Сообщение о единицах измерения 7 класс физика

Обновлено: 18.05.2024

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.

“Наука начинается с тех пор, как начинают измерять. Точная наука немыслима без меры.

В природе мера и вес – суть главные орудия познания”.

а) образовательные

ученик должен усвоить:

- понятие физической величины и единиц измерения;

- способы измерения физических величин;

- алгоритм определения цены деления и погрешности.

ученик должен уметь:

- определять цену деления и показания измерительных приборов;

- записывать показания результатов измерений с учётом погрешностей.

воспитание патриотизма и гражданственности при изучении исторических аспектов темы; развитие коммуникативности в процессе совместной деятельности.

2) Проверка домашнего задания:

Контрольный тест по материалам предыдущего урока (см. приложение № 1).

3) Актуализация знаний.

Проведём эксперимент. В трёх стаканах налита горячая, тёплая и холодная вода. Опустите один палец левой руки в горячую воду, немного подержите, и опустите в тёплую. Тёплая вода покажется вам…(холодной). А теперь опустите палец правой руки в холодную воду, а затем в тёплую. Какой покажется вода. (горячей). Но ведь вода не изменилась? Что нужно сделать, чтобы абсолютно точно определить, какая же всё-таки вода в стакане? (в процессе беседы приходим к выводу):

Вывод: Иногда наши чувства могут нас обманывать, и поэтому просто необходимо в процессе наблюдений и опытов делать измерения каких- то величин.

4) Изучение нового материала.

Эти величины называются физическими, и многие уже знакомы вам из математики, естествознания (например: длина, масса, площадь, скорость и т.д.). Измерения чрезвычайно важны и в науке, и в окружающей жизни.

Великий русский учёный Д.И. Менделеев говорил так: (Слайд 1) “Наука начинается с тех пор, как начинают измерять. Точная наука немыслима без меры. В природе мера и вес – суть главные орудия познания”.

И поэтому тема урока сегодня: “ Измерение физических величин”

Зачем нужно измерения?
Что такое физическая величина?
Как измерить физическую величину?

На первый вопрос мы уже ответили в процессе обсуждения эксперимента, поэтому переходим ко второму вопросу:

Что такое физическая величина?

Ещё раз вернёмся к опыту. Возьмите в руки термометр, опустите его в первый стаканчик с водой, подождите немного и назовите температуру воды. (на данном этапе урока это измерение может быть неточным, но оно позволит ввести понятие физической величины как количественную характеристику объёкта)

Теперь точно также измерьте температуру в остальных стаканах. Запишите результаты в тетрадь в порядке возрастания.

/ Например: 20 °, 40 °, 60°/

Вот теперь мы легко определим, где какая вода. Температура определяется числом, и чем число больше, тем теплее вода. И мы можем записать в тетрадь общее определение: (Слайд 4)

Физ.величина – это количественная (числовая) характеристика тела или вещества. Она обозначается буквами латинского алфавита, например:

m – масса, t – время, l - длина.

Любая физ.величина, кроме числового значения, имеет единицы измерения.

Например: На обёртке шоколадки написано: “Масса 100 г”.

Масса – это.. (физическая величина)

100 – это…(числовое значение)

г - грамм – это… (единица измерения).

А теперь попробуйте сами:

Мой рост – 164 см.

Рост (длина) – это… ( физическая величина)

164 – это. ( числовое значение)

см – это..(единица измерения )

Следовательно, когда мы измеряет какую-то величину, мы сравниваем её с определёнными единицами измерений. Запишем определение: (Слайд 5)

Какую физическую величину измеряли герои фильма?
В каких единицах?
А чем измеряли?
Правильно ли это? Почему?

С такими сложностями встречались не только Удав и его друзья. На Руси с древних времён существовали свои единицы измерения расстояний, массы и объёма (Слайд 8). И хотя мы ими сейчас почти не пользуемся, в пословицах и поговорках, сказках и стихах они сохранились. Объясните смысл этих высказываний. Чтобы не путаться в измерениях. В России ещё в 16 и 17 веках была создана единая для всей страны система мер. В 1736 г. Сенат принял решение об образовании Комиссии весов и мер. Комиссией были созданы образцовые меры – эталоны. К 1807 г. были изготовлены три эталона аршина (хранились в Петербурге): хрустальный, стальной и медный. Они уже были приведены в соответствие с английскими мерами длины – футом и дюймом. Этого требовала необходимость развития торговых отношений с другими странами – ведь уже в начале 18 века в разных странах насчитывалось 400 различных по величине единиц! Чтобы хорошо понимать друг друга и была создана Международная система единиц (СИ), где каждой величине присвоили своё обозначение и единицу измерения. (стенд “Международная система единиц”) Здесь указаны все физические величины, и в курсе физики мы будем их изучать. Сегодня же обратим внимание на самые главное, Величины бывают основными и производными. Запиши в тетради единицы измерения основных физ.величин:

Масса – кг (килограмм), длина – м (метр), время – с (секунда)

Но массу можно измерять ещё . (в граммах, миллиграммах, тоннах). Вы уже изучали это в курсе математики. А в каких единицах измеряют длину? Время? Систему СИ называют десятичной. Все однородные величины связаны между собой.

1 килограмм = 1000 (10 3 ) г 1 километр = 1000 (10 3 ) м

1 миллиграмм = 0,001 г 1 миллиметр = 0,001м

Есть специальная таблица, которую используют для перевода единиц измерения: (см. приложение 2)

Мы сегодня должны научиться правильно пользоваться измерительными приборами.

Вы уже измеряли сегодня температуру воды. Итак, что же нужно для измерений? Во-первых, иметь прибор, во-вторых, надо уметь им пользоваться. Хорошо знакомая линейка – это прибор для измерения длины. Температуру измеряют другим прибором – термометром.

Измерительный прибор – это устройство для измерения какой–либо физической величины.

(Слайд 9.) Здесь вы видите различные измерительные приборы: термометр, спидометр, счетчик для воды, манометр.

Все они очень разные, но у них есть сходство. У каждого прибора обязательно есть шкала с делениями и цифрами.

Самое большое значение на шкале называется верхним пределом, самое маленькое – нижним пределом. Назовите пределы тех приборов, которые есть у вас на парте.

Сегодня мы уже измеряли с вами температуру. Теперь давайте попробуем определить объём воды с помощью специального прибора - мензурки. Объём измеряем в мл или куб.см. Сколько воды в этой мензурке? /200 мл/. А теперь в мензурку опустили камень, и воды стало больше. Сколько? /Ответы наверняка будут разными, что позволит ввести понятие цены деления/

Чтобы правильно ответить на этот вопрос, нужно определить цену деления, т.е значение самого маленького промежутка на шкале.

Выбрать две ближайшие цифры (например, 400 мл и 200 мл)

Найти разность между ними (400 мл - 200 мл = 200 мл)

Сосчитать число делений между ними (10)

Разделить разность на число делений (200 мл: 10 = 20 мл)

Запишем формулу для определения цены деления прибора:

с = 400 -200/10 = 20 мл

А теперь попробуйте сами: (Слайд12)

Зная цену деления, можно определить показания прибора. Если термометр показывает 5 делений выше 25°, а одно деление 1°, то окончательный результат будет …(25°). А медицинский термометр показывает на одно деление меньше 37°, его цена деления 0,1°, значит температура - 36,9°.

Самостоятельно по карточке определить цену деления термометра (для тех, кто хорошо усвоил и выполнил задание быстро, можно предложить задания с мензуркой по тем же карточкам)

А теперь определите, пожалуйста, ширину учебника “Физика 7” и запишите свой результат в тетрадь. Давайте сравним ваши измерения.

Почему учебник одинаковый, а значения длины разные?

/В ходе обсуждения приходим к выводу:/

К сожалению, у любых измерений есть погрешность, т.е ошибка (Слайд 13). Погрешность зависит и от самого прибора (инструментальная погрешность), и от того, как мы измеряем (погрешность измерений). Погрешность измерений обозначается ? (дельта) и равна половине цены деления:

Погрешность показывает, на сколько мы ошиблись (в большую или меньшую сторону). Поэтому окончательный результат измерений принято записывать так:

t = 25°± 0, 5° (для первого термометра)

t = 36,9° ± 0,05°(для второго термометра)

Это означает, что на самом деле температура находится в пределах от 24,5° до 25,5° для первого термометра и от 36,85° до 36,95° для второго.

А теперь скажите: какой термометр точнее измерит температуру?

Запишем в тетрадь вывод:

Чем меньше цена деления, тем точнее измеряет прибор.

Измерения, которые мы сегодня на уроке делали, называются прямыми. Их делают с помощью приборов. Некоторые величины сразу определить нельзя. Например: как вы определите площадь парты? Правильно, нужно измерить длину и ширину. Такие измерения называются косвенными.

Сегодня на уроке ты узнал много нового. Давайте ещё раз вспомним самое главное:

Минута – . 1. единица для измерения

Весы – . 2. физическая величина

Время – . 3. измерительный прибор

Уравновешивание – . 4. физическое явление
Масса – .

Теперь выполним следующие задания: (Слайд 14-15)

Теперь я знаю…

И ещё я умею…

Интересно было бы ещё узнать …

7. Домашнее задание: (Слайд 16). § 4,5 (учебник “Физика 7” Пёрышкин А.В.)

1. Пёрышкин А.В. Физика 7, Просвещение, 2008 г.

2. Камин А.Л. Физика. Развивающее обучение. 7 класс, Феникс, 2003 г.

3. Генденштейн Л.Э., Кирик Л.А., Гельфгат И.М. Задачи по физике для основной школы с примерами решений, Илекса, 2005 г.

Спектр объектов и явлений, изучаемых в физике, огромен. От невероятной скорости электромагнитной волны до возраста Земли, от крошечных размеров частиц до площади наблюдаемой вселенной, от силы, создаваемой прыгающей блохой, до силы притяжения между Землей и Луной.

Мы определяем физическую величину либо путем измерения с помощью соответствующих приборов, либо путем расчета на основе других измерений. Например, мы определяем расстояние, полагаясь на то, что оно рассчитывается как скорость, умноженная на время в пути.

Однако все известные физические величины выражаются в единицах, которые являются стандартизованными значениями. Например, длина забега, которая тоже является физической величиной, может быть выражена в метрах (для спринтеров) или в километрах (для бегунов на длинные дистанции). Без стандартизированных единиц ученым было бы чрезвычайно сложно вычислить и сравнить измеренные значения.

Измерить какую либо величину — это значит сравнить ее с однородной величиной, принятой за единицу.

Система единиц измерения

В этой системе основной единицей длины является метр (м), единицей времени — секунда (с), единицей массы — килограмм (кг). Но так было не всегда!

Существует также такая система единиц измерения как имперская система или английские единицы измерения. Эта система исторически использовались в странах, когда-то находившихся под управлением Британской империей. Сегодня Соединенные Штаты — единственная страна, в которой до сих пор широко используется имперская система.

Основные величины	Символ	Единица СИ
Масса	m	килограмм (кг)
Время	t	секунда (с)
Температура	T	кельвин (К)
Длина	$l, S$	метр (м)
Скорость	$v$	метр в секунду (м/c)

Пример:

Пачка макарон весит 300 грамм (г). Выразите ее вес в килограммах (кг).

Для того чтобы решить эту задачу, нам нужно вспомнить, что в одном килограмме — 1000 грамм. Следовательно, нам всего лишь остается разделить 300 грамм на 1000. Получается, что в килограммах, пачка макарон будет весить 0,3 кг.

Как измерить величину с максимальной точностью?

В древние времена человек использовал части своего тела в качестве инструментов измерения, такие как рука, ладонь и ступня.

Для измерения времени люди использовали природные явления, такие как восход, закат и фазы Луны.

Так, в Древней Руси мерой длины мог быть сам человек. Например, косая сажень — расстояние от носка левой ноги до конца среднего пальца поднятой вверх правой руки. Пядь, или четверть, — расстояние между концами расставленных большого и указательного пальцев руки.

Измерительные инструменты со временем совершенствовались, они были необходимы человеку в точном описании явлений и изучении законов физики.

Используемый измерительный инструмент зависит от измеряемой физической величины. Для измерения длины существуют такие инструменты, как линейка, штангенциркуль и микрометр.

Для получений различных параметров электрического тока — амперметр, вольтметр, омметр. Для вычисления времени, мы прибегнем к использованию таймеров и секундомеров.

Цена деления

Как правило, все измерительные приборы имеют свою шкалу. Для точности подсчета, на панель прибора нанесено несколько делений, подписанных соответствующими значениями, между которыми, в свою очередь, находится еще несколько делений поменьше, обычно эти промежуточные деления числами не обозначены.

В науке об измерениях, такие деления показывают наименьшее и самое точное значение измеряемой величины, и называются они — цена деления. Как нетрудно догадаться, что чем меньше цена деления, тем точнее измерения.

Линейка с ценой деления 1 см

Например, на наручных часах могут быть только 12 отметок часов текущего времени суток, то есть цена деления этого прибора — один час.

Цена деления — одна из самых важных характеристик для получения точных показаний такого инструмента, как штангенциркуль, используемого в различных экспериментах.

Физической величиной называется физическое свойство материального объекта, процесса, физического явления, охарактеризованное количественно.

Значение физической величины выражается одним или несколькими числами, характеризующими эту физическую величину, с указанием единицы измерения.

Размером физической величины являются значения чисел, фигурирующих в значении физической величины.

Единицы измерения физических величин.

Единицей измерения физической величины является величина фиксированного размера, которой присвоено числовое значение, равное единице. Применяется для количественного выражения однородных с ней физических величин. Системой единиц физических величин называют совокупность основных и производных единиц, основанную на некоторой системе величин.

Широкое распространение получило всего лишь некоторое количество систем единиц. В большинстве случаев во многих странах пользуются метрической системой.

Основные единицы.

Измерить физическую величину – значит сравнить ее с другой такой же физической величиной, принятой за единицу.

Длину предмета сравнивают с единицей длины, массу тела – с единицей веса и т.д. Но если один исследователь измерит длину в саженях, а другой в футах, им будет трудно сравнить эти две величины. Поэтому все физические величины во всем мире принято измерять в одних и тех же единицах. В 1963 году была принята Международная система единиц СИ (System international - SI).

Для каждой физической величины в системе единиц должна быть предусмотрена соответствующая единица измерения. Эталоном единицы измерения является ее физическая реализация.

Эталоном длины является метр – расстояние между двумя штрихами, нанесенными на стержне особой формы, изготовленном из сплава платины и иридия.

Эталоном времени служит продолжительность какого-либо правильно повторяющегося процесса, в качестве которого выбрано движение Земли вокруг Солнца: один оборот Земля совершает за год. Но за единицу времени принимают не год, а секунду.

За единицу скорости принимают скорость такого равномерного прямолинейного движения, при котором тело за 1 с совершает перемещение в 1 м.

Отдельная единица измерения используется для площади, объема, длины и т. д. Каждая единица определяется при выборе того или иного эталона. Но система единиц значительно удобнее, если в ней в качестве основных выбрано всего несколько единиц, а остальные определяются через основные. Например, если единицей длины является метр, то единицей площади будет квадратный метр, объема – кубический метр, скорости – метр в секунду и т. д.

Основными единицами физических величин в Международной системе единиц (СИ) являются: метр (м), килограмм (кг), секунда (с), ампер (А), кельвин (К), кандела (кд) и моль (моль).

Читайте также: