Измерительные приборы. Единицы массы.

Тема: Измерительные приборы. Единицы массы.

4 класс,

Вид кейса: обучающий

Тип кейса:

Срок реализации: 2 часа.

Задание: перед учителем стоит задача научить различать единицы измерения, познакомить с измерительными приборами; объяснить, какую роль играет измерение массы в жизни человека.

Задание по подгруппам: «Ребята, я хотела купить 1 кг конфет, но злой волшебник украл все приборы для измерения. А еще он сказал, что если мы не познакомимся с измерительными приборами и не докажем что они действительно нам нужны и важны. То он их не вернет».

Для решения проблемы подготовлен кейс, в котором предложена информация о первых измерительных приборах и их изображения, информация о современных измерительных приборах и иллюстрации их, самые известные и использующиеся единицы массы. Обучающиеся должны ознакомиться с содержанием кейса, опираясь на него и свой личный опыт, знания рассказать почему важны единицы массы и зачем они вообще нужны. Свои ответы нужно обосновать.

Работа с кейсом: за несколько дней учитель объявляет обучающимся тему предстоящего урока и то. Что этот урок будет проходить в режиме Case-Study. Учитель уже ознакомил учеников с работой с кейсами. Ученики дома знакомятся с темой.

Работа на уроке проходит по группам. На знакомство с кейсом выделяется 15 минут. Перед ознакомлением учитель вводит учащихся в ситуацию, просит каждую группу изучить кейс и ответить на вопрос: для чего нам нужны измерительные приборы, единицы массы и чем они важны. К ответу на этот вопрос ученики выйдут. Выполнив следующие задания:

Задание для первой группы:

Старинные измерительные приборы.

ü  Как они назывались?

ü  Откуда возникли?

ü  Какими были?

ü  Как использовали?

ü  Как измеряли массу в древности?

Задание для второй группы:

Старинные единицы массы.

ü  Как они назывались?

ü  Откуда возникли?

ü  Их соотношение.

Задание для третьей группы:

Современные единицы массы и измерительные приборы.

ü  Как они называются?

ü  Какие они?

ü  Как используются?

Учитель консультирует учеников, дает им необходимую информацию, ученики в подгруппах обсуждают предложенную проблему, решают ее. Этот этап имеет длительность 30 минут.

Представление своих работ 30 минут.

В итоговой части учитель проводит беседу для обобщения и закрепления информации, полученной в ходе занятия.

Источники:

1)      Интернет – ресурсы;

История измерительных приборов

Человечество изобрело весы очень и очень давно. Первые весы, предположительно, появились в древних Египте и Вавилоне. На пирамидах, датируемых шестым веком до н.э., в городе Гиза сохранились изображения этих измерительных приборов. Во втором веке до н.э. весы стали общепринятым и распространенным средством измерения. Весы того времени представляли собой конструкцию из равноплечего коромысла, с прикрепленными на гибкой сцепке по его краям чашами. Точно такие весы держит в руке Фемида – богиня правосудия. Родоначальником теории весов стал Аристотель, который в 4 веке до н.э. сформулировал, так называемое, правило моментов сил. Также, научными изысканиями в сфере весоизмерения занимались такие ученые, как Архимед и Евклид.

На Руси, единые меры веса были введены в 996 году князем Владимиром. Позже, в начале 1136 года вышел «Устав великого князя Всеволода о церковных судах, людях и мерилах торговых», благодаря которому, впервые была введена ежегодная проверка весов.

Во времена расцвета Российской империи, при Петре I, был издан, в 1723 году, «Указ о том, чтобы муку, крупу, солод и толокно продавать на вес, а не на меру». В этом документе вводилось понятие «заорленных весов». Т.е. поверенных и клейменных весов. Здесь предусматривалась ответственность в виде штрафа за недовес, или использование неповеренных весов.

Следует упомянуть, что в различных отраслях производства, промышленности, сельского хозяйства, стали применяться весы для взвешивания конкретных видов продукции, например, появились весы для зерна, весы для корнеплодов, и весы для яиц. Постепенно, люди пришли к мысли о том, что проще взвешивать уже загруженный на транспорт груз, тем самым, исключая долгую процедуру взвешивания на обычных весах. Так появились вагонные и автомобильные весы. Для фармацевтики, научных исследований и ювелирного дела были изобретены специальные, сверхточные весы – пробирные, аналитические, микроаналитические, лабораторные.

По-видимому весы возникли и совершенствовались идя в ногу с развитием торговли. Нужен был такой прибор, который способен взвешивать товар, предназначенный для продажи.
Древнейшей формой весов была горизонтальная балка, по концам которой свисали чаши. На одну из них клали взвешиваемый товар, на другую — разнообразные предписанные и контролируемые верховной властью эталоны веса. Например, мерой для взвешивания небольших предметов долго служили зерна злаков.
Римлянам приписывают изобретение принципиально иной системы измерения веса — такой, при которой передвигается гиря, а точка опоры и положение привеса остаются неизменными. Отсчёт вёлся по нанесённой на стержень шкале. Эти первые рычажные весы называли безменом.

Позднее, на смену природным эталонам веса пришли гири. Греки применяли квадратные или прямоугольные пластины, круглые, конусообразные или многогранные куски свинца, бронзы. Римляне тоже использовали шары, кубики, круглые шайбы из свинца или камня. Следует добавить, что жители Древнего Мира относились к процессу создания весов с фантазией – гирям часто придавалась и различные художественные формы. Гири изготавливались в виде различных зверей, женских фигур, голов богов.
Вокруг гирь разгорались нешуточные страсти. Соблазн порчи гирь был присущ нечистым на руку торговцам с самой древности, — ведь это сулило немалую прибыль. В древних книгах часто встречаются проклятия «неверным гирям и весам». Обвес считался серьезным грехом.
В Древней Руси товары взвешивали на равноплечих весах — скалвах. Позже на Руси стали использовать и неравноплечные весы. Назывались они «пуд». Весы мастерили кузнецы, за что пользовались большим почетом и уважением. Историки отмечают, что до 15 века заботливой хранительницей мер и весов была Церковь. В монастырях и храмах появились первые смотрители за правильностью измерений.
Со временем меры по борьбе с обвешиванием и обмериванием ужесточались.
Царь Иван Грозный запретил торговцам иметь собственные гири и весы. Разрешалось пользоваться только «государственными». Царь Федор Алексеевич обязал проверять существующие меры с клеймлением их «орлёной печатью». Петр I своим указом ввел их обязательную проверку два раза в год.

Современные измерительные приборы

В конце 2003 г. на российском рынке электронных весов появилась новая торговая марка - Acom, и с каждым днём всё большее количество пользователей отдают ей своё предпочтение, всё шире география её распространения. Сеть дилеров по продажам электронных весов Acom, сервисных центров по их поддержке и обслуживанию динамично развивается. Чем же выделяются эти электронные весы в ряду моделей других производителей?

Разработчиком электронных весов Acom является корейская фирма "Acom inc." - один из ведущих поставщиков весового оборудования на мировой рынок. Компанию отличает высокопрофессиональный подход к производству весов, использование лучших современных технологий и передовых инженерных решений, строгий контроль качества на всех этапах производства. Уже о многом говорят те факты, что все весовое оборудование Acom прошло строгий контроль в международной организации законодательной метрологии OIML, в международной комиссии по сертификации соответствия электрооборудования, в Американской комиссии контроля качества ASQC и отмечена международным стандартом качества ISO 9002.

Разновидность весов

1. Механические весы

Чувствительным элементом в механических весах является спиральная пружина, деформирующаяся под действием веса предмета. Показания механических весов отсчитывают по шкале, вдоль которой перемещается стрелка-указатель соединённая с пружиной. При установке механических весов на неровную поверхность, стрелка весов может быть смещена от нулевого положения. Как правило, механические весы имеют регулируемые по высоте ножки или специальный регулятор стрелки, с помощью которых стрелку-указатель перед взвешиванием необходимо установить в нулевое положение. Упругие свойства пружины зависят от материала, температуры, положения и времени. Так как в пружине под действием нагрузки возникают остаточные деформации, со временем погрешность показаний механических весов растет.

2. Электронные весы

Работа электронных весов основана на преобразовании деформации упругих элементов, воспринимающих силовое воздействие нагрузки, в электрическое сопротивление. Преобразователями в весах служат высокочувствительные датчики. Точность измерений таких весов зависит как от конструкции, так и от количества датчиков. Более точный вес показывают весы, которые имеют четыре встроенных в ножки весов датчика. Благодаря этому показатели измерений меньше зависят от того, насколько точно и ровно встал на весы человек и на какую часть стопы приходится наибольшее давление. Однако вставать и сходить с платформы надо всегда аккуратно и во время взвешивания стараться стоять ровно и не вертеться.
Для отображения информации в электронных весах используется жидкокристаллический дисплей, который предоставляет более наглядный и удобный для считывания результат взвешивания. Показания результатов взвешивания на индикаторе электронных весов отображаются с некоторой дискретностью (d). Дискретность - это наименьшее значение, на которое изменяется показания дисплея.

Старинные единицы массы

На Руси использовались в торговле следующие меры веса (старорусские):

Откуда произошло слово «скрупулёзность»? 
Одной из весовых единиц античности был скрупул, примерно равный 1,14 грамма. Им в основном пользовались для измерения веса серебряных монет. Позже скрупул применялся в аптекарской системе мер. Сегодня он не используется, но сохранился в слове «скрупулёзность», что значит чрезвычайную точность и аккуратность в мелочах.

Названия каких валют произошли от мер веса? 
Названия многих денежных единиц тесно связаны с различными мерами веса. Типичным примером является британский фунт стерлингов: стерлингами назывались серебряные монеты, и 240 таких монет весили один фунт. Аналогично происхождение валюты ряда стран под названием лира, которое является итальянским эквивалентом весовой единицы фунт. В средневековой Западной Европе для измерения веса серебра пользовались маркой, которая была чуть легче фунта — от неё произошла дойчмарка.

Наконец, денежная единица гривна в Древней Руси произносилась как «гривна серебра» или «гривна кун» и обозначала определённое количество монет, имея такой же смысл, как фунт или марка.

Единицы измерения массы
Исторически многие меры веса были кратны эталону — массе зерна (семени) различных растений: пшеницы, ячменя, некоторых бобовых, риса, просо, горчицы, некоторых кактусов (в Америке).

Метрическая система
Первоначально единицей измерения массы в метрической системе единиц являлся грамм, определявшийся как масса 1 см³ дистиллированной воды при температуре 4 °C и давлении в 1 атмосферу. 
В настоящее время в Международной системе единиц (СИ) в качестве единицы измерения массы принят килограмм, являющийся одной из семи основных единиц системы СИ, а грамм представляет собой дольную единицу килограмма, равную 1/1000 килограмма. По определению «килограмм есть единица массы, равная массе международного прототипа килограмма». В свою очередь международный прототип килограмма представляет собой цилиндр диаметром и высотой 39,17 мм, изготовленный из платино-иридиевого сплава (90 % платины, 10 % иридия) и хранящийся в Международном бюро мер и весов, расположенном в городе Севр около Парижа. 

В настоящее время: 
Тонна — 106 (1 000 000) граммов, или 1000 килограммов. 
Центнер — 105 (100 000) граммов, или 100 килограммов. 
Карат — 0,2 грамма. 

Скачано с www.znanio.ru