Что такое метрология кратко 5 класс история

Обновлено: 02.07.2024

Урок "Историческая метрология" предназначен для учащихся 5 класса.

Задачи урока:

- познакомить учащихся со старинными единицами измерения;

- расширять кругозор учащихся;

- развивать творческое воображение и мышление.

Тип урока: урок изучение нового материала.

Учебное оборудование: Презентация (слайд – шоу по теме урока), раздаточный материал.

Предполагаемый результат: учащиеся получают представления о видах старинных мер веса, объема, длины, а также формируются понятие необходимости знаний старинных мер.

Технология проведения урока: элементы технологии проблемного обучения, развития критического мышления, формирования ключевых компетенций, ТРИЗ-технологии.

Урок содержит интересные задания и задачи.

Вложение	Размер
istoricheskaya_metrologiya.zip	1.25 МБ

Предварительный просмотр:

Учитель истории Зиновьева Татьяна Михайловна

Больше-Ломовисский филиал МБОУ Пичаевской сош

Урок по истории на тему:

- познакомить учащихся со старинными единицами измерения;

- расширять кругозор учащихся;

- развивать творческое воображение и мышление.

Тип урока: урок изучение нового материала.

Учебное оборудование: Презентация (слайд – шоу по теме урока), раздаточный материал.

Предполагаемый результат: учащиеся получают представления о видах старинных мер веса, объема, длины, а также формируются понятие необходимости знаний старинных мер.

Технология проведения урока: элементы технологии проблемного обучения, развития критического мышления, формирования ключевых компетенций, ТРИЗ-технологии.

Учитель сообщает тему урока, цели. Слайд 1, 2, 3

Учитель: На прошлом уроке во время воображаемого плавания по морям Страны прошлого наш корабль потерпел кораблекрушение, и мы оказались на необитаемом острове.

Вы нарисовали остров, реки, горы, наш поселок и дали им названия.

Какие же есть способы образования географических названий или топонимов?

( Ответ: По природным особенностям; по именам прославленных людей; по именам первых поселенцев; по занятиям жителей и т.д.)

Как называется наука, изучающая способы образования топонимов? ( Ответ: Топонимика)

Учитель: Мы убедились, чтобы знать о каком месте идет речь, чтобы не заблудиться необходимо дать названия всем географическим объектам.

Развивая сюжет о пребывании на острове, ребята оказываются перед необходимостью проводить измерения времени, расстояний, веса, объема.

Проигрывая в воображении строительство дома, шитье одежды, обуви, ученики как бы повторяют открытия наших предков. Постепенно ученики приходят к выводу о том, что некоторые единицы измерения дарит нам природа: день и ночь – единицы времени; части человеческого тела: пальцы, ладони, ступни – меры длины.

Проблема урока: Что дает нам изучение и знание старинных единиц измерения (мер веса, длины, объема)? Слайд 4

Учитель: С потерпевшего крушение корабля мы спасли сундук, в нем есть ткань. Но вот беда – нет у нас ни линейки, ни метра. Нечем измерить, а шить одежду нужно.

Как же можно измерить? Чем? Что можно использовать для измерения?

Положите на лист бумаги ладонь с расставленными пальцами и обведите ее контуры. Слайд 5

Обозначьте меры длины:

пядь – максимальное расстояние от большого пальца до мизинца;
вершок – два верхних сустава пальца;
палец – применялся в шитье;
дюйм – ширина большого пальца;
ладонь – ширина ладони со сведенными пальцами.

Ладонь как единица измерения до сих пор применяется в Англии для измерения высоты лошадей.

Учитель: А теперь познакомьтесь с древнерусскими мерами длины. Слайд 6

Записи в тетрадях:

Верста – 1,0668 км.

На добра коня садяся,

Ей наказывал себя

Поберечь его любя.

Между тем как он далеко

Бьется долго и жестоко,

Наступает срок родин;

Сына Бог им дал в аршин. Слайд 7

Зайцы на нем собралися гурьбой.

С каждой минутой вода подбиралась

К бедным зверькам; уж под ними осталось

Меньше аршина земли в ширину,

Меньше сажени в длину. Слайд 8

Хорош был конь у Ильи Муромца: хвост – трех саженей, грива до колен, а шерсть трех пядей. Слайд 9

Назовите единицы длины из данных произведений.
Можете ли вы их объяснить и показать при помощи рук?
Какого роста родился сын у царя Салтана?
Какой же длины был хвост у коня? Какой длины шерсть ?

