Физические величины измерение физических величин 7 класс кратко
Обновлено: 02.07.2024
В этом уроке мы узнаем, что такое физическая величина, способы и единицы измерения физических величин.
Задача физики – изучать физические явления, устанавливать закономерности их протекания. Например, рассмотрим, от чего зависит дальность полета брошенного мяча. Можем сказать, что чем больше скорость броска, тем дальше летит мяч. Мы описали полет мяча качественно. Можно записать формулу, которая определяет зависимость дальности полета от начальной скорости и от угла бросания. Это количественный уровень изучения явлений – математическое описание при помощи формул, графиков, таблиц.
Для количественного описания явлений используются физические величины. Например, масса, скорость, путь, объем, площадь, длина, время. Эти величины мы постоянно используем в жизни. В магазине купили 2 кг крупы. Площадь квартиры равна 48 м2. Автомобиль за 2 часа проехал 150 км. Из этих примеров видно, что физические величины можно измерить.
Физическая величина – это количественная характеристика тела или явления.
Измерить физическую величину – это значит сравнить ее с однородной величиной, принятой за единицу.
Например, измерить массу крупы – значит сравнить ее с другой массой, которая принята за единицу массы, например, с килограммом. Измерить пройденное расстояние – значит сравнить с метром или километром. Говорим, пешеход прошел 200 м, автомобиль проехал 10 км.
Часто применяются кратные единицы: гекто – в 100 раз больше, кило – в 1000 раз больше, мега – в 1 миллион раз больше. Например, 1 км = 1000 м.
Если используются единицы, которые в 10, 100, 1000 раз меньше, то их принято обозначать словами: деци, санти, милли и другие. Например, 1 дм = 0,1 м, 1 мг = 0,001 г, 1 см2 = 0,0001 м2. В таблице №1 приведены значения приставок к единицам измерения величин и их обозначение.
Рассмотрим задачу. Выразить в международной системе единиц 25 мм, 43 см2, 7 л, 900 г.
Итак, физические величины имеют обозначение, числовое значение и единицу измерения. Например, масса груза равна 5 кг или масса груза равна 5 т. Видим, что значение физической величины зависит от выбранной единицы измерения: 5 т > 5 кг. Единицы измерения принято записывать в сокращенном виде.
Величины, известные из математики, их обозначения и единицы измерения в международной системе единиц приведены в таблице.
Для измерения физических величин нужны приборы. Длину можно измерить при помощи линейки, массу – при помощи весов, время – часами или секундомером, температуру – термометром, скорость – спидометром, объем – при помощи измерительного цилиндра.
Измерительные приборы имеют шкалу. Шкала – это метки с цифрами на приборе. Вся шкала расчерчена штрихами на деления. Деление – это промежуток между штрихами. Чтобы правильно измерить, нужно определить цену деления прибора, узнать, сколько единиц приходится на одно деление.
Чтобы определить цену деления прибора, нужно разность между двумя соседними числами на шкале разделить на число делений между этими числами.
Определим цену деления термометра на рисунке:
Выделим штрихи, рядом с которыми написаны числа, например, 20 и 40. Посчитаем число делений между этими штрихами – 10. Разность 40 и 20 поделим на число делений – на 10. Итак, цена деления термометра равна 2 градусам.
Измерение любой величины никогда не бывает абсолютно точным. Всегда возникают небольшие ошибки или,говорят, погрешности измерений. Полезно знать, что при пользовании большинством измерительных приборов наибольшая погрешность измерения составляет половину цены деления прибора.Если по термометру на рисунке 2 определяем температуру, то можем записать так: Температура = 56 0С 1 0С.
Рассмотрим решение задачи: Определить объем прямоугольного бруска, длина которого 1,2 м, ширина - 8 см, толщина - 5 мм.
Решение задачи по физике принято оформлять по определенной схеме. Выписать столбиком значения величин, которые даны, выразить их в международной системе СИ, в решении обязательно записывается формула, по которой определяется неизвестная величина.
Запишем условие задачи: длину обозначим буквой а = 1,2 м, ширину – буквой b= 8 см, толщину – с = 5 мм. Найти объем V. Выразим единицы в СИ. Длина в СИ измеряется в метрах:8 см = 0,08 м, 5 мм = 0,005 м.
Решение: Брусок имеет прямоугольную форму, т.е. форму прямоугольного параллелепипеда. Из математики нам известна формула объема параллелепипеда V = abc. Подставим числовые значения величин в формулу объема и вычислим: V = 1,2 м · 0,08 м · 0,005 м =0,000480 м3. Запишем ответ.
