Физические величины и их измерения. Презентация на тему "методы измерения физических величин" Физические величины и способы их измерения презентация

2 У каждой физической величины есть своя единица. Например, в принятой многими странами Международной системе единиц (сокращенно СИ, что значит: система интернациональная)система основной единицей длины считается метр (1 м), единицей времени - секунда (1 с).метр секунда

3

4 Физические величины: высота h, масса m, путь s, скорость v, время t, температура t, объём V и т.д. Измерить физическую величину – это значит сравнить её с однородной величиной, принятой за единицу. Единицы измерения физических величин: О с н о в н ы е Длина - 1 м - (метр) Время - 1 с - (секунда) Масса - 1 кг - (килограмм) П р о и з в о д н ы е Объем - 1 м³ - (метр кубический) Скорость - 1 м/с - (метр в секунду)

5 Приставки к названиям единиц: Кратные приставки - увеличивают в 10, 100, 1000 и т.д. раз г - гекто (×100) к – кило (× 1000) М – мега (×) 1 км (километр) 1 кг (килограмм) 1 км = 1000 м = 10³ м 1 кг = 1000 г = 10³ г Дольные приставки – уменьшают в 10, 100, 1000 и т.д. раз д – деци (×0, 1) с – санти (× 0, 01) м – милли (× 0, 001) 1 дм (дециметр) 1дм = 0,1 м 1 см (сантиметр) 1см = 0,01 м 1 мм (миллиметр) 1мм = 0,001 м Кратные приставки используют при измерении больших расстояний, масс, объемов, скоростей и т. п. Дольные приставки используют при измерении малых расстояний, скоростей, масс, объёмов и т.п.

11

12

13 Физические измерительные приборы: каждый прибор предназначен для измерения определённой физической величины; каждый прибор, как правило, имеет шкалу; шкалы приборов, предназначенных для измерения одной физической величины, могут отличаться ценой деления. Мензурки для измерения объемов жидкостей Амперметры и вольтметры для измерения силы электрического тока и напряжения в цепи Часы и секундомер для измерения времени Линейки для измерения длин отрезков Термометры для измерения температуры

14 У большинства измерительных приборов нанесены при помощи штрихов деления и написаны значения величин, соответствующие делениям. Интервалы между штрихами, около которых написаны числовые значения, могут быть дополнительно разделены на несколько делений, не обозначенных числами.

16 Ц е н а д е л е н и я прибора: Цена деления прибора показывает, какому значению величины соответствует самое малое деление шкалы. Чтобы определить цену деления шкалы, необходимо: найти два ближайших штриха шкалы, возле которых написаны значения величин; вычесть из большего значения меньшее и разделить результат вычитания на число делений, находящихся между выбранными штрихами. Пример (см. рис.1 внизу): (80 – 60) : 4 = 5 мл, т.е. цена деления мензурки 1 равна 5 мл Задание: Определите цену деления приборов, изображенных на рисунках.

19

20

25 Какой из нижеприведенных приборов применяют для исследования растительной клетки? А) Компас. B) Микроскоп. C) Спидометр. D) Телескоп. E) Рулетка. Какое из нижеприведенных утверждений наиболее справедливо? Измерительная рулетка позволяет определить: А) Длину комнаты. B) Площадь комнаты. C) Длину и площадь комнаты. D) Длину, площадь и объем комнаты. E) Объем комнаты.

28 Какую максимальную температуру показывает термометр, изображенный на рисунке, с учетом погрешности измерений? А. Цена деления термометра равна 1 C. Б. Цена деления термометра равна 0,1 C. В. Показание термометра больше 37 C. Г. Показание термометра меньше 36,6 C.

30 А. Цена деления мензурки равна 2 мл. Б. Объем жидкости в мензурке больше 25 мл. В. Цена деления мензурки равна 0,5 мл. Г. Мензурка прибор для измерения объема жидких и сыпучих тел. Какой максимальный объем можно измерить, с учетом погрешности измерений?

31

32 Какое из ниже приведенных утверждений, для мензурки, приведенной на рисунке – справедливо? А) Нижней предел измерения данного прибора 50мл, верхний - 150мл. B) Нижней предел измерения данного прибора 10мл, верхний - 150мл. C) Нижний предел измерения данного прибора 0, верхний 150мл. D) Нижний предел измерения данного прибора 5мл, верхний 10мл E) Нижний предел измерения данного прибора 5мл, верхний 150мл.

Физическая величина это количественная характеристика свойства физического тела или физического явления . Для каждой физической величины имеются соответствующие единицы измерения .

Значения физических величин получают в процессе измерений .

Измерить физическую величину значит сравнить ее с однородной величиной принятой за единицу этой величины.

В результате измерения физической величины получается числовое значение- некоторое число в единицах измерения .

Значения физических величин получают в процессе их измерения с помощью измерительных приборов .

Измерение длины

Линейка

Штангенциркуль

Микрометр

Измерение углов

Транспортир

Измерение времени

Часы

Секундомер

Измерение объема

Мензурка

Измерение температуры

Термометр

Измерение атмосферного давления

Барометр

Измерение давления

Манометр

Шкала прибора это часть отсчетного устройства, представляющая собой совокупность штрихов, соответствующих ряду последовательных значений измеряемой физической величины.

Предел измерения- максимальное значение на шкале.

Цена деления шкалы- значение наименьшего деления на шкале прибора.

Штрих это знак соответствующей величины.

Деление шкалы это промежуток между двумя соседними штрихами шкалы.

Измерения

Прямые

Косвенные

Результат получают непосредственно при помощи измерительного прибора.

Результат получают при помощи расчетов по специальным формулам, связывающим результаты прямых измерений с измеряемой величиной.

V=a · b · c

Прямые

измерения

Измеряемая

величина

V= 5см·2 c м·5см=50см 3

Косвенное измерение

a=5 см

b=2 см

c=5 см

Любое измерение дает приближенное значение измеряемой величины.

Степень точности различна.

Степень точности зависит от:

-Чувствительности прибора

-Восприимчивости органов чувств

-Методов измерения

Длина коробка:

4 см с недостатком

5 см с избытком

Погрешность не должна превышать цену деления измерительного прибора.

L= 4,5 см- приближенное значение измеряемой величины

Δ L= 0,5 см- абсолютная погрешность измерения длины

Приближенное значение измеряемой величины равно среднему арифметическому двух значений, между которыми находится истинное значение.

Абсолютная погрешность равна половине цены деления измерительного прибора.

Обозначается греческой буквой Δ «дельта», измеряется в единицах измеряемой величины.

Абсолютная погрешность показывает интервал, в котором находится истинное значение измеряемой величины.

Что измерено точнее?

L= 8 см

t=6 0 C

Относительной погрешностью измерения называется отношение абсолютной погрешности измерения к приближенному значению измеряемой величины.

Относительная погрешность измерения показывает, какую часть составляет абсолютная погрешность измерения от приближенного значения измеряемой величины.

Измерение физических величин Девиз нашего урока: «НАУКА НАЧИНАЕТСЯ С ТЕХ ПОР, КАК НАЧИНАЮТ ИЗМЕРЯТЬ» (Д.И. МЕНДЕЛЕЕВ).

Физические величины:

Скорость

Температура

В ИСТОРИИ РАЗВИТИЯ ЕДИНИЦ ВЕЛИЧИН МОЖНО ВЫДЕЛИТЬ НЕСКОЛЬКО ПЕРИОДОВ

Самым древним является период, когда единицы длины отождествлялись с названием частей человеческого тела .

Так, в качестве единиц длины применяли ладонь (ширина четырех пальцев без большого), локоть (длина локтя), фут (длина ступни), дюйм (длина сустава большого пальца), пядь, пядень (название происходит от древнерусского слова "пясть", т.е. кулак или кисть руки).

Различают пядь малую – расстояние между концами вытянутых большого и указательного пальцев, что составляет около 18 см, и пядь великую – расстояние от конца вытянутого мизинца до конца большого пальца, 22-23 см.

В качестве единиц площади в этот период выступали: колодец (площадь, которую можно полить из одного колодца), соха или плуг (средняя площадь, обработанная за день сохой или плугом) и др.

В XIV – XVI вв. появляются в связи с развитием торговли так называемые объективные единицы измерения величин

Следующий период в развитии единиц величин – введение единиц , взаимосвязанных друг с другом.

В России, например, такими были единицы длины миля , верста , сажень и аршин ;

3 аршина составляли сажень, 500 саженей – версту, 7 верст - миля.

Однако связи между единицами величин были произвольными. Свои меры длины, площади, массы использовали не только отдельные государства, но и отдельные области внутри одного и того же государства.

Международная система единиц

Международная система единиц (СИ) - это единая универсальная практическая система единиц для всех отраслей науки, техники, народного хозяйства и преподавания.

В этой системе семь основных единиц (метр, килограмм, секунда, ампер, кельвин, моль и кандела) и две дополнительные единицы (радиан и стерадиан).

Физическая величина

Дольные единицы меньше основных

Длина

дм, см, мм

Основные единицы измерения

Масса

Кратные единицы больше основных

Время

Погрешность измерений равна половине цены деления.

Ц.д.=(2 см −1 см)/10=0,1 см=1 мм

Погрешность измерений равна 0,5 мм

Найдем длину карандаша: 𝑙=(137 ±0,5)мм

𝑨 =𝒂 ±∆𝒂

𝑨 – измеряемая величина

𝒂 – результат измерений

∆𝒂 – погрешность измерений

Измерения

косвенные

Если физическая величина

Если физическая величина

измеряется непосредственно

вычисляется по известным формулам

путем снятия данных

со шкалы прибора

Закрепление:

• Что такое физическая величина?
• Какие основные физические величины входят в систему СИ?
• Перечислите приборы для измерения длины, времени, температуры.
• Что такое цена деления?
• Как определить цену деления прибора?
• От чего зависит точность измерения?
• Чем отличаются кратные и дольные единицы?
• Что значит измерить косвенно или прямым способом?

«Основы технических измерений» - Нормирующая величина. Контрольно–измерительный прибор. Погрешности измерений. Начальное и конечное значения шкалы. Решение. Измерительный преобразователь. Относительная погрешность. Метрологические показатели средств измерений. Физические величины и их измерения. Принцип измерения. Точность измерений.

«Метрология» - Смещение нуля. Зона нечувствительности СИ. Метрологическая надежность СИ. Разрешение СИ. Деление шкалы. Отметка шкалы. Измерительный преобразователь. Длина шкалы. Рабочее СИ. Номинальное значение меры. Вид средства измерений. Компаратор. Автоматизированное СИ. Вспомогательное СИ. Стандартизованное СИ.

«Погрешности результата измерений» - Систематическая погрешность. Значимая систематическая погрешность. Погрешности измерения. Значение величины. Систематические погрешности. Результат измерения. Субъективная погрешность. Неисключенная систематическая погрешность. Соответствующие поправки. Инструментальная погрешность. Погрешность из-за изменений условий измерений.

«Величины в физике» - А длина доски – 3,8 м. Штрихи, деления (промежутки) и числа образуют шкалу прибора. Скалярная. Разность двух соседних чисел. Измерение физических величин. Единица измерения. Рядом с некоторыми штрихами стоят числа. Производные единицы. Правило. Физические величины. Линейка Термометр Мензурка Весы Часы Микрометр Спидометр …

«Основные единицы СИ» - Секунда. Ампер. Кельвин. Моль. Кандела. Килограмм. Система интернациональная. Название единиц и их написание. Основные единицы СИ. Метр.

«Весоизмерительные приборы» - Применение. Буквенно-цифровой индекс. Визуальный отсчет. Максимальная скорость взвешивания. Весы электронные торговые. Принтер. Требования. Показания результатов каждого взвешивания. Весы настольные электронные торговые. Весы электронные. Классификация весоизмерительных приборов. Показания весов. Установка и эксплуатация механических весов.

Чтобы пользоваться предварительным просмотром презентаций создайте себе аккаунт (учетную запись) Google и войдите в него: https://accounts.google.com

Подписи к слайдам:

Девиз нашего урока «Наука начинается с тех пор, как начинают измерять». Д.И.Менделеев

Повторим. Что такое физика? Что изучает физика? 3. Назовите виды физических явлений. Приведите примеры физических явлений. Физика – наука, изучающая природу. Физические явления Механические явления электрические явления магнитные явления оптические (световые) явления тепловые явления атомные явления Звуковые явления.

4. Почему физику считают одной из основных наук о природе? 5. Что в физике понимают под термином «физическое тело»? 6. Что называют материей? Приведите примеры физических тел и веществ. 7. В чём сходство и различие тел, изображённых на рисунках Повторим. Физическое тело – любое из окружающих нас тел. Материя – всё, что реально существует во Вселенной.

Л.-№ 2. Приведите примеры следующих физических тел: а) состоящих из одного и того же вещества; б) состоящих из различных веществ одинакового назначения. Л.-№ 4. Укажите вещества, из которых состоят следующие тела: ножницы, стакан, футбольная камера, лопата, карандаш.

В быту, технике, при изучении физических явлений часто приходится выполнять различные измерения. Так, например, изучая падение тела на уроках физики, необходимо измерить высоту, с которой падает тело, массу тела, его скорость, время падения. Высота, масса, скорость, время и т.д. являются физическими величинами. Физическую величину можно измерить.

А чтобы измерять, необходимо было придумать единицы различных физических величин. Знаете ли вы, какие существовали раньше и существуют сейчас единицы длины, массы?

Длина тетради – 20,5 см. А длина доски – 4,7 м. Когда мы измеряем длину тетради, то мы сравниваем ее с длиной отрезка, принятого за единицу, например за 1 см, и смотрим, сколько таких отрезков уложится в длине тетради. Когда мы измеряем длину доски, то мы сравниваем ее с длиной отрезка, принятого за единицу, например за 1 м, и смотрим, сколько таких отрезков уложится на длине доски.

Таким образом, измерить физическую величину – это значит сравнить ее с однородной величиной, принятой за единицу.

ФИЗИЧЕСКАЯ ВЕЛИЧИНА Числовое значение Единица измерения t=10 с В этом выражении: число 10 - числовое значение времени, буква «с» - сокращенное обозначение единицы времени (секунды), а сочетание 10 с - значение времени. Название Обозначение

СИ (система интернациональная) – система, в которой единицы измерения физической величины указаны в стандартном виде. Единицы измерения могут быть в стандартном и нестандартном виде.

Международная система единиц (СИ) Основные единицы Неосновные единицы см, км, дм, мм метр (1 м) секунда (1 с) килограмм (1 кг) (1963 г.) ч, мин, сутки, неделя, г, т, центнер

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)

Приставка Обозначение Множитель гига Г 10 9 = 1 000 000 000 мега М 10 6 = 1 000 000 кило к 10 3 = 1 000 гекто г 10 2 = 100 дека да 10 1 = 10 деци д 10 −1 = 0,1 санти с 10 −2 = 0,01 милли м 10 −3 = 0,001 микро мк 10 −6 = 0,000 001 нано н 10 −9 = 0,000 000 001 Приставки и множители

Линейка - длину Термометр - температуру Весы - массу Часы - время Мензурка - объём ПРИБОРЫ величины

Мензурка-прибор для измерения объёма тела.

Рядом с некоторыми делениями стоят числа. Деления и числа образуют шкалу прибора. Вы видите, что на них нанесены деления. Деление – промежуток между двумя соседними чёрточками.

РАЗНОСТЬ ДВУХ СОСЕДНИХ ЧИСЕЛ ЧИСЛО ПРОМЕЖУТКОВ МЕЖДУ НИМИ Ц. Д. = ПРАВИЛО нахождения цены деления

Перышкин А.В. Физика: учебник. – М.: Дрофа, 2002. Программы для общеобразовательных учреждений. «Физика. Астрономия».– М.: Дрофа, 2003. Книга для чтения по физике. 6-7 классы /Сост. И.Г. Кириллова. – М.: Просвещение, 1986. Физика и астрономия. Пробный учебник для 7 кл. / Под ред. А.А.Пинского, В.Г.Разумовского. – М.: Просвещение, 1993. Кабардина С.И. Измерения физических величин. Элективный курс: Методическое пособие / С.И.Кабардина, Н.И. Шефер. – М.: БИНОМ. Лаборатория знаний, 2005. Использованная литература

СТАРИННЫЕ МЕРЫ

Испания – сигара (расстояние, которое проплывает корабль, пока выкуривается сигара). Япония – лошадиный башмак (расстояние, которое проходит лошадь, пока не износится ее соломенная подкова). Египет – стадий (расстояние, которое проходит мужчина за время от первого луча солнца до появления всего солнечного диска). У многих народов – стрела (расстояние, которое пролетает стрела). САМЫЕ ДРЕВНИЕ МЕРЫ

Старинные меры Египта и Рима Большие расстояния римляне измеряли в пасах.

На Руси издавна использовали аршин («арш» – локоть), ту же меру длины, которой пользовались египтяне.

Пядь, или четверть (18 см) = 1/4 аршина 1/16 аршина – вершок (4, 4 см)

САЖЕНЬ Маховая Косая

В странах Западной Европы (в частности в Англии) использовался дюйм.

Английская мера длины

Фут – средняя длина ступни 16 человек.

Иллюзионные картинки взяты из презентации « Was das Hirn alles kann… » автор Roland . Книга для чтения по физике. 6-7 классы / Сост. И.Г. Кириллова. – М.: Просвещение, 1986. Использованные материалы

ЭТАЛОНЫ Метра Килограмма

В 1782 г. приняли за единицу длины 1/40000000 часть длины земного меридиана, проходящего через Париж. Измерить длину меридиана было поручено астрономам Мешену и Деламберу. Работа продолжалась шесть лет. Ученые измерили часть длины меридиана, расположенную между городами Дюнкерком и Барселоной, а затем вычислили полную длину четверти меридиана от полюса до экватора. Как это было…

На основании полученных учеными данных, из платины (90% платины, 10% ирридия) был изготовлен эталон новой единицы. Эту единицу назвали метром - от греческого слова « метрон » , что значит «мера». Хранится он в г. Севр е во Франции в специальном помещении, огражденном от сотрясений и перепадов температур. С этого метра с деланы копии. Копия №28 служит государственным эталоном метра России. Архивный метр

За единицу массы была принята масса одного кубического дециметра дистиллированной воды при температуре ее наибольшей плотности 4° С, определяемая взвешиванием в вакууме. Был изготовлен эталон этой единицы, названной килограммом, в виде платиново–ирридиевого цилиндра. Хранится он в г. Севре во Франции. Копии с этого эталона переданы в другие страны, в том числе и в Россию. Где хранятся копии? Архивный килограмм

Хранятся копии в Главной палате мер и весов (ныне Всесоюзный научно-исследовательский институт метрологии им. Д.И Менделеева). Д.И.Менделеев являлся организатором и первым директором (с 1893 и до конца жизни).

Какой народ и когда изобрел рычажные весы - неизвестно. Возможно, что это было сделано многими народами независимо друг от друга, а простота использования послужила причиной их широкого распространения…

Единицы массы, как и единицы длины, сначала устанавливались по природным образцам. Чаще всего по массе какого-нибудь семени. Так, например, массу драгоценных камней определяли и до сих пор определяют в каратах (0,2 г) - это масса семени одного из видов бобов.

Позднее за единицу массы стали принимать массу воды, наполняющей сосуд определенной вместимости. Например, в Древнем Вавилоне за единицу массы принимали талант - массу воды, наполняющей такой сосуд, из которого вода равномерно вытекает через отверстие определенного размера в течение одного часа.

По массе зерен или воды изготовляли металлические гири разной массы. Ими пользовались при взвешивании. Гири, служившие эталоном (образцом), хранились в храмах или правительственных учреждениях.

На Руси древнейшей единицей массы была гривна (409,5 г). Существует предположение, что эта единица ввезена к нам с Востока. Впоследствии она получила название фунт. Для определения больших масс использовался пуд (16,38 кг), а малых - золотник (12,8 г).

Книга для чтения по физике. 6-7 классы / Сост. И.Г. Кириллова. – М.: Просвещение, 1986. Перышкин А.В. Физика: учебник. – М.: Дрофа, 2002.

Книга для чтения по физике. 6-7 классы / Сост. И.Г. Кириллова. – М.: Просвещение, 1986. Физика и астрономия. Пробный учебник для 7 кл. / Под ред. А.А.Пинского, В.Г.Разумовского. – М.: Просвещение, 1993. Кабардина С.И. Измерения физических величин. Элективный курс: Методическое пособие / С.И.Кабардина, Н.И. Шефер. – М.: БИНОМ. Лаборатория знаний, 2005. Использованная литература