对齐的单位。

单位换算也天天出现在生活里:跑步配速、速度与运动里把千米每小时换成米每秒,用的都是今天这套搬小数点的功夫。

算一算:大象有多重

一头亚洲象约重 4.2 吨,1 吨 = 1000 千克,所以它重 4.2×1000=42004.2 \times 1000 = 4200 千克。反过来,一只麻雀约 30 克,合 0.030.03 千克——小数点左移三位。

动手检验

随堂小测

  1. 1. 2.6 千米等于多少米?

  2. 2. 350 厘米等于多少米?

  3. 3. 正常体温约 37 °C,换算成华氏度大约是多少?