Итак, при решении задачи по физике нужно:
1) выписать данные значения физических величин;
2) выразить единицы в международной системе единиц – СИ;
3) записать формулу, по которой определяется неизвестная величина или в которую она входит;
4) выразить неизвестную величину, подставить числовые значения величин и вычислить.
Физическая величина – это количественная характеристика тела или явления, т.е. то, что можно измерить. Физические величины имеют обозначение, числовое значение и единицу измерения.
Измерить физическую величину – это значит сравнить ее с однородной величиной, принятой за единицу.
В мире используют единую систему мер. В международной системе единицза основные единицы приняты метр, секунда, килограмм.
Физические величины имеют обозначение, числовое значение и единицу измерения.
Для измерения физических величин используют измерительные приборы. Чтобы определить цену деления прибора, нужно разность между двумя соседними числами на шкале разделить на число делений между этими числами.
Наибольшая погрешность измерения составляет половину цены деления прибора.
При изучений физических явлений проводят различные измерения.
Физики измеряют физические величины.
При изучении падение тела, надо измерить высоту, с которой падает тело, массу тела, его скорость и время падения.
Чтобы узнать, например, зависит ли объем воды или другой жидкости от ее температуры и как зависит, нужно, нагревая воду, измерять и объем, и температуру.
Объем и температура, время и длина, площадь, скорость, масса, сила — это физические величины.
1. Что значит измерить?
Измерить какую-либо физическую величину — это значит сравнить ее с однородной величиной, принятой за единицу этой величины.
Измерить длину стола — значит сравнить ее с другой длиной, которая принята за единицу длины, например с метром.
В результате измерения величины получаем ее числовое значение, выраженное в принятых единицах.
2. Какие бывают единицы имерения?
Для каждой физической величины приняты свои единицы измерения.
Очень удобно пользоваться одинаковыми единицами физических величин во всех странах мира.
Поэтому с 1963 г. применяется Международная система единиц — СИ (система интернациональная).
единица длины — 1 метр (1м),
единица времени — 1 секунда (1с),
единица массы — 1 килограмм (1 кг).
Некоторые приставки к названиям единиц:
г — гекто (100 или 10 2 )
к — кило (1000 или 10 3 )
М — мега (1 000 000 или 10 6 )
д — деци (0,1 или 10 -1 )
с — санти (0,01 или 10 -2 )
м — милли (0,001 или 10 -3 )
Длина столовой ложки 20 см.
Ее длина в метрах (м):
20 см = 0,20 м или 2 • 10 -1 м.
3. Что такое измерителный прибор?
Для измерения физических величин нужны измерителные приборы.
Есть измерителные приборы для простых измерений. Например, измерительная линейка, рулетка, мензурка, применяемая для измерения объема жидкости.
Есть сложные измерительные приборы: секундомеры, термометры и другие.
По мере развития физики и техники приборы усложнялись и появились, например, приборы, при помощи которых изучают строение вещества.
У измерительных приборов есть измерительная шкала, на которой штрихами нанесены деления и написаны значения величин.
Между двумя большими штрихами могут быть дополнительно нанесены несколько делений, не обозначенных числами.
Значение измеряемой величины между ближайшими штрихами называется ценой деления прибора.
Например, у обычной школьной линейки расстояние между двумя ближайшими штрихами составляет 1 мм, это цена деления линейки.
4. Как определить цену деления измерительной шкалы прибора?
Прежде чем использовать измерительный прибор, надо определить цену деления этого прибора.
Надо установить, какому значению величины соответствует каждое самое малое деление.
Для того чтобы определить цену деления, необходимо:
— найти два ближайших штриха шкалы, возле которых написаны значения величины;
— вычесть из большего значения меньшее и полученное число разделить на число делений, находящихся между ними.
5. Примеры определения цены деления
а) Определение цены деления секундомера.
Используем любые два штриха, около которых нанесены значения измеряемой величины (времени), например штрихи с обозначениями 5 и 10 с.
Расстояние между этими штрихами разделено на 10 делений. Значит, цена каждого деления равна:
Секундомер показывает 22 с.
б) Определение цены деления термометра.
Возьмем, например, ближайшие друг к другу штрихи с обозначениями 10 °С и 20 °С. Расстояния между ними разделены на 10 делений. Следовательно,
цена каждого деления будет равна: 20 °С - 10 °С = 10 °С, далее 10 °С : 10 = 1 °С.
Термометр показывает 24 °С.
6. Что такое точность и погрешность измерений?
Любое измерение может быть выполнено с большей или меньшей точностью.
В физике допускаемую при измерении неточность называют погрешностью измерения.
Погрешность измерения не может быть больше цены деления измерительного прибора.
Из этого примера видно, что точность измерений зависит от цены деления шкалы прибора.
Чем меньше цена деления, тем больше точность измерения.
При измерении принято считать, что: погрешность измерений равна половине цены деления шкалы измерительного прибора.
При записи величин, с учетом погрешности, пользуются формулой:
Если длина книги 20 см, а цена деления линейки 1 мм, то погрешность измерения будет равна 0,5 мм, или 0,05 см.
Следовательно, длину книги можно записать так:
L = (20 ±0,05) см,
где L — длина книги.
Истинное значение длины книги находится в интервале от 19,95 см до 20,05 см.
Главное:
Измерить какую-либо величину — это значит сравнить ее с однородной величиной, принятой за единицу этой величины.
Основные единицы системы СИ: метр, килограмм, секунда.
Для того чтобы определить цену деления, необходимо:
— найти два ближайших штриха шкалы, возле которых написаны значения величины;
— вычесть из большего значения меньшее и полученное число разделить на число делений, находящихся между ними.
Физическая величина — это свойство, которое можно выделить качественно и описать количественно. Измерение — это сравнение с эталоном.
Физические величины, это эталоны, хранящиеся в академиях. Эталон Метра, Килограмма, Секунды и пр. Измерение физических величин, это сравнение данной величины с эталоном с помощью прибора - линейки, весов, амперметра и пр.
Мы постоянно добавляем новый функционал в основной интерфейс проекта. К сожалению, старые браузеры не в состоянии качественно работать с современными программными продуктами. Для корректной работы используйте последние версии браузеров Chrome, Mozilla Firefox, Opera, Microsoft Edge или установите браузер Atom.
1) Обучающая: обеспечить формирование у учащихся представлений о физической величине, обеспечит усвоение учащимися теоретических знаний об основных характеристиках физической величины, познакомить учащихся с простейшими измерительными приборами, научить определять цену деления и точность отсчета при использовании различных шкал.
2) Развивающая: способствовать расширению кругозора учащихся о физике; умение находить некоторые закономерности; развитие памяти, самостоятельного суждения.
3) Воспитывающая: интерес, любознательность, наблюдательность, аккуратность в записях.
Ход урока:
1. Организационный этап.
Здравствуйте. Прежде чем мы приступим к уроку, хотелось бы, чтобы каждый из вас настроился на рабочий лад.
2. Актуализация знаний
Прежде чем начинать наш с вами уже второй урок в курсе Физики, хотелось бы вспомнить то, о чем мы говорили на предыдущем занятии.
Физическое явление — все изменения, которые происходят с физическими полями и телами.
Для описания физических тел и физических явлений используют физические величины.
Например, для описания деревянного бруска нам необходимо использовать такие физические величины как масса, длина, ширина, высота, объем.
Откройте тетради и запишите число и тему нашего урока.
3. Этап получения новых знаний.
Для описания физических тел и физических явлений используют физические величины.
Например, для описания деревянного бруска нам необходимо использовать такие физические величины как масса, длина, ширина, высота, объем.
То есть физическая величина это то, что мы можем измерить. Измеряемое свойство тела или явления.
Каждая физическая величина имеет название, например масса; Буквенное обозначение (массу обозначают латинской буквой эм), способ измерения (с помощью весов), числовое значение (например, масса человека равна 45), и единицы измерения (кг). Получаем, масса тела равна 45 кг.
Для каждой физической величины приняты свои единицы измерения. Для удобства все страны мира стремятся пользоваться одинаковыми единицами измерения физических величин. С 1963 года во многих странах мира используется Международная система единиц — СИ (система интернациональная). В этой системе основной единицей длины является метр, времени — секунда, массы — килограмм.
Измерения очень важны в нашей жизни, для их проведения необходимы измерительные приборы. Самые простые приборы для измерения длины линейка, рулетка, мерная лента.
Для измерения объема жидкости мензурка, мерный цилиндр, мерная колба.
Для измерения температуры используют комнатный, водный, медицинский термометры. Медицинский, в свою очередь, бывает электронный и ртутный.
Существуют и другие измерительные приборы. Например, времени секундомер, часы. Силы — динамометр. Давления, атмосферного — барометр, газов в сосуде — манометр.
Приборы делят на шкальные и цифровые. Каждый шкальный прибор имеет шкалу и цену деления.
Шкала измерительного прибора называют совокупность отметок и цифр на отсчетном устройстве прибора, соответствующая ряду последовательных значений измеряемой величины
Цена деления — значение наименьшего деления шкалы прибора.
Для определения цены деления шкалы нужно от большего числа, соответствующего какому — либо делению шкалы, вычесть меньшее и полученную разность поделить на число делений между цифрами. Получаем 0,1 сантиметра на деление.
Какой же прибор точнее, цена деления которого меньше или больше?
Рассмотрим мерную ленту А) и линейку б). У обоих приборов единицы измерения совпадают!
Для нахождения цены деления мерной ленты возьмем два рядом стоящих значения на шкале, от большего вычтем меньшее и разделим на количество делений между данными цифрами. Получим, 1 сантиметр на деление.
Также определим цену деления для линейки. Количество делений в данном случае 10. Получим, ноль целых одна десятая сантиметра на деление.
Точнее тот прибор у которого цена деления меньше. Значит данная линейка точнее мерной ленты.
То есть, имея меньшую цену деления, мы меньше ошиблись.
Чему же равна погрешность измерительных приборов?
Погрешность равна половине цены деления.
Например, погрешность при измерении температуры равна половине цены деления данного термометра.
Найдем ее: для этого определим цену деления термометра.
Берем два любых значения, например 20 и 10, от большего вычтем меньшее значение и разделим на количество делений между ними, их пять. Получили, что она равна 2 градуса на деление.
Значит погрешность равна 1 градус.
Как же это записать?
T = 20±1 C, где 20 — показания термометра, 1 — погрешность, знак полюс минус использует потому, что ошибиться можно как в большую так и в меньшую сторону.
При записи величин с учетом погрешности следует пользоваться формулой, где
А — измеряемая величина,
а — результат измерений,
Так что же значит измерить физическую величину?
Измерить физическую величину — значит сравнить ее с однородной величиной, принятой за единицу.
Например, чтобы измерить длину отрезка прямой между точками, А и В, надо приложить линейку и по шкале определить сколько сантиметров укладывается между данными точками.
Если физическая величина измеряется непосредственно путем снятия данных со шкалы прибора, то такое измерение называют прямыми. Например, измерение длины бруска, ширины или высоты бруска.
А как же определить объем этого самого бруска. Конечно же, используя формулу. Объем есть произведение длины, ширины и высоты.
В этом случае, когда физическую величину (объем), определили по формуле, говорят, что измерения провели косвенно.
3. Этап обобщения и закрепления нового материала.
Итак, сделаем основные выводы:
— Физическая величина — измеряемое свойство тела или явления
— Каждый шкальный прибор имеет шкалу и цену деления
— Шкала измерительного прибора — это совокупность отметок и цифр на отсчетном устройстве прибора, соответствующая ряду последовательных значений измеряемой величины
— Цена деления (С) — значение наименьшего деления шкалы прибора
— Для определения цены деления шкалы нужно от большего числа, соответствующего какому- либо делению шкалы, вычесть меньшее и, разность поделить на число делений между цифрами
— Погрешность измерительных приборов равна половине цены деления
Для закрепления, изученного материала, ответим на ряд вопросов.
Что такое физическая величина? Какие основные физические величины входят в систему СИ? Какие шкальные измерительные приборы вам известны? Какие цифровые измерительные приборы вам известны? Перечислите приборы для измерения длины, времени, температуры. Что такое цена деления? Как определить цену деления прибора? От чего зависит точность измерения? Что необходимо учитывать при выборе измерительного прибора? Чем отличаются кратные и дольные единицы? Что значит измерить косвенно или прямым способом?
4. Рефлексия.
Хотелось бы услышать ваши отзывы о сегодняшнем уроке: что вам понравилось, что не понравилось, чем бы хотелось узнать еще.
5. Домашнее задание: § 4- 5.
1. Из перечисленных приборов выбрать а) шкальные, б) цифровые.
Линейка, весы электронные, напольные (не электронные весы), секундомер, часы наручные механические, часы электронные настенные, динамометр, мензурка, мерный стаканчик, барометр, манометр.
2. Определить цену деления данного прибора.
3. Определить цену деления данного термометра.
4. Определить цену деления и погрешность данной линейки.
5. Какая из данных мерных лент более точная? Почему? Чем точнее можно измерить длину стола линейкой или мерной лентой? Почему?
Читайте также: