Фізика – це наука, яка вивчає природу, її основні закономірності та явища. Для цього фізики використовують різні методи дослідження, включаючи вимірювання. Вимірювальні прилади відіграють важливу роль у процесі фізичних експериментів та дозволяють отримати точні та надійні дані.
Адже без вимірів неможливо отримати кількісні результати та провести аналіз явищ. Точність вимірів є основою для перевірки та підтвердження фізичних законів. Тому вимірювальні прилади особливо важливі учнів 7 класу, початківців вивчення фізики.
Основні завдання вимірювальних приладів фізики 7 класу – вимірювання часу, довжини, маси, об'єму, сили струму та температури. Для цього використовуються штангенциркуль, секундомір, пружинні та електронні ваги, амперметр та термометр. Правильне використання та вміння працювати з цими приладами дозволять учням отримати достовірні результати та краще зрозуміти фізичні явища та закони.
Вивчення вимірювальних приладів фізики 7 класу має як теоретичну, а й практичну цінність. Знання принципів роботи та правил використання приладів дозволить усім учням проводити самостійні досліди та експерименти, що допоможе їм краще засвоїти матеріал та розвинути наукове мислення. Важливо також враховувати похибки вимірювань та навчитися правильно їх оцінювати, аналізувати та інтерпретувати отримані результати.
Таким чином, вимірювальні прилади фізики є невід'ємною частиною навчального процесу. Вони дозволяють учням отримувати об'єктивні дані, перевіряти фізичні закони та поглиблювати свої знання та розуміння фізичних явищ.Різноманітність та застосування цих приладів допомагає учням розвивати навички роботи в лабораторії та проводити самостійні наукові дослідження.
Вплив вимірювальних приладів фізики 7 на наше життя
Однією з важливих областей, де вимірювальні прилади фізики 7 необхідні є медицина. Завдяки таким приладам ми можемо вимірювати різні фізичні параметри людини, такі як температура, тиск, пульс і т.д. Це дозволяє лікарям проводити точні діагностики, контролювати стан пацієнта та приймати правильні рішення у лікуванні.
В інженерії та промисловості вимірювальні прилади фізики 7 відіграють важливу роль у контролі якості продукції. Вони дозволяють вимірювати різні параметри, такі як тиск, температура, вологість тощо, що допомагає стежити за процесом виробництва та гарантувати відповідність продукції встановленим стандартам.
Вимірювальні прилади фізики 7 також знаходять застосування у наукових дослідженнях. Вони дозволяють вченим отримувати дані, необхідні проведення експериментів, аналізу та формулювання законів і принципів. Від точності та надійності вимірювальних приладів залежить достовірність отриманих даних та результатів дослідження.
Без вимірювальних приладів фізики 7 наше життя було б набагато менш комфортним та безпечним. Вони дозволяють нам контролювати та вимірювати різні параметри навколишнього середовища, такі як температура, вологість, освітленість тощо. Це дозволяє нам моніторити та підтримувати комфортні умови у наших будинках, робочих місцях та громадських місцях.
| Область застосування | Приклад вимірювального приладу |
|---|---|
| Медицина | Термометр |
| Інженерія та промисловість | Манометр |
| Наукові дослідження | Спектрометр |
| Контроль довкілля | Гігрометр |
Таким чином, вимірювальні прилади фізики 7 мають велике значення для нашого життя. Вони допомагають нам контролювати та вимірювати різні параметри, що дозволяє нам приймати правильні рішення, дотримуватись стандартів та створювати комфортні умови для існування.
Навіщо вимірювальні прилади фізики 7 необхідні?
Насамперед, використання вимірювальних приладів у фізиці 7 дозволяє учням отримувати реальні та конкретні дані, які допомагають їм краще зрозуміти та візуалізувати різні фізичні процеси. Це дозволяє їм поглибити свої знання та розвинути критичне мислення.
Крім того, вимірювальні прилади фізики 7 допомагають учням освоїти навички роботи з різними інструментами, дозволяють розвинути свої спостережливість і точність при проведенні експериментів. Це дуже важливо для розвитку їхнього наукового мислення та підготовки до майбутніх наукових та інженерних досліджень.
Вимірювальні прилади також відіграють важливу роль в оцінці та перевірці результатів експериментів. Вони допомагають учням порівняти отримані дані з теоретичними пророкуваннями, виявити можливі помилки та покращити якість своїх досліджень.
Крім навчальних цілей, вимірювальні прилади фізики також мають широке практичне застосування в реальному житті. Вони використовуються в різних областях, таких як медицина, інженерія, астрономія, фізика та інші. Вони допомагають вченим та спеціалістам у проведенні досліджень, діагностиці та вимірюванні різних фізичних параметрів.
В цілому вимірювальні прилади фізики 7 є невід'ємною частиною навчання фізики і мають велике значення для учнів.Вони дозволяють поглибити розуміння фізичних законів та явищ, розвинути навички роботи з інструментами та підготуватися до майбутніх наукових та інженерних досліджень. Крім того, вони мають широке практичне застосування у різних галузях науки та технологій.
Вимірювальний прилад – це спеціальний пристрій, використовуваний у фізиці визначення значень фізичних величин. Без приладів вимірювання величин було б неможливим або скрутним, оскільки людські органи не завжди здатні точно виміряти ті чи інші параметри об'єктів.
Інженери та вчені розробили різні прилади для виміру різних фізичних величин. Наприклад, одним із найпростіших вимірювальних приладів є лінійка. Цей інструмент використовується для вимірювання довжини. Лінійка має поділки в сантиметрах та міліметрах, що дозволяє визначити довжину предмета з великою точністю. Ще одним прикладом може бути спиртовий термометр, що вимірює температуру. Термометр містить спирт, який розширюється або стискається при зміні температури, і ця зміна дозволяє визначити значення температури.
Вимірювальні прилади дозволяють зробити науку фізику точнішою та об'єктивнішою. Вони допомагають вченим отримати точні дані та провести точні експерименти. Вимірювальні прилади також широко використовуються в інженерії, медицині, промисловості та інших галузях. Знання про різні вимірювальні прилади допомагає школярам зрозуміти, як працює фізика в повсякденному житті і як вимірювати різні величини. Важливо знати, як використовувати ці пристрої правильно і точно, щоб отримати правильні результати.
Що таке вимірювальний прилад у фізиці?
Вимірювальні прилади є різноманітними інструментами, які оснащені механізмами для вимірювання та шкалами для відображення результатів вимірювань.
Приклади вимірювальних приладів у фізиці включають такі пристрої:
- Лінійка або метр – використовується для вимірювання довжини чи відстані.
- Терези – використовуються для вимірювання маси тіла або предмета.
- Секундомір служить для вимірювання часових інтервалів з точністю до секунди.
- Амперметр – застосовується вимірювання сили електричного струму.
- Вольтметр – використовується для вимірювання напруги в електричному ланцюзі.
Вимірювальні прилади дозволяють вченим та інженерам отримувати кількісні значення фізичних величин, що є важливим для проведення та аналізу експериментів, розробки нових технологій та вирішення різних завдань на практиці.
Принцип роботи вимірювальних приладів
Основний принцип роботи вимірювальних приладів полягає в тому, що вони перетворять фізичну величину, яку необхідно виміряти, зручну для сприйняття людиною форму. Ця форма може бути графічною (на шкалі пристрою), цифровою (на дисплеї) або звуковою.
Вимірювальні прилади мають поділки, які дозволяють читати значення величини. Деякі прилади мають додаткові шкали, які дозволяють вимірювати кілька величин одночасно.
Принцип роботи вимірювальних приладів може бути різним залежно від їхнього типу. Наприклад, для вимірювання температури використовують термометри, які ґрунтуються на розширенні або стисканні речовини при зміні температури. Для вимірювання часу використовують годинник або секундомір, який заснований на русі маятників або кварцових кристалів. Для вимірювання сили використовують динамометри, що ґрунтуються на деформації пружин. І так далі.
Однак, незалежно від принципу роботи, всі вимірювальні прилади повинні бути калібровані, щоб забезпечити точні та надійні вимірювання. Для цього їх часто порівнюють із еталонною величиною або проводять перевірку на спеціальному устаткуванні.
- Принцип роботи вимірювальних приладів ґрунтується на різних фізичних явищах та законах.
- Вони перетворюють фізичну величину на зручну для сприйняття форму.
- Мають шкали та поділки для читання значень.
- Вимірювальні прилади можуть бути різних типів залежно від величини, яку необхідно виміряти.
- Усі вимірювальні прилади мають бути калібровані для забезпечення точних вимірів.
Приклади вимірювальних приладів:
1. Лінійка (шкала): вимірює довжину предметів та відстані між ними. Лінійки зазвичай мають поділки в сантиметрах та міліметрах.
2. Металорізальні інструменти (наприклад, ножиці або кусачки): використовуються для вимірювання та обробки матеріалів, щоб отримати потрібну форму або розмір.
3. Терези (вагові пружини або електронні): використовуються для вимірювання маси предметів. Одиниця виміру маси – грам, кілограм і т.д.
4. Лупа (збільшувальне скло): використовується для збільшення зображення дрібних деталей, наприклад, для вимірювання розмірів мікроскопії.
5. Годинник (звичайний та електронний): використовується для вимірювання часу. Одиниці виміру часу – секунди, хвилини, години і т.д.
6. Градусник (цифровий або ртутний): використовується для вимірювання температури. Одиниці вимірювання температури – градуси Цельсія, градуси Фаренгейта ітд.
7. Амперметр (електричний вимірювальний прилад): використовується для вимірювання сили струму (величини електричного струму). Одиниця виміру сили струму – ампери.
8.Вольтметр (електричний вимірювальний прилад): використовується для вимірювання напруги (різниці потенціалів) в електричному ланцюзі. Одиниця виміру напруги – вольти.
- 9. Телескоп: використовується для вимірювання віддаленості та розмірів об'єктів усередині або поза планетарною системою. Залежно від виду телескопи класифікуються як оптичні, радіотелескопи і телескопи рентгенівського діапазону.
“Наука починається з того часу, як починають вимірювати. Точна наука немислима без міри.
У природі міра та вага – суть головні знаряддя пізнання”.
а) освітні
учень повинен засвоїти:
– поняття фізичної величини та одиниць виміру;
– способи виміру фізичних величин;
– алгоритм визначення ціни поділу та похибки.
– визначати ціну поділу та показання вимірювальних приладів;
– Записувати показання результатів вимірювань з урахуванням похибок.
виховання патріотизму та громадянськості щодо історичних аспектів теми; розвиток комунікативності у процесі спільної діяльності.
| № | Етап уроку | Форма діяльності | Час |
| 1 | Орг.момент | Створення робочої обстановки | 1-2 хв. |
| 2 | Перевірка будинку. | Тест | 5 хв. |
| 3 | Актуалізація знань | Експеримент | 5 хв |
| 4 | Вивчення нового меатріалу | Евристична бесіда, перегляд фрагменту фільму, робота з фіз.приладами та дидактичними картками | 20 хв. |
| 5 | Закріплення | Самостійне виконання завдань на тему | 10 хв. |
| 6 | Рефлексія | Відповіді на запитання | 2-3 хв. |
2) Перевірка домашнього завдання:
Контрольний тест за матеріалами попереднього уроку (див. Додаток №1).
3) Актуалізація знань.
Проведемо експеримент. У трьох склянках налита гаряча, тепла та холодна вода. Опустіть один палець лівої руки в гарячу воду, трохи потримайте і опустіть у теплу.Тепла вода здасться вам … (холодний). А тепер опустіть палець правої руки у холодну воду, а потім у теплу. Якою з'явиться вода. (Гарячої). Але ж вода не змінилася? Що потрібно зробити, щоб точно визначити, яка ж все-таки вода в склянці? (у процесі розмови приходимо до висновку):
Висновок: Іноді наші почуття можуть обманювати нас, і тому просто необхідно в процесі спостережень і дослідів робити вимірювання якихось величин.
4) Вивчення нового матеріалу.
Ці величини називаються фізичними, і багато хто вже знайомий вам з математики, природознавства (наприклад: довжина, маса, площа, швидкість і т.д.). Вимірювання надзвичайно важливі і в науці, і у навколишньому житті.
Великий російський вчений Д.І. Менделєєв говорив так: (Слайд 1) “Наука починається з того часу, як починають вимірювати. Точна наука немислима без міри. У природі міра та вага – суть головні знаряддя пізнання”.
І тому тема уроку сьогодні: "Вимір фізичних величин"
- Навіщо потрібні виміри?
- Що таке фізична величина?
- Як виміряти фізичну величину?
На перше запитання ми вже відповіли у процесі обговорення експерименту, тому переходимо до другого питання:
Що таке фізична величина?
Ще раз повернемося до досвіду. Візьміть до рук термометр, опустіть його в першу склянку з водою, зачекайте трохи і назвіть температуру води. (на даному етапі уроку цей вимір може бути неточним, але він дозволить запровадити поняття фізичної величини як кількісну характеристику об'єкта)
Тепер так само виміряйте температуру в інших склянках. Запишіть результати у зошит у порядку зростання.
Ось тепер ми легко визначимо де яка вода.Температура визначається числом, і чим більше, тим тепліше вода. І ми можемо записати у зошит загальне визначення: (Слайд 4)
Фіз.величина – це кількісна (числова) характеристика тіла чи речовини. Вона позначається літерами латинського алфавіту, наприклад:
m – маса, t – час, l – довжина.
Будь-яка фіз.величина, крім числового значення, має одиниці виміру.
Наприклад: На обгортці шоколадки написано: "Маса 100 г".
Маса – це.. (фізична величина)
100 – це … (числове значення)
г – грам – це… (одиниця виміру).
А тепер спробуйте самі:
Зростання (довжина) – це … (фізична величина)
164 – це. (числове значення)
см – це .. (одиниця виміру)
Отже, коли ми виміряємо якусь величину, ми порівнюємо її з певними одиницями вимірів. Запишемо визначення: (Слайд 5)
- Яку фізичну величину вимірювали герої фільму?
- У яких одиницях?
- А чим вимірювали?
- Чи правильно це? Чому?
Слайд 7 (перегляд фрагмента мультфільму). Обговорення відповідей /повертаємось до слайду 6/.
З такими труднощами зустрічалися не лише Удав та його друзі. На Русі з давніх часів існували свої одиниці виміру відстаней, маси та обсягу (Слайд 8). І хоча ми ними зараз майже не користуємося, у прислів'ях та приказках, казках та віршах вони збереглися. Поясніть зміст цих висловлювань. Щоб не плутатися у вимірах. У Росії ще в 16 і 17 століттях була створена єдина для країни система заходів. У 1736 р. Сенат ухвалив рішення про утворення Комісії терезів і заходів. Комісією було створено зразкові заходи – зразки. До 1807 були виготовлені три зразки аршина (зберігалися в Петербурзі): кришталевий, сталевий і мідний.Вони вже були приведені у відповідність до англійських заходів довжини – футом і дюймом. Цього вимагала необхідність розвитку торгових відносин з іншими країнами – адже вже на початку 18 століття різних країнах налічувалося 400 різних за величиною одиниць! Щоб добре розуміти один одного і була створена Міжнародна система одиниць (СІ), де кожній величині надали своє позначення та одиницю виміру. (Стенд "Міжнародна система одиниць") Тут вказані всі фізичні величини, і в курсі фізики ми будемо їх вивчати. Сьогодні ж звернемо увагу на найголовніше, Величини бувають основними та похідними. Запиши в зошиті одиниці виміру основних фіз.величин:
Маса – кг (кілограм), довжина – м (метр), час – з (секунда)
Але масу можна вимірювати ще. (у грамах, міліграмах, тоннах). Ви вже вивчали це в курсі математики. А у яких одиницях вимірюють довжину? Час? Систему СІ називають десятковою. Усі однорідні величини пов'язані між собою.
1 кілограм = 1000 (103) г 1 кілометр = 1000 (10 3 ) м
1 міліграм = 0,001 р 1 міліметр = 0,001м
Є спеціальна таблиця, яку використовують для перекладу одиниць виміру: (Див. Додаток 2)
Ми сьогодні маємо навчитися правильно користуватися вимірювальними приладами.
Ви вже вимірювали сьогодні температуру води. Отже, що потрібно для вимірів? По-перше, мати прилад, по-друге, треба вміти користуватися ним. Добре знайома лінійка – це прилад вимірювання довжини. Температуру вимірюють іншим приладом – термометром.
Вимірювальний прилад – це пристрій для вимірювання будь-якої фізичної величини.
(Слайд 9.) Тут ви бачите різні вимірювальні прилади: термометр, спідометр, лічильник води, манометр.
Усі вони дуже різні, але вони мають схожість. У кожного приладу обов'язково є шкала з поділками та цифрами.
Найбільше значення на шкалі називається верхньою межею, найменше – нижньою межею. Назвіть межі приладів, які є у вас на парті.
Сьогодні ми вже вимірювали з вами температуру. Тепер спробуємо визначити об'єм води за допомогою спеціального приладу – мензурки. Об'єм вимірюємо в мл або куб. Скільки води у цій мензурці? /200 мл/. А тепер у мензурку опустили камінь, і води побільшало. Скільки? /Відповіді, напевно, будуть різними, що дозволить ввести поняття ціни поділу/
Щоб правильно відповісти на це питання, потрібно визначити ціну поділу, тобто значення найменшого проміжку на шкалі.
- Вибрати дві найближчі цифри (наприклад, 400 мл та 200 мл)
- Знайти різницю між ними (400 мл – 200 мл = 200 мл)
- Порахувати кількість поділів між ними (10)
- Розділити різницю на число поділів (200 мл: 10 = 20 мл)
Запишемо формулу для визначення ціни поділу приладу:
А тепер спробуйте самі: (Слайд12)
Знаючи ціну поділу, можна визначити показання приладу. Якщо термометр показує 5 поділів вище 25 °, а один поділ 1 °, то остаточний результат буде … (25 °). А медичний термометр вказує на один поділ менше 37 °, його ціна поділу 0,1 °, отже температура – 36,9 °.
Самостійно за карткою визначити ціну поділу термометра (для тих, хто добре засвоїв та виконав завдання швидко, можна запропонувати завдання з мензуркою за тими ж картками)
А тепер визначте, будь ласка, ширину підручника “Фізика 7” та запишіть свій результат у зошит. Давайте порівняємо ваші виміри.
Чому підручник однаковий, а значення довжини різні?
/У ході обговорення приходимо до висновку:/
На жаль, будь-які виміри мають похибка, тобто помилка (Слайд 13). Похибка залежить і від приладу (інструментальна похибка), і від того, як ми вимірюємо (похибка вимірювань). Похибка вимірів позначається? (дельта) і дорівнює половині ціни поділу:
Похибка показує, наскільки ми помилилися (у більшу чи меншу сторону). Тому остаточний результат вимірювань прийнято записувати так:
t = 25 ± 0,5 (для першого термометра)
t = 36,9 ± 0,05 (для другого термометра)
Це означає, що насправді температура знаходиться в межах від 24,5 до 25,5 для першого термометра і від 36,85 до 36,95 для другого.
А тепер скажіть: який термометр точніше виміряє температуру?
Запишемо у зошит висновок:
Чим менша ціна поділу, тим точніше вимірює прилад.
Вимірювання, що ми сьогодні на уроці робили, називаються прямими. Їх роблять із допомогою приладів. Деякі величини одразу визначити не можна. Наприклад: як ви визначите площу парти? Правильно, потрібно виміряти довжину та ширину. Такі виміри називаються непрямими.
Сьогодні на уроці ти дізнався багато нового. Давайте ще раз згадаємо найголовніше:
Що таке? Варіанти відповідей:
Хвилина – . 1. одиниця для виміру
Терези – . 2. фізична величина
Час – . 3. вимірювальний прилад
Врівноваження – . 4. фізичне явище
Маса – .
Тепер виконаємо такі завдання: (Слайд 14-15)
Тепер я знаю…
І ще я вмію…
Цікаво було б ще дізнатися.
7. Домашнє завдання: (Слайд 16). § 4,5 (підручник "Фізика 7" Перишкін А.В.)
1. Перишкін А.В. Фізика 7, Просвітництво, 2008
2. Камін А.Л. фізика. Розвиваюче навчання. 7 клас, Фенікс, 2003
3. Генденштейн Л.Е., Кірік Л.А., Гельфгат І.М. Завдання з фізики для основної школи з прикладами рішень, Ілекса, 2005
4. Ханнанов Н.К., Ханнанова Т.А. фізика. Тести. 7, Дрофа, 2005 р.