2. Вопрос: Меры веса и объема

Учитель: Сейчас мы познакомимся со старинными мерами веса, объема жидких и сыпучих тел. Слайд 10-11

Назовите меры веса
Запишем их в тетрадь:

Кадь =12 пудов; Пуд = 16кг 38г.;

Четверть = 2 осьмины = 3 пуда;

Пуд = 4 фунтов; Фунт = 409, 512г.

Бочка = 40 ведер;

Ведро = 10(12) кружек;

Штоф = 2 бутылки = 1,2 л.;

А теперь, зная старинные меры веса и объема, решите следующие задачи:

… В то же время поставил Васька

Чан среди двора,

Наливал чан полон зелена вина,

Опущал он чару в полтора ведра.

Сколько литров входило в чару Василия Буслаева?

… Он ведь мечет все палицу тяжелую,

Он ведь мечет-то палицу сорока пудов.

Сколько килограммов весила палица богатыря Ильи Муромца?

Учитель: Зачем же нам нужно знать существовавшие когда-то меры, ведь сегодня мы пользуемся другими?

Обобщая ответы учащихся, учитель говорит, что без знания этих мер, историки не смогут разобраться во многих исторических документах.

Должны принести: Наум – 3 кади ржи; Агафон – кадь ржи; Григорий – 2 кади ржи; Вигарь – 20 локтей ткани; Валита – 14 локтей ткани и т.д. (Речь идет о повинностях крестьян)

Смогли бы историки понять о чем идет речь, если бы не знали старинных мер веса и длины?

Какова же ширина пролива в метрах?

Вывод: Таким образом, знание старинных единиц измерения необходимо при изучении истории.

Закрепление Слайд 15

Пронумеруйте русские меры длины в порядке их возрастания:

Косая сажень, дюйм, палец, фут, маховая сажень.

Назовите лишнее в ряду слово и поясните свой выбор:

Аршин, пядь, фунт, вершок.

3. Белокаменный Кремль, возведенный при Дмитрии Донском, имел стены длиной 916,2саж. Современный Кремль имеет стены на 0,256 км длиннее. Вычислите длину стен современного кремля. 1 сажень=216см=2,1б м (до XVIII в.) Слайд 16

Решение:
1) 916,2*2,16=1978,992 м 1979 метров = 1,979 км,
2) 1,979+0,256=2,235 км.
Ответ : 2,235 км.

Учитель: Итак, отвечаем на вопрос, поставленный в начале урока:

Что дает нам изучение и знание старинных единиц измерения (мер веса, длины, объема)? Слайд 17

Кто-то подумает (ну а вдруг), что метрология – это учение про метро. Чтобы никто больше так не думал, мы написали эту статью об основных понятиях, целях и задачах метрологии. А чтобы было не скучно, мы приправили все это интересными фактами.

Основные понятия метрологии

На самом деле, по определению:

Метрология – наука о единстве измерений.

Может показаться, что это очень скучно и занудно – измерять, высчитывать абсолютную и относительную погрешность, учитывать точность прибора, рассчитывать допуски, записывать результат на бумажку. Да, мы даже не спорим. Но есть и интересные вещи, которые будет полезно знать про метрологию.

У метрологии есть принципы:

основы измерений – сравнение;
измерение без априорной величины (эталона) невозможно;
результат измерения без должной обработки и округления не имеет смысла и является случайной величиной.

Основные задачи метрологии:

Развивать общую теорию измерений.
Устанавливать единицы физических величин.
Совершенствовать методы оценки точности измерений.
Устанавливать эталоны измерений.
Обеспечить единство измерений.

Что такое единство измерений

Люди не зря придумали международную систему СИ. Теперь мы измеряем длину в метрах, массу в килограммах и даже не задумываемся об этом. Так было далеко не всегда. В давние времена на каждой территории (скажем, в княжестве или городке) могла быть своя система измерений.

Система СИ была разработана и внедрена в 1960 году. В ней 7 основных единиц: метр, килограмм, секунда, ампер, кельвин, моль, кандела.

Приведем схематичный пример.

Когда-то в Средневековье житель Вилларибо должен был в качестве налога отдать бургомистру столько урожая, сколько тот мог унести. При этом житель Виллабаджо отдавал в два раза меньше, потому что у бургомистра Виллабаждо были не такие большие руки и поднять он мог меньше.

Единство измерений очень важно, особенно в вопросах международного сотрудничества, производства и научных исследований. Не будь единой системы, получилась бы история наподобие строительства Вавилонской башни. Никто бы друг с другом попросту не смог договориться.

Кстати! Для наших читателей сейчас действует скидка 10% на любой вид работы

Так уж устроены люди, что им все нужно стандартизировать. Чем больше становилось людей, тем сильнее была потребность в стандартизации.

Помните, мы уже говорили про время и то, как люди его измеряли? С длиной и прочими величинами дело обстояло примерно так же. Брали то, что подвернется под руку (или саму руку), делали из этого эталон, а все остальное сравнивали с ним.

Пядь – расстояние от кончика большого пальца до кончика указательного при расставленной ладони. 1 пядь=17,78 см.

Но вернемся к единству. Всю эту относительность нужно было свести на нет, иначе развитие науки и промышленности было бы связано с огромной неразберихой.

Эталон метра. История создания

Задумываться об этом всерьез стали в 17 веке. Возьмем, к примеру, метр. Над его определением трудились не один век.

Сначала за эталон метра была принята длина маятника с периодом колебаний равным 1 секунде. Правда выяснилось, что в зависимости от места измерений длина такого маятника изменяется. Так было доказано уменьшение силы тяжести от полюсов к экватору, а эталон метра пришлось менять.

Потом решили, что эталон длины нужно привязать к длине меридиана, проходящего через Париж. Почему именно Париж? Да потому что занималась этим вопросом французская академия наук в Париже, а ходить куда-то далеко для установки эталона метра никто не хотел.

В итоге в 1791 году за метр была принята одна сорокамиллионная часть Парижского меридиана (расстояние от северного полюса до экватора на долготе Парижа). В 1799 году изготовили платиновый стержень с такой длиной, а в 1889 был сделан более точный платиноиридиевый эталон метра. Сейчас эти стержни хранятся в музее.

Единица измерения массы килограмм также была привязана к метру. По определению 1795 года, килограмм равен массе одного кубического дециметра воды или, проще говоря, одного литра.

Время шло, и людям нужно было докопаться до сути во всех сферах. Эта тенденция не обошла и вопрос измерений. Платиноиридиевый стержень служил эталоном метра до 1960 года, но затем от привязки к длине меридиана решено было отказаться.

По современному определению метр равен расстоянию, которое свет проходит за 1/299792458 долю секунды.

Как видите, метрология не такая уж и занудная штука. А если дело касается расчета погрешностей в лабораторной работе и результат никак не сходится с экспериментом, смело пишите в наш студенческий сервис. Мы поможем, объясним и рассчитаем все с необходимой точностью.

Иван Колобков, известный также как Джони. Маркетолог, аналитик и копирайтер компании Zaochnik. Подающий надежды молодой писатель. Питает любовь к физике, раритетным вещам и творчеству Ч. Буковски.

Метрология как наука и область практической деятельности возникла в древние времена. Основой системы мер в древнерусской практике послужили древнеегипетские единицы измерения, заимствованные в Древней Греции. На Руси основными единицами длины были пядь и локоть, причем пядь служила основной древнерусской мерой длины и означала расстояние между концами большого и указательного пальца взрослого человека. Позднее, когда появилась другая единица – аршин, пядь (1/4 аршина) постепенно вышла из употребления.

Указом Петра I русские меры длины были согласованы с английскими, и, это по существу – первая ступень гармонизации российской метрологии с европейской.

Метрическая система мер была введена во Франции в 1840 г.

Роль Менделеева в метрологии

В 1893 году в России под руководством Д.И. Менделеева была создана Главная палата мер и весов.

В годы Советской власти (1931 г.) в Ленинграде на базе Главной палаты мер и весов был создан Всесоюзный научно-исследовательских институт метрологии им. Д.И. Менделеева.

В 1960 году была принята Международная система единиц СИ и определена величина метра как длины, равной 1650763,73 длина волны излучения в вакууме (криптоновый эталон метра).

Возникновение новых измерений

С развитием науки и техники требовались новые измерения и новые единицы измерения, что, в свою очередь, стимулировало совершенствование фундаментальной и прикладной метрологии.

В 1988 г. на международном уровне были приняты новые константы в области измерений электрических единиц и величин, а в 1989 г. принята новая Международная практическая температурная шкала МТШ-90.

Как-то раз решили они измерить длину удава, а чем измерить – не знали. Вот и начали измерять его длиной всех присутствующих животных. В результате, конечно, получились совершенно разные результаты.

А все почему? Да потому, что не догадывались они, что существует единая мера длины. А наука метрология точно знает: чем и как измерить любой объект, каковы единицы длины, веса, объема, скорости и т.д.

Разберемся сегодня, что такое метрология и чем конкретно она занимается.

Метрология – что это такое

Вывод: метрология – это наука, изучающая систему измерений физических величин, характеризующих материальные объекты, процессы и явления.

Основные цели метрологии:

изучение и стандартизация процесса измерений;
обеспечение единства измерений в рамках единой международной СИ (системы единиц физических величин);
создание и хранение эталонов измерений;
получение количественной информации об объектах измерений;
совершенствование методов оценок точности измерений.

Метрология как наука разделяется на 3 части:

Теоретическая – занимается теоретическим обоснованием измерений физических величин, единиц измерений и методов измерений материальных объектов, процессов и явлений.
Прикладная – внедряет теоретические разработки фундаментальной метрологии в практику.
Законодательная – устанавливает единые требования по применению единиц измерения, методов измерения и средств измерения.

Краткая история развития метрологии и метрологические организации

Основными международными организациями, занимающимися проблемами стандартизации в области метрологии, являются:

Международное бюро мер и весов (МБМВ) – отвечает за функционирование СИ (подробней о СИ – в следующем разделе статьи) в странах-участницах Метрической Конвенции. Это происходит посредством регулярного сравнения национальных эталонов мер и весов (об эталонах – в следующем разделе статьи) с международными эталонами, совершенствованием точности всех метрологических измерений;
Международный комитет мер и весов (МКМВ).

В РФ:

Федеральное агентство по техническому регулированию и метрологии;
Всероссийский научно-исследовательский институт метрологии (ВНИИМ) имени Д.И.Менделеева.

Деятельность в сфере метрологии в России осуществляется на основании следующих законодательных актов:

Также в РФ действует ГОСТ 8.417—2002, который регламентирует обязательное применение СИ и прописывает определение всех используемых единиц СИ.

Далее немного подробней рассмотрим некоторые аспекты деятельности метрологии.

Обеспечение единства измерений, или для чего нужна СИ

Краткая справка: СИ – русская транскрипция французской аббревиатуры SI (Système International d’Unités – международная система единиц).

СИ – это единая международная система единиц физических величин, применяется практически во всем мире.

Необходима для стандартизации и унификации международных связей в сфере науки, промышленности, медицины, торговли и т.д.

Одной из целей науки метрологии является обеспечение единства измерений.

Еще не так давно во многих странах были свои системы мер. За примером далеко ходить не надо – на Руси длину мерили не метром (километром, сантиметром, миллиметром), а пядью, локтем, аршином, саженью, верстой.

СИ нужна именно для того, чтобы все измерения соответствовали единому стандарту. Говоря проще, для того, чтобы удава мерили не попугаями, а метрами.

Актуальная международная система единиц измерений выглядит так:

*при клике по картинке она откроется в полный размер в новом окне

Создание и хранение эталонов измерений

Чтобы подобных ситуаций не произошло, нужно чтобы существовал единый эталон каждой единицы измерений, т.е. их идеальные модели.

История создания эталонов международных единиц измерения имеет давние корни.

Например, изначально метр = длине маятника, период колебания которого равен 1 секунде. Но длина такого маятника не одинакова, она зависит от силы тяжести. Доказано, что сила тяжести уменьшается от полюсов к экватору, поэтому длина маятника не может являться эталоном.

Затем эталоном метра стала одна сорокамиллионная часть расстояния от Северного полюса до экватора на долготе, на которой расположен Париж. В 1960 году эталон метра вновь поменяли. На сегодняшний день 1 м = расстоянию, которое свет проходит в вакууме за 1/299792458 секунды.

20 мая 2019 года был изменен и эталон килограмма. Ранее эталоном являлся цилиндр из сплава платины и иридия (соответственно 90 и 10 %) размером 39,17 мм по диаметру и высоте. Хранится он и по сей день во Франции в Международном бюро мер и весов.

В кратком обзоре трудно объяснить вывод формулы, поэтому для тех, кому это интересно, привожу ссылку на Википедию.

Единица времени – секунда. Определение ее столь сложно, что, боясь ошибиться в деталях, привожу цитату объяснения ученого-метролога:

Читайте наш блог, будьте в тренде!

Автор статьи: Елена Копейкина

Эта статья относится к рубрикам:

Комментарии и отзывы (1)

В США до сих пор измерения производят в милях, фунтах, дюймах, даже на чертежах используют такие меры, а их не так просто перевести в метрическую систему, что сильно раздражает.

Читайте также: