Методическое пособие по физике для учащихся 6 класса. "Введение в физику"

 

 

 

 

 

Учебное пособие по физике. Введение в физику.6 класс.

Главная цель пособия - ввести учащихся в мир физики, содействовать формированию базовых физических знаний  и умений и показать их необходимость для понимания окружающего мира.

Составлено учителем физики Поликаренко М.А. на основе использования учебной и методической литературы:

1.     Перышкин А.В. Физика.7 класс, Учебник для общеобразовательных учреждений, 2017 г

2.     Генденштейн Л.Э. Физика. 7 класс. Учебник для общеобразовательных учреждений, 2012 г

3.     Божинова Ф.Я. Физика. 7 класс. Учебник,2007

4.     Мартемьянова Т.Ю. PRO ФИЗИКА. Учебно – методическое пособие для учителей, детей и родителей. 5-6 класс,2020 г

5.     Ханнанова Т.А. Рабочая тетрадь к учебнику А.В.Перышкина, 2017 г

6.     Марон А.Е. Сборник вопросов и задач к учебнику А.В.Перышкина, 2019 г.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

МОСКВА - 2022

СОДЕРЖАНИЕ

 

Занятие 1. Что такое физика? Физические тела. Физические явления………4

Занятие 2. Научные методы изучения природы…………………………….....9

Занятие 3. Физические величины и их единицы измерения………………….2

Занятие 4. Цена деления шкалы. Эталон длины……………………………….7

Занятие 5. Практическая работа №1. Измерения длины. Эталон длины. Погрешность измерения………………………………………………………...11

Занятие 6. Лабораторная работа №1. Техника безопасности в кабинете физики. Определение цены деления измерительного прибора……………….15

Занятие 7. Практическая работа № 2. Измерение длины. Метод рядов…….19

Занятие 8. Преобразование единиц физических величин…………………….23

Занятие 9. Практическая работа №3. Измерение площади. Палетка……….28

Занятие 10 – 11. Внесистемные  и системные единицы измерения ………….33

Занятие 12. Лабораторная работа № 2.Измерение объёма жидкости с помощью измерительного цилиндра (мензурки) и определение объёмов тел неправильной формы..…………………………………………………………..38

Занятие 13. Формулы……………………………………………………………41

Занятие 14. Мир, в котором мы живем. Пространство и время………………45

Занятие15. Лабораторная работа № 3. Измерение времени………………...49

 

Занятие 1.

Что такое физика? Физические тела. Физические явления.

 Из которого вы узнаете, как называются науки о природе. В чем состоит основная задача физики. Познакомитесь с терминами: явление, тело, вещество. Увидите демонстрационные эксперименты на механическое движение, получение электрической искры, опыты по магнитному взаимодействию, получим изображение, даваемое линзой и др.

1.Беседа по теме: новую науку - физику вы будете изучать до окончания школы. Что же изучает наука физика? Она отвечает на вопросы: Что? Когда? Почему? Где? Как? Отчего? Почему? Что будет если..?

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Физика зародилась очень давно. Еще до нашей Эры ученые Древней Греции пытались объяснить наблюдаемые явления природы.  В сочинениях Аристотеля (384 - 322 гг. до н.э.) впервые появилось слово физика (греч. «фюзис» - природа). В русский язык это слово ввел в XVIII веке русский ученый Михаил Васильевич Ломоносов (1711 -1765), когда в переводе с немецкого он издал первый учебник физики. Итак, физика – это наука о природе. Физика связана с другими науками, которые изучают природу (рис.1)

В младших классах вы узнали, что в окружающем нас мире все время происходят различные изменения или, как говорят, явления. Таяние льда, гром и молния, падение дождевых капель, свечение раскаленных предметов, образование тени или эха – все это примеры физических явлений в неживой природе.

В живой природе тоже постоянно происходят физические явления (рис.2). Влага поднимается из земли к листьям по стеблям растений, кровь течет в теле животного, морская рыба электрический скат наносит ощутимые удары электрическим током, температура тела птицы выше, чем температура тела рыбы, животное хамелеон способно изменять цвет своего тела, а некоторые бактерии могут даже светиться.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Чтобы лучше понять сложные природные явления, ученые разделяют их на совокупность физических явлений – явлений, которые можно описать с помощью физических законов (рис.3). К физическим явлениям будем относить: механические, тепловые, звуковые, электромагнитные, световые.

 

Задача физики состоит в том, чтобы найти законы (правила), которым подчиняются явления природы. Когда они будут известны, люди применят их для создания новых полезных приборов, устройств и механизмов.

Знания физики необходимы не только ученым и изобретателям. Без них не может обойтись ни агроном ни рабочий, ни врач. Каждому из вас они тоже потребуются не раз, а многим, может быть, доведется сделать новые открытия и изобретения. Впереди еще много нерешенных задач: надо поставить на службу человеку тепло и свет Солнца, научиться безошибочно предсказывать погоду, стихийные бедствия, надо проникнуть в огромные океанские и земные глубины, надо разведать и освоить другие планеты и звездные миры и многое другое. Многие законы природы все еще остаются неизвестными и ждут своих первооткрывателей. Вдруг ты станешь одним из них? Дерзай!

В этом пособии тебе понадобится немного времени, чтобы отыскать термины – специальные слова, которыми пользуются в науке для краткости, определенности и удобства. Например, при чтении этого параграфа тебе встретились следующие термины: явление, наука, закон. С ними ты столкнешься еще не один раз.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Познакомимся с новыми терминами: материя, тело и вещество, поле. Выясним, как мы будем их понимать. Например, говоря о движении самолета, полете ласточки, падении кузнечного молота, физика часто может не обращать внимание на то, какой именно предмет движется, а просто сказать, что движется физическое тело или короче: тело. Так для упрощения рассказа называют все окружающие нас предметы (рис.4).

Все физические тела состоят из веществ. Например, ложки и ножи – из металла, двери и столы – из дерева, ручки и теннисные мячи – из пластмассы. Например, физическое тело «бюст на колонне» изготовлено из вещества мрамор, а тело «кувшин» сделано из вещества глина.

Вещество – это один из видов материи. Материя – это все, что существует во Вселенной независимо от нашего сознания (небесные тела, растения, животные и др.)

Поле – это вид материи. Это существующий независимо от нас вид физических объектов, например, свет, радиоволны. Поля не всегда можно обнаружить с помощью органов чувств человека, зато они легко обнаруживаются по влиянию на какие-либо физические тела.

 

2. Закрепление: что нового узнали, чему научились

1. Что изучает физика?

2.С какими новыми терминами мы познакомились?

3. Как ты понимаешь, что такое физическое тело?

4. Приведи примеры физических тел и веществ из которых они изготовлены.

 

Опорный конспект (ОК)

 

Опорная схема (ОС)

 

 

 

 

 

 

 

Подводим итоги.

Окружающий нас мир состоит из материи. Существует два вида материи: вещество, из которого состоят все физические тела, и поле. В мире, который нас окружает, постоянно происходят изменения. Эти изменения, называются явлениями. Тепловые, световые, механические, звуковые, электромагнитные явления – все это примеры физических явлений. Предмет изучения физики – структура и свойства материи, физические явления и их взаимосвязь.

 

 Упражнение 1.

1. Приведите примеры физических тел, состоящих из одного и того же вещества.

2. Приведите примеры физических тел, состоящих из различных веществ одинакового названия и назначения.

3. Назовите физические тела, которые могут быть сделаны из резины, стали, пластмассы, резины.

4. Начертите в тетради таблицу и распределите в ней следующие слова: шариковая ручка, чернила, написание сочинения, камень, камнеобработка, окаменение, чай, заваривание чая, чаепитие, стакан чая, золотой слиток, золото, золочение, позолота, соковыжималка, выжимание сока, сок, стакан сока, снег, снегопад, снежный ком, снеговик, лепка снеговика, паводок, талая вода, петух, петушиный крик, оловянный солдатик, олово, литьё олова.

 

Вещество	Тело	Явление

 

5. Предлагаемую ниже таблицу начертите в тетради и впишите слова, относящиеся к физическим явлениям: шар катится, свинец плавится, холодает, слышны раскаты грома, снег тает, электромагнит поднимает груз, звезды мерцают, вода кипит, наступает рассвет, эхо, плывет бревно, маятник часов колеблется, электрический ток идет по проводам, облака движутся, гроза, летит голубь, сверкает молния, шелестят листья, горит электрическая лампочка, раскалённый газ, свечение экрана телевизора, булавка притягивается к магниту.

 

Механические	Тепловые	Звуковые	Электрические	Световые

 

6. Среди приведенных явлений выберите и запишите в тетрадь только механические явления: футбольный мяч летит в окно, солнце отражается в луже, автомобиль трогается с места, речка осенью замерзает, гвоздь тонет в воде, электрический вентилятор быстро вращается, мальчик зажигает спичку.

7. Какие из перечисленных явлений электрические и оптические одновременно: работает электрический звонок, светится лампа накаливания, вспыхивает молния, далекую звезду наблюдают в телескоп, во время выключения электрического прибора возникают искры?

8. После дождя мы видим на небе радугу. Связано ли ее появление с механическими и тепловыми явлениями?

9. Перечислите физические явления, наблюдаемые вами по пути в школу.

Экспериментальные задачи:

1.Возьмите воздушный шарик. Надуйте его. Потрите газетой и поднесите его к потолку. Отпустите шарик. Что происходит? Объясните явление.

2. Надуйте еще один шарик. Оба шарика наэлектризуйте, потерев их газетой. Подвесьте шары на длинные нити близко друг к другу. Что происходит с шарами? Объясните результаты опыта.

ЗНАЕТЕ ЛИ ВЫ? Знaeтe ли вы, чтo ecли бы пpeкpaтилcя кpугooбopoт вoды в пpиpoдe, зa гoд c пoвepxнocти Mиpoвoгo oкeaнa иcпapилcя бы cлoй вoды тoлщинoй oкoлo 1,1 мeтpa.

 

 

 

 

Занятие 2.

Научные методы изучения природы

Из которого вы узнаете в чем отличие наблюдения от эксперимента, в чем заключаются основные этапы физического исследования.

 

1.Беседа по теме: Как ученые открывают законы природы? Сначала они наблюдают разнообразные явления (изменения, происходящие в природе). Это – наблюдения. Затем выдвигают предположение о причинах явления. Это – гипотеза. Чтобы проверить свою догадку, ставят опыт (эксперимент). Если результат эксперимента подтверждает гипотезу, то наше предположение было верным, закон установлен; если нет – мы ошиблись и надо думать над новой гипотезой. Таким образом, метод научного познания отвечает на вопросы «что интересно?», «что ожидаете?», «как делали?», «что получили?».

Основной задачей ученых – физиков является проведение физических исследований.

Физическое исследование – это целенаправленное изучение того или иного явления средствами физики.

Первым этапом физического исследования является наблюдение.

Наблюдение – это восприятие природы с целью получения первичных данных для дальнейшего анализа.

Если результаты наблюдений повторяются, то исследователь делает выводы. Приведем примеры такого вывода: вода (жидкость), помещенная в морозильную камеру, через некоторое время обязательно превратиться в лед (станет твердой).

Однако не всегда выводы, полученные при помощи наблюдений, являются истинными, поэтому ученые пользуются более сложными видами исследований – опытами или экспериментами.

Эксперимент – это исследование физического явления в условиях, находящихся под контролем ученого, с целью более глубокого изучения этого явления.

Опыты (эксперименты) обычно сопровождаются различными измерениями. Ученые употреблют выражение «экспериментальные исследования», когда говорят о серии последовательных опытов, направленных на изучение данного физического явления. Простейшие виды экспериментальных исследований – лабораторные работы – вы будете выполнятьо их самостоятельно при изучении физики.

Основные этапы физических исследований.

Для того, чтобы перейти к экспериментальным исследованиям – более сложным, чем простые наблюдения, у исследователя должно возникнуть сомнение в истинности результатов исследования ( «не верю своим глазам!»)

 В случае с отрезками одинаковой длины, изображенными на рис.5, визуально кажется, что один из них длинее. «А не обман ли это зрения?». Высказана гипотеза (предположение) об ошибочности простых наблюдений. И только после проведения вами экспериментального исследования ( измерения отрезков с помощью линейки), то есть после экспериментальной проверки гипотезы, вы установили истину: оба отрезка имеют одинаковую длину.

Случай с отрезками не требует длительных исследований, но ионгда поиски истины длятся столетиями. Так, наблюдая за падением различных тел, ученые Древней Греции сделали вывод о том, что более тяжелые предметы падают на землю быстрее , чем легкие. Спустя две тысячи лет, XVI столетии выдающийся итальянский ученый Галилео Галилей (1564-1642) усомнился в справедливости выводов древних греков и выдвинул гипотезу о том, что более медленноое падение легкого тела объясняется сопротивлением воздуха. Иными словами, если тела падают  с одинаковой высоты, не встречая сопротивления воздуха, то, независимо от массы этих тел, они одовременно достигнут поверхности земли.

Для подтверждения своей догадки Галилей провел исследования, использовав для них знаменитую Пизанскую башню. С вершины этого сооружения он бросал мушкетную пулю и пышечное ядро, на движение которых, как мы сегодня знаем, сопротивление воздуха влияет незначительно. Результаты эксперимента подтвердили гипотезу ученого – оба предмета достигали земли практически одновременно (рис.6).

 Более точные эксперименты были проведены знаменитым английскимм ученным Исааком Ньютоном (1643 - 1727). Ньютон поместил золотую монетку и птичье перо в стеклянную трубку и разместие ее вертикально, предоставляя телам  возможность начать падение одновременно. Из-за сопротивления воздуха перо «безнадежно отстало» (рис.7,а). Потом ученый выкачал воздух из трубки с помощью изобретенных к тому времени насосов. В последнем эксперименте два тела достигли дна трубки одновременно (рис.7,б).

Ньютон не ограничился только подтверждениеем выводов Галилея. Проанализировав полученные данные и сделав необходимые вычисления (сейчас такую работу мы называем теоретическими исследованиями), ученый предположил, что падение предметов на поверхность земли и вращение планет Солнечной системы вокруг солнца подчиняются одному закону. Чтобы обосновать  это утверждение, Ньютон сонва обратился к математике. В результате ученый открыл закон всемироного тяготения – создал новое знание.

После Галилея и Ньютона основными методами получения новых знаний стали теоретические и экспериментальные методы. Современные экспериментальные исследования невозможно представить без специально сконструированных сложных приборов. Некоторые из них имеют массу в десятки тысяч тонн и размеры в несколько километров. В разработке новых теорий принимают участие сотни ученых, для теоретических расчетов применяются свехмощные компьютеры. Однако даже в наши дни основные этапы получения новых знаний остаются неизменными.

 

Подводим итоги.

Основными методами физических исследований являются теоретический и экспериментальный. Последовательность этапов физических исследований можно представить в виде спирали, состоящей из повторяющихся элементов (рис.8).

 Нижний элемент показывает, что на определенном этапе ученые уже имеют определенный уровень знаний (знание). При помощи наблюдений и рассуждений исследователи убеждаются в необходимости его усовершенствования, проводят теоретические исследования, выдвигают гипотезу и подтверждают (или опровергают) ее путем экспериментальной проверки. Результатом становиться новое знание

 

Опорные схемы (ОС)

 

 

 

 

 

 

 

 

2. Закрепление: что нового узнали, чему научились

1. Что такое наблюдение?

2. Приведите примеры физических явлений, сведения о которых вы пол учили из собственных наблюдений.

3. Чем опыт отличается от наблюдения?

4. Кем и как была подтверждена гипотеза Галилея о том, что более медленное падение легкого тела объясняется сопротивлением воздуха?

5. Назовите основные методы физических исследований.

6. Какие этапы проходят ученые, осуществляя физические исследования?

 

Упражнение 2.

1.     Какую роль играют экспериментальные и теоретические исследования при установлении физических законов?

2.     В науке важно различать следующие понятия:

а) повседневно наблюдаемое явление;

б) экспериментальный факт;

в) гипотезу;

г) закон природы.

Укажите, к какому из вышеуказанных понятий относятся данные ниже утверждения:

а) все тела падают на землю;

б) возможно, разница в скорости падения тел разной массы объясняется сопротивлением воздуха;

в) в вакууме все тела падают с высоты за одно и тоже время.

3. Назовите, какие из приведенных явлений относятся к физическим: а) свечение радуги; б) возникновение плесени; в) притяжение железных опилок к магниту; г) мерцание звезд; д) горение бензина; е) образование загара; ж) старение организма.

   4. Экспериментальная задача: Встав на стул, выпустите одновременно с одной и той же высоты два одинаковых пустых коробка спичек: одно - плашмя, другой – ребром. Какой из них упадет раньше? Объясните явление. Повторите опыт с пустым и полным коробком, выпущенными в одном положении (например, плашмя). Объясните явление.

5. Оформить в тетради тематическую страничку на тему «Ученые и их открытия» (об одном из ученых)

6. Подготовить творческую работу для участия в «Аукционе знаний об ученых» (презентация, открытка (формат А3), «живая» газета)

 

 

 

 

Великая наука

Русские ученые XVI - XVII веков.

Ломоносов Михаил Васильевич (1711 -1765)

Михаил Ломоносов — «универсальный человек», физик, химик, энциклопедист. Статский советник, профессор химии, получил звание почетного члена Шведской и Болонской академий наук.

Только благодаря своей неуемной страсти к наукам, Михаил Ломоносов сумел подняться из самого низа до всемирного признания своих талантов. Он стал первым русским ученым - естествоиспытателем, художником и энциклопедистом, поэтом и филологом, астрономом, физиком и химиком.

 Сфера его деятельности распространилась на молекулярно - кинетическую теорию тепла, металлургию, географию, историю и геологию. Это он открыл атмосферу вокруг Венеры, основал науку о стекле. Ему впервые в России удалось получить цветные стекла. Чтобы добиться этого результата Ломоносову потребовалось около 4000 лабораторных экспериментов. Кроме этого добился определенных успехов в генеалогии и приборостроении. Михаил Васильевич разработал прототип летательного аппарата, схожего с современными вертолетами. Знал 19 иностранных языков, из которых 12 он владел в совершенстве.

А. С. Пушкин именовал Ломоносова «великим человеком и единственным просветителем своего времени», на протяжении всей своей жизни Михаил Васильевич развивал российскую науку, экономику и просвещение. Он стоял у истоков зарождения Московского государственного университета, который сейчас носит его имя.

Ломоносовым был создан первый учебник по экспериментальной физике на русском языке, созданы основы русского научного языка, понятного широким кругам народа.

ФИЗИЧЕСКИЕ ЗАГАДКИ

 

 

 

 

 

 

Занятие 3.

 Физические величины и их единицы измерения

На этом занятии вы узнаете, что такое физическая величина, что означает  измерить физическую величину и что называют единицей физической величины.

1.Беседа по теме: Издавна люди для более точного описания каких-либо событий, явлений, свойств тел и веществ используют их характеристики. Например, сравнивая тела, которые нас окружают, мы говорим, что книга меньше, чем книжный шкаф, а конь больше кошки. Это означает, что объем коня больше объема кошки, а объем книги меньше объема шкафа. Итак, качественный уровень изучения явлений – это в основном словесное описание их протекания с использованием выражений: больше-меньше, выше-ниже, быстрее- медленнее и т.п. Количественный уровень изучения явлений – это математическое описание их протекания при помощи формул графиков, таблиц.

Чтобы изучить явления с количественной стороны, используют особые термины – физические величины. Физическими величинами называют измеряемые свойства тел или явлений. Другими словами, физическая величина — это то, что можно измерить.

Объем – пример физической величины, которая характеризует общее свойство тел занимать ту или иную часть пространства. При этом числовое значение объема каждого из тел индивидуально.

Еще одним примером физической величины может служить известное вам понятие «скорость». Все движущиеся тела изменяют свое положение в пространстве с течением времени, однако быстрота этого изменения для каждого тела различна (рис.9). Так, самолет за 1с полета успевает изменить свое положение в пространстве на 250 м, автомобиль – на 25 м, человек – на 1 м, а черепаха – всего на несколько сантиметров. Поэтому физики и говорят, что скорость – это физическая величина, которая характеризует быстроту движения.

 Масса, длина, площадь, время, объем, скорость – эти физические величины вам уже известны из математики. Плотность, путь, сила, температура, давление, напряжение – это лишь малая часть тех физических величин, с которыми вы познакомитесь, изучая физику.

 

Выясним, что означает измерить физическую величину.

Для того, чтобы количественно описать свойства какого- либо материального объекта или физического явления, необходимо установить значение физической величины, которая характеризует данный объект или явление.

Значение физических величин получают путем измерений или вычислений.

У каждого предмета (физического тела) есть характеристика, которую нужно измерить. Например, длина – мера протяженности, площадь характеризует, сколько места тело занимает на плоскости, объем  в – в пространстве, время – мера длительности и т.д.

 

Рассмотрим пример из художественной литературы: «пройдя шагов триста по берегу реки, маленький отряд вступил в своды дремучего леса, извилистыми тропами которого им надо было странствовать на протяжении десяти дней». (Ж.Верн «Пятнадцатилетний капитан»)

Герои романа Ж.Верна измеряли пройденный путь, сравнивая его с шагом, то есть единицей измерения служил шаг. Таких шагов оказалось триста. В результате измерения было получено числовое значение (триста) физической величины (пути) в избранных единицах (шагах).

Очевидно, что выбор такой единицы не позволяет сравнивать результаты измерений, полученные разными людьми, поскольку длина шага у всех разная. Поэтому ради удобства и точности дюди давным – давно начали договариваться о том, чтобы измерять одну и туже физическую величину одинаковыми единицами.

 Ныне в большинстве стран мира действует принятая в 1960 году Международная система единиц измерения, которая носит название «Система Интернациональная» - (СИ).

В этой системе единицей длины является  метр (м), единицей времени – секунда (с); объем измеряется в метрах кубических (м³), масса  в килограммах (кг), а скорость в метрах в секунду (м/с).

В таблице приведены основные единицы международной системы (СИ)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Какие единицы длины вы знаете ? мм, см, дм, м, км. Соотношение между ними 1 см = 10 мм, 1 дм = 10 см = 100 мм, 1м = 10 дм = 100 см =1000 мм,

1 км =1000 м =10 000 дм = 100 000 см = 1 000 000 мм.

Примеры соизмерения мер длины:

1 мм - толщина лезвия тонкого ножа;

1 см - толщина большого ( у некоторых – указательного) пальца;

1 дм – ширина ладони;

1 м – длина маятника с периодом качания 1 с;

600 км – расстояние от москвы до Санкт- Петербурга (1 час на самолете, 5 суток пешком, 8 часов на автомобиле, 4 часа на скоростном поезде);

1000 км – расстояние от Москвы до Казани;

6 400 км – радиус Земли, расстояние от  Санкт – Петербурга до Владивостока;

40 000 км – длина земного экватора (3 сут самолетом);

400 000 км – расстояние от Земли до Луны;

150 000 000 км (8 св.мин 20 св.сек) – расстояние от Земли до Солнца.

 

3. Закрепление: что нового узнали, чему научились

1. В чем состоит задача физики?

2. На каких уровнях можно устанавливать физические закономерности? Приведите пример.

3. Что значит измерить физическую величину?

4. Что такое качественный уровень изучения явлений?

5. Что такое количественный уровень изучения явлений?

6.Что такое физическая величина?

7. Назови физические величины, какой буквой их обозначают в физике?

 

 Упражнение 3.

1.     Используя буквенные обозначения величин, запишите коротко: спортсмен пробежал 100-метровую дистанцию; машина ехала 20 минут; в шприц набрали 2 см³ лекарства; поезд проехал 200 км; взяли 2 кг льда; купили 3-литровую банку меда; для оклейки стен комнаты нужно 60 м² обоев; в мензурку налили 20 мл спирта.

2.     Вспомните определение физической величины и докажите, что длина – это физическая величина.

 

3.     Запишите текст вставляя в него недостающие слова и буквы.

В международной системе единиц (СИ):

основной единицей длины является_______, обозначается______;

основной единицей времени является______, обозначается______;

основной единицей массы является_______, обозначается_____.

 

4.     Что значит измерить физическую величину? Выберите верное утверждение: А. Сравнить ее с другой величиной. Б. Узнать во сколько раз она отличается от единицы измерения. В. Сравнить ее с однородной величиной, принятой за единицу этой величины. Г. Сравнить ее с единицей измерения.

 

5. Перечертите ниже приведенную таблицу  в тетрадь и заполните недостающие строки

 

Название физической величины	Буквенное обозначение величины	Единицы измерения величины
		основные	Другие
Длина	a	м
Ширина	b	м
Высота	h	м
Диаметр	d	м
Радиус	R	м
Площадь	S	м2
Объем	V	м3
Масса	m	кг
Время	t	с
Скорость		м/с
Путь	s	м

 

6.   В современном спорте мировые рекорды измеряют с высокой точностью. Результаты спортивных рекордов возьмите из справочников или Интернета и заполните таблицу.

 

Вид спорта	Рекорд	Имя рекордсмена
Бег на 100 м, с
Плавание брассом на 100 м, с
Прыжок в длину, см
Прыжок в высоту, см

 

 

 

Великая наука

Русские ученые XVII-XIX веков.

Павел Николаевич Яблочков (1847- 1894)

Выдающийся изобретатель – электротехник, создатель первой в мире электрической лампочки родился в Саратовской области. С детства любил конструировать. В 1863 г. Яблочкова зачислили в Николаевское инженерное училище, по окончании которого он получил чин инженер – подпоручика и был назначен младшим офицером в саперный батальон, а в 1869 году окончил Техническое гальваническое заведение в Кронштадте, единственную в то время школу электротехники. В 1975 году Яблочков уехал в Париж, где сконструировал промышленный образец электрической лампы и запатентовал его. По возвращению в Россию учреждает русское товарищество «Яблочков – изобретатель и К^о».

Помимо своего главного изобретения Павел Николаевич предложил лампочку другого типа - каолиновую, запатентовал несколько электрических машин, электродвигатель – генератор, который мог работать на переменном и постоянном токе, основал электромеханический завод, учредил первый русский электротехнический журнал «Электричество».

Электрические свечи Яблочкова освещали улицы, мосты, магазины во многих странах Европы и России, но в конце XIX в. Их вытеснили более удобные лампы с нитью накаливания.

Не забылось и будет жить в веках имя Павла Яблочкова, разбросавшего по земному шару жемчуг электрических фонарей. Светозарное зерно, зароненное Яблочковым, прорастет великими изобретениями.

 

Физика- юным.

Опыты без приборов.

Начнем с простого и дойдем до классики.

А не хотите ли Вы взять обычный тонкий полиэтиленовый пакет, обвязать его посередине ниткой и обрезать полиэтилен с двух сторон от нитки, соорудив бантик, привязанный к длинной ниточке. Берем в руки школьную пластиковую линейку, трем ее о шерстяной шарф и подносим к бантику. Теперь любуемся полетом бантика и стараемся как можно дольше удерживать его в воздухе.

Это самый простой опыт по электризации трением, он вызывает восторг зрителей, желание сделать тоже самое самому. Ну, и пожалуйста, кто был бы против!

Bcпoмнитe вaшe пepвoe знaкoмcтвo c гeнepaтopoм cтaтичecкoгo элeктpичecтвa - этo вaшa кoшкa!

 

 

 

 

Занятие 4.

 Цена деления шкалы. Эталон длины

Из которого вы узнаете, что такое шкала прибора, предел измерения и цена деления шкалы измерительного прибора, как изготовить эталон длины, измерить протяженность предмета и записать результат измерения с учетом погрешности.

1.                 Беседа по теме: чтобы изучать явления природы, мало уметь наблюдать, нужно научиться измерять. Для этого служат измерительные приборы. Простейшие из них – линейка, рулетка – служит для измерения расстояния и линейных размеров тела. Вам хорошо известны такие измерительные приборы, ка часы – прибор для измерения времени, транспортир – прибор для измерения углов на плоскости, термометр – прибор для измерения температуры и некоторые другие (рис.10).

 Встречаются цифровые и шкальные измерительные приборы. Например, электронные часы, счетчик электрической энергии или счетчик пройденных километров на  спидометре автомобиля – примеры цифровых измерительных приборов. А линейка, транспортир, термометр или стрелочные часы – это примеры шкальных приборов.

Большинство измерительных приборов имеют шкалу, которая обеспечивает возможность измерения. Кроме шкалы, на приборе указываются единицы, в которых выражается измеренная данным прибором величина.

Шкала – это метки с цифрами на приборе, вдоль которых перемещается указатель (стрелка, уровень жидкости, световой «зайчик» и т.д.). Вся шкала расчерчена штрихами на деления.

Деление – это не штрих, это промежуток между штрихами.

 По шкале можно установить две наиболее важные характеристики прибора : пределы измерения и цену деления

Например, верхний предел измерения медицинского термометра (рис.11) равен 42^gС, нижний - 34^gС, а цена деления шкалы этого термометра составляет 0,1^gС.

Итак, чтобы правильно измерить, необходимо определить цену деления шкалы прибора. Другими слова, требуется узнать, сколько градусов, литров или секунд отмеряет одно деление. Для этого нужно:

 а) выбрать на шкале два ближайших оцифрованных штриха;

 б) сосчитать, сколько делений между ними;

 в) разделить разность чисел около штрихов на количество делений.

Сделаем это на примере изображенной мензурки (рис.12):

Цену делений шкалы мы определили. Найдем теперь объем жидкости в мензурке. Взгляните на рисунок: после штриха 100 мл уровень жидкости поднялся на 7 делений. Вычисляем:

Поскольку мы вычислили объем жидкости, находящейся выше отметки 100 мл, то для нахождения объема всей жидкости в мензурке мы должны вычислить сумму:

100 мл + 35 мл = 135 мл.

Итак, объем жидкости в мензурке равен  135 мл (читается : ста тридцати пяти миллилитрам).

Записывается так :

V = 135 мл.

Измерение любой физической величины никогда не бывает абсолютно точным.

Полезно знать, что при пользовании большинством измерительных приборов наибольшая погрешность правильно выполненных измерений составляет половину цены деления шкалы этого прибора. Поэтому при пользовании мензуркой, изображенной на рисунке, погрешность составляет 3 мл (так как  5 : 2 = 2,5).

На основании вышесказанного значение объема жидкости в мензурке следует записать так:

V = 135 мл 3 мл.

В дальнейшем, выполняя любые измерения, значения измеренных величин вы должны записывать с указанием их погрешности.

 

2. Закрепление: что нового узнали, чему научились

1. Назовите все известные вам измерительные приборы.

2. Для измерения каких величин они служат?

3. Шкала измерительного прибора – это…

4. Что такое деление шкалы?

5. Как определить цену деления шкалы прибора.

 

Упражнение 4.

 

1.   Какие старинные меры вы знаете? Перечислите их и укажите, как они связаны с современными мерами.

2.   Мальчик решил изготовить в качестве наглядного пособия глобус диаметром в миллиард раз меньшим диаметра Земли. Поместится ли такой глобус в классной комнате, если радиус Земли принять равным 6400 км? Ответ обоснуйте.

3.   Как от куска материи длиной 8 м отрезать кусок длиной 5 м, не имея под рукой измерительных инструментов?

4.   Определите цену деления шкалы и предел измерения линеек, изображенных на рис.13. Чему равна высота конуса, длина ножниц и диаметр шара?

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5.        Перечертите и заполните таблицу, используя данные известных вам приборов.

Прибор	Измеряемая величина	Цена деления	Предел измерения	Погрешность измерения
Линейка	длина	1 мм	1 мм – 30 см	1 мм
Часы
Термометр
Весы
Мензурка

Великая наука

Русские ученые XVII-XIX веков.

Александр Федорович Можайский (1825 -1890)

Изобретатель первого в мире самолета родился в семье адмирала Ф.Т. Можайского. Пионер русского неба. В 1841 г. после блестящего окончания Морского кадетского корпуса был произведен в мичманы, служил на Балтийском и Белом морях. В 1855 году морской офицер начал расчеты и опыты с воздушными змеями. Уже тогда у него появилась мысль о создании летательного аппарата тяжелее воздуха.

Произведя множество расчетов, в 1876 году он построил первую летающую модель самолета - «летучку». Затем изобретатель построил новую модель аэроплана, основные элементы которой присущи современным самолетам. Он пришел к выводу, что можно использовать сопротивление воздуха для создания подъемной силы. Опыты Можайского над большим воздушным винтом, приводимым в движение паровой машиной, стали первыми в мире опытами такого порядка.

Впервые разработав фюзеляжный тип самолета, он на 30 с лишним лет опередил западноевропейских и американских конструкторов.

Самолет Александр Федорович строил на собственные деньги. Первые испытания были неудачными. В 1883 г. он представил проект нового самолета в Русское техническое общество, в 1885 г.- в Главное инженерное управление.

 

Физика – юным.

Опыты без приборов.

PAKETA ИЗ BOЗДУШHOГO ШAPИKA

Отрежьте 4,5 м лески и проденьте ее через соломку для коктейлей. На расстоянии 4 м друг от друга поставьте стулья и привяжите бечевку к спинкам стульев. Натяните бечевку как можно туже. Надуйте детский шарик и завяжите отверстие. Подвиньте соломинку к одному из стульев и липкой лентой прикрепите к ней шарик. Подвиньте шарик отверстием к одному из стульев и развяжите отверстие. Соломинка с прикрепленным к ней шариком скользит по бечевке и перестанет двигаться при упоре или при выходе всего воздуха из шарика. Почему? Мы наблюдали реактивное движение. Так называют движение тела, возникающее, когда от него с некоторой скоростью отделяется его часть. Когда мы запустили шарик, его стенки с силой выталкивают воздух наружу, а сам шарик устремляется в противоположную сторону. Соломинка и бечевка не дают шарику произвольно крутиться, они направляют его движение.

 

 

Занятие 5.

Практическая работа №1.

 Измерения длины. Эталон длины. Погрешность измерения.

На котором вы получите навыки изготовления эталона длины, измерение с его помощью протяженности предмета .

 

1.     Постановка экспериментальной задачи.

Какова длина и ширина тетради? Результат запишите в клетках; сантиметрах и миллиметрах. Какова (в см) длина, ширина, высота стола, за которым вы сидите?  Линейку использовать нельзя, а вот ладонь прикладывать можно.

2.     План выполнения экспериментального задания.

Вам потребуется: 2 листа разноцветного картона, линейка, карандаш, ножницы, узкий скотч.

Сделайте метровую линейку из дециметровых отрезков.

1.Вырежьте 10 одинаковых прямоугольных полосо 2 см из цветного картона ( 5 одного цвета, 5 – другого).

2. Соедините их скотчем одну за другой короткими сторонами, чтобы получилась полоска длиной 1 м.

3. Первый дециметр поделите на десять равных частей, нанесите сантиметровые деления и подпишите 1,2,3,4,5,6,7,8,9,10.

 

Цена деления – 1 см; значит с помощью этого метра мы сможем измерять длину, высоту и ширину с точностью до половины цены деления 1 см : 2 = 5 мм.

Договоримся, что высота (h) – это расстояние от пола до верха крышки стола, длина (a) – по длинной стороне, ширина (b) – по короткой стороне.

Измерьте длину, ширину и высоту стола. Результаты измерений запишите по образцу: a = 120 см, b = 50 см, h = 70 см.

Может показаться, что мы получим одинаковый результат измерения всех столов в классе, т.к. они одинаковые. Подумайте, почему это не так? Конечно, вы догадались: при измерениях допускались небольшие неточности, например, сантиметровые деления были нанесены не очень аккуратно, дециметровые полоски были вырезаны неровно и соединены скотчем друг с другом не совсем «стык в стык».

В классе, работая в парах, мы получили 15 результатов измерения длины, ширины и высоты. За истинный результат примем среднее значение измеряемой величины. Например, длина стола

  a_ср = (122 + 120 + 119 +  +121) см : 15 = 1807 см : 15 = 120 см (ост.7)

Это означает, что средний результат измерения длины стола 120 см и несколько миллиметров (не больше, чем 5 мм), поэтому окончательный результат округлим до 120 см.

Замечание: остаток от деления можно просто отбросить, т.к. он означает нецелую величину, в данном случае – меньшую 1 см.

 

3.     Обсуждение результатов эксперимента

Как вы уже знаете, неточность, ошибка измерения называется погрешностью. Точность измерения показывает, насколько полученный результат близок к истинному. Ошибка возникает не только в результате неаккуратно проведенного эксперимента, но и в результате использования измерительных приборов, точность которых ограничена. Так, например, в наших измерениях точность вряд ли превосходит 1 см.

Чтобы указать не только результат измерения, но и погрешность измерения, используют запись: a = ( a_ср ± П_a) ед, где a – обозначение измеряемой величины, a_ср – результат измерения (среднее значение нескольких измерений), П_a – погрешность измерения, за  скобками указываются единицы величины ( в наших измерениях использовались сантиметры), знак «±» означает, что возможная ошибка может быть допущена как в большую сторону, так и в меньшую сторону. Например, результат измерения длины стола запишется так:  a =(120 ± 0,5) см, или a =(1200 ± 5) мм. Аналогично запишем результат измерения ширины и высоты в виде:

 b = ( b_ср ± П_a) ед, h = ( h_ср ± П_a) ед .

 

Упражнение 5.

1. Экспериментальная задача: Пользуясь метром, изготовленным на уроке, измерьте свой рост; запишите гипотезу, опишите последовательность своих действий, запишите результат с учетом погрешности.

2. Экспериментальная задача: Измерьте расстояние по горизонтальной прямой между кончиками пальцев распростертых рук (воспользуйтесь стеной) и сравните это расстояние со своим ростом. Результат записать с учетом погрешности. Что можно сказать об этих размерах? (Впервые эта закономерность была подмечена Леонардо да Винчи и носит название «правило да Винчи») измерьте длину ступни от конца пятки до кончика большого пальца. Измерьте также расстояние от локтя до середины косточки (бугорка), выступающего на руке около кисти. Сравните результаты этих измерений. Измерьте длину шага при ходьбе (подумайте, как увеличить точность измерения)

3. Измерьте размеры спичечного коробка с помощью линейки с миллиметровыми делениями и запишите эти значения с учетом погрешности измерения.

Длина коробка а = ( ___±____) мм; а = (___±____) м.

Ширина коробка b = ( ___±____) мм; b = (___±____) м.

Высота коробка h = ( ___±____) мм; h = (___±____) м.

Предыдущая запись означает, что истинные значения длины, ширины и высоты коробка лежат в пределах:

а: от ____ до ____мм;

b: от ____ до ____мм;

h: от ____ до ____мм.

4. Используя буквенные обозначения величин, запишите их значения: масса хоккейной шайбы 160 г; масса первого искусственного спутника Земли 0,0836 т; рекордная глубина погружения батискафа в море 10,919 км; диаметр молекулы 0,0003 мм.

Переведите значения физических величин в Международную систему единиц (СИ)

5. Экспериментальное задание: Возьмите бутылку и заткните ее пробкой. В пробку воткните иголку острием вверх. На острие оденьте перевернутый стакан. Расчёску (гребенку) из пластмассы натрите о шерсть и положите на донышко стакана. Поднесите палец к концу гребенки и потихоньку перемещайте его вдоль окружности. Что происходит с гребенкой. Опишите наблюдаемое явление. Объясните результат.

 

 

Великая наука

Русские ученые XVII-XIX веков.

Александр Степанович Попов (1859-1906)

Русский изобретатель радио родился на Урале в поселке Турьинские рудники в многодетной семье священника. Мальчиком любил мастерить игрушки и технические устройства. В 1882 г. окончив физико – математический факультет Петербургского университета, работал преподавателем в Минном офицерском классе в г. Кронштадт. Свободное время посвящал физическим опытам и изучению электромагнитных колебаний, открытых Г. Герцем. Он построил первый в мире радиоприемник – «прибор для обнаружения и регистрации электрических колебаний». В 1885 году Попов сделал доклад на заседании Русского физико – химического общества в Петербурге и продемонстрировал свой аппарат в действии, позднее день выступления изобретателя (7 мая по новому стилю) стал отмечаться как день радио. С 1887 года проводил радиотелеграфические опыты на кораблях Балтийского флота. Много сил и времени посвятил он совершенствованию своего детища.

К сожалению, работавший для нужд армии и флота ученый соблюдал клятву о неразглашении секретных сведений и не мог публиковать результаты своей работы. По этой причине патент на радио и Нобелевскую премию за его изобретение получил отставший по времени от Попова итальянец Г.Маркони

 

Физика – юным.

Опыты без приборов.

 

ВAЛЬCИPУЮЩИE KУKЛЫ

Ha pиc.15 изoбpaжeны чeтыpe куклы, пoдвeшeнныe к кepocинoвoй (настольной) лaмпe и coвepшaющиe вpaщaтeльнoe движeниe блaгoдapя кoнвeктивным пoтoкaм тeплoгo вoздуxa. Bзяв куcoк жecти (рис.16), в eгo цeнтpe дeлaют углублeниe D. Зaтeм нoжницaми выpeзaют фигуpу ABC. B нeй нaдpeзaют тpи мaлeнькиe щeли, блaгoдapя кoтopым пoлучaютcя нoжки H, cлужaщиe для пoддepжaния пpибopa нa лaмпoвoм cтeклe. Coгнув фигуpу, нacaживaют в ee цeнтpe D вepтушку нa ocи и двe дуги из тoнкoй пpoвoлoки. Haгpeтый вoздуx, пoднимaющийcя из лaмпы, зacтaвит вpaщaтьcя вepтушку, a вмecтe c нeй и кукoл, пoдвeшeнныx к дугaм. Ecли изгoтoвить куклы из шapниpнo coeдинeнныx чacтeй, тo движeния будут зaбaвнee и ни oднa куклa нe будeт пoxoжa нa дpугую. Проделайте данный опыт, применив современные материалы.

 

 

 

 

 

Занятие 6.

Лабораторная работа №1

Техника безопасности в кабинете физики.

Определение цены деления измерительного прибора.

 

Цель работы: изучить правила безопасности при проведении лабораторных работ, определить пределы измерения и цену деления шкал разных измерительных приборов.

Приборы и материалы: линейка, термометр и другие измерительные приборы.

Указания к работе:

1.     Прочитать инструкцию по технике безопасности в кабинете физики.

2.     Сформулировать правила поведения учащихся в кабинете физики.

3.     Убедитесь, что вы знаете ответы на следующие вопросы.

а. Что называют измерительным прибором?

б. Как определить пределы измерения шкалы прибора?

в. Что такое цена деления шкалы?

г. Как определить цену деления шкалы?

д. Какие правила техники безопасности следует соблюдать при работе с термометром?

4. Рассмотрите шкалы имеющихся у вас измерительных приборов.

5. Заполните таблицу.

 

Название прибора	Физическая величина, измеряемая прибором	Единица измеряемой величины	Предел измерения прибора	Блок пометок шкалы
				Значение ближайших оцифрованных пометок	Количество делений между ближайшими оцифрованными пометками	Цена деления шкалы

 

Под таблицей запишите показания прибора с учетом погрешности измерения.

 

Анализ результатов работы

 

Сделайте вывод, в котором укажите, что именно вы определяли и для чего могут понадобиться навыки, приобретенные вами во время выполнения работы.

Дополнительное задание

 

1.     Определите цену деления и показания термометров.

2.     Какие из указанных термометров имеют одинаковую температуру?

3.     Используя рис.17 запишите показания приборов с учетом погрешности измерения

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Упражнение 6.

 

1.       Определите цену деления шкалы прибора, указанного на рис.18

Ц.д. = = __ ºC.

Запишите значения показания термометров с учетом погрешности измерения

 t = (___±____) ºC.

Выполните рисунок одного из термометров.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2.       Ученики измерили длину своих столов разными приборами и результаты записали в таблицу.

 

N стола	1	2	3	4
Длина	(122 ± 2) см	(1,21 ± 0,01) м	(120 ± 0,2) см	(119 ± 1) см

 

 Запишите размеры столов, которые с учетом погрешности измерения имеют равную длину: l = (___±____)___ .

 

3.                 Измерьте диаметр (d) и длину окружности (l) у пяти предметов цилиндрической формы с помощью нити и линейки. На рис.19 указан ход эксперимента. Названия предметов и результаты измерений запишите в таблицу. Используйте предметы разного размера.

Для примера в первой колонке таблицы уже поставлены значения, полученные для сосуда диаметром d = 11 см и длиной окружности l = 35 см.

 

Название предмета	Сосуд
l , см	35
d , см	11

Физика – юным.

Опыты без приборов.

ПЛAMЯ HA БУMAГE

 Посредством консервной коробки на бумаге можно отпечатать пламя свечи (рис.20). С этой целью коробку плотно обматывают куском бумаги и помещают в пламя свечи. Оставьте коробку на несколько секунд и не бойтесь, что бумага сгорит: будучи плотно прижата к металлическому цилиндру, бумага лишена доступа кислорода, без которого не может происходить процесс горения. Если затем вынуть бумагу, то пламя окажется на бумаге четко отпечатанным. Иногда остаются черные линии. Это вовсе не продукты сгорания бумаги. Получились линии от того, что вы дотронулись бумагой до фитиля, в местах соприкосновения и отпечаталась копоть в виде линий.

Помните правила проведения эксперимента. Соблюдайте технику безопасности.

 

Великая наука

Русские ученые XVII-XIX веков.

Федор Аполлонович Пироцкий (1845 -1898)

Изобретатель первого в мире электрического трамвая родился в семье армейского врача под г. Полтавой. Учился в Константиновском кадетском корпусе и Михайловской академии. Во время практики в Финляндии, глядя на водопады, задался вопросом передачи с помощью электричества «движущей силы от пунктов производства (водопады, паровые машины) до мест потребления (города, заводы)». Эта проблема – ключевая для развития электротехники.

Федор Аполлонович смелый новатор и экспериментатор в области передачи электроэнергии на расстояние. Автор проекта централизованного распределения электроэнергии для освещения Санкт – Петербурга (1880 г.)

В заявке на изобретение от 5 апреля 1880 г. Он описывает проект электрической железной дороги. Принцип изобретения состоял в том, что электрическая энергия подавалась по тем же рельсам, по которым движется экипаж. Трамвай с 40 пассажирами двигался вверх со скоростью 12 км/ч.

 В 1881 году изобретатель проложил подземную линию, по которой передал электроэнергию от пушечной мастерской до Технической артиллерийской школы, чем способствовал созданию в Петербурге центральной электростанции. Он также предложил способ усовершенствования металлургических печей, печей для выпечки хлеба, внес вклад в развитие телеграфа, электрического освещения, артиллерийской и ракетной техники.

 

ЗАДАЧИ – ЗАГАДКИ по физике

 

... раз задача

Перед вами ведро с водой и стакан, который необходимо доверху заполнить водой из этого ведра, но при условии, что в ведре должно остаться ровно столько же воды, сколько ее было вначале.

,,,, два задача

Kaк, имeя пятилитpoвoe и дeвятилитpoвoe вeдpo, нaбpaть из кpaнa poвнo тpи литpa вoды.

 

Занятие 7

Практическая работа № 2.

Измерение длины. Метод рядов.

 

Из которого вы узнаете, как измерить мелкие предметы, что такое микрон, в чем состоит метод рядов.

1.     Постановка экспериментальной задачи.

Более мелкая единица, чем миллиметр, - микрометр (мкм), сокращенно «микрон».

1 мкм = 1 мм : 1000.

1 мм = 1000 мкм, 1 см = 10 мм = 10 000 мкм,

1 м = 100 см = 1000 мм = 1000 000 мкм.

Каков (в мм) диаметр горошины? Какова (в мкм) толщина нитки? (Все предположения записать в тетрадь)

Можно ли с помощью ученической линейки измерить толщину тонкой нити? А толщину книжного листа? Заметим, что толщина этих тел меньше деления (1 мм) ученической линейки.

2.     План выполнения экспериментального задания

Вам потребуется: горох, нитка, линейка с миллиметровыми делениями, карандаш или ручка.

Задание 1.  Измерить диаметр горошины ( в мм):

1.     Выложите вдоль линейки, начиная с нулевого деления, в один ряд  N = 15 горошин, чтобы они лежали плотно одна к другой (рис.21).

2.     Измерьте длину ряда l (в мм) (см.рис). Наибольшая точность измерения составляет  мм.

Может показаться, что мы получаем одинаковый результат измерения длины ряда всеми учащимися класса. Подумайте почему это не так. Конечно, вы догадались: при измерениях допускаются небольшие неточности, например, был смещен «0», да и горошины не идеально круглой формы и неодинакового размера.

Работая в парах,  получим 15 результатов измерений длины ряда. За истинный результат примем среднее значение измеряемой величины. Длина ряда l_{ср =} (105 + 103 + 106 +… + 107) см  : 15 = 1573 мм  : 15 = 104  мм = 104,87 мм. Если при делении получился  остаток, то его следует сравнить с  мм  (0,5 мм)  :  если он меньше, чем  , то остаток деления отбросить, если больше – целую часть деления увеличить на 1, если равен – оставить  .

Остаток   > , значит l_ср = 105 мм.

3.     Найдем диаметр одной горошины:

d = l  : N,

d = 105 мм : 15,

d = 7 мм.

Средний диаметр горошины равен 7 мм.

 

Задание 2.  Измерить толщину нитки ( в мкм):

1.     Намотайте нитку на карандаш, сделав N = 30 витков. Витки должны плотно прилегать друг к другу.

2.    Измерьте длину ряда l (в мм). Наибольшая точность измерения составляет  мм.

Работая в парах,  получили 15 результатов измерения длины ряда. За истинный результат примем среднее значение измеряемой величины.

 Длина ряда l_{ср =} (8 + 7 + 8 +… + 8) мм  : 15 = 124 мм  : 15 = 8  мм = 104,26 мм.

 Если при делении получился  остаток, то его следует сравнить с  мм  (0,5 мм)  :  если он меньше, чем  , то остаток деления отбросить, если больше – целую часть деления увеличить на 1, если равен – оставить  .

Остаток   < , значит l_ср = 8 мм.

Выразим длину ряда в микрометрах: l_ср = 8000 мкм.

Запишем с учетом погрешности измерения: l  = (8000 ± 500) мкм.

3.     Найдем ширину одного витка и погрешность его измерения.

Среднее значение измерения длины ряда разделим на число витков в ряду:

d = l  : N,

d = 8000 мкм : 30,

d = 267 мкм.

Погрешность измерения длины тоже надо разделить на число витков:

500 мкм : 30 = 17 мкм

4.     Запишем результат с учетом погрешности измерения:

d = (267 ± 17) мкм.

Округлим до десятков:

d = (270 ± 20) мкм.

Средняя толщина нити лежит в диапазоне от 250 мкм до 290 мкм.

Оформите результаты эксперимента табличным способом:

 

Название тела	Длина ряда l, мм	Число частиц в ряду N	Размер одной частицы d, мм	Результат с учетом погрешности измерения d = (    ±   ), мм

 

4.     Обсуждение результатов эксперимента.

1. Что значит измерить физическую величину?

2. В чем заключается метод рядов?

3. Что такое микрон?

4. Какая из нитей, представленных на рис.22, самая тонкая? Как повысить точность измерения толщины, используя метод рядов?

Упражнение 7.

1.     Экспериментальная задача: Измерьте шаг винтовой нарезки шурупа, диаметр крупинки пшена, толщину листа учебника (результат измерения выразите в микрометрах), размер какого – нибудь небольшого тела. Запишите гипотезу, опишите последовательность своих действий и результат.

2.     На рис.23 изображены частицы вещества. Определите размеры этих частиц.

3.     Методом рядов измерьте толщину человеческого волоса.

4.     Выразите: а) толщину волоса в см, м если она равна 0,1 мм; б) размер пылинки в мкм, если он равен 0,05 мм.

5.     Длина одной из бактерий равна 0,5 мкм. Сколько таких бактерий уложить бы вплотную на отрезке 0,1 мм; 1 мм; 1 см?

6.     Выполните перевод единиц в мкм:

253 см,  4 м,  45 мм,  34 м,  0,67 м,  567 мм,  8,9 м,  1000 дм,  304 мм.

7.     Заполните таблицу, используя данные нижеуказанных приборов

 

 

 

 

Прибор	Измеряемая величина	Цена деления	Предел измерения	Погрешность измерения
Линейка	длина	1 мм	1 мм - 30 см	1 мм
Секундомер
Термостат
Манометр
Амперметр

 

 

 

 

 

Великая наука

Русские ученые XVII-XIX веков.

Черепанов Ефим Алексеевич (1774 -1842),

Черепанов Мирон Ефимович (1803 – 1849)

Механики Черепановы – создатели первого российского паровоза. В России в 1834 г. отец и сын Е.А. и М.Е. Черепановы, крепостные крупнейшего горнозаводчика Урала Демидова. построили первый отечественный паровоз. Этот паровоз перевозил руду на территории Нижне – тагильского завода по специальной «чугунной дороге», протяженностью около 1 км. Он развивал скорость 15 км/ч при грузе 3,5 т. Затем был построен второй паровоз, способный перевозить уже 17 т. В паровозе Черепановых количество трубок в паровом котле достигало 80. Паровоз двигался не только вперед, но и назад – это было важным техническим усовершенствованием.

Первая железная дорога общественного пользования в России была открыта в 1837 году. Она связала Петербург и Царское село.

 

Занятие 8.

Преобразование единиц физических величин.

Из которого вы узнаете, как записывать большие числа в стандартном виде, как записываются кратные и дольные единицы системы СИ.

1.                     Беседа по теме: для измерения одной и той же величины существуют различные единицы. Например, длину можно измерять в метрах, сантиметрах, дециметрах, в милях, дюймах, вершках. Нужно свободно владеть преобразованием одних единиц в другие. И необязательно единиц длины, но и единиц площади, объема, времени, массы.

К примеру, расстояние от Земли до Луны неудобно измерять в метрах, размеры мельчайших частиц так же неудобно измерять в метрах, поэтому придумали способ получения более мелких и более крупных величин оставаясь в пределах Международной системы единиц (СИ). Делается это с помощью десятичных приставок.

В системе СИ принят набор приставок к единицам, используемых в случае, когда значения измеряемых величин много больше, либо много меньше, чем единица СИ, используемая без приставки.

Кратные и дольные единицы.

Из курса математики вы знаете, что для сокращения записи больших и малых значений разных величин пользуются кратными и дольными единицами.

Кратные единицы – это единицы, которые больше основных единиц в 10,100,1000 и более раз.

Приставка	Обозначение	Множитель	Кратность и дольность
тера	Т	1 000 000 000 000	1012	Кратные
гига	Г	1 000 000 000	109
мега	М	1 000 000	106
кило	к	1 000	103
гекто	г	100	102
дека	да	10	101
деци	д	0,1	10-1	Дольные
санти	с	0,01	10-2
мили	м	0,001	10-3
микро	мк	0,000001	10-6
нано	н	0,000000001	10-9

Дольные единицы – это единицы, которые меньше основных в 10, 100, 100 и более раз.

Например, единицы длины, кратные одному метру,  - это километр (1000 м), декаметр (10 м).

 Единицы длины, дольные одному метру, - это дециметр (0,1 м), сантиметр (0,01 м), микрометр (0,000001 м) и так далее.

 Приставки, служащие для образования кратных и дольных единиц перечислены в Таблице. Они могут использоваться с любыми основными единицами и производными единицами, имеющими специальное наименование.

Эту таблицу нужно выписать в тетрадь и выучить ее. Она будет постоянно нами использоваться, например, если измерять размеры комнаты, удобно пользоваться метрами, но если измерить размеры тетрадного листа, то метры неудобны - используются сантиметры. Приставка санти (с) превращает метр в величину, которая меньше метра в 100 раз. 1 см = 0,01 м. Если хотите измерить расстояние между городами, то удобнее пользоваться не метрами, м, а километрами, км – и тогда приставка кило (к) означает 1000. 1 км = 1000 м = 10³

Нужно понять, что такое 10³   : 10³ = 10ž 10ž 10

10^-3 : 10^-3 =  =  = 0,001

 минус означает, что 10³ нужно поставить в знаменатель

 

Правила записи стандартного числа.

Для того, чтобы свободно владеть пересчетом единиц физических величин нужно знать некоторые правила из математики.

К примеру :10⁵ = 100000

10⁵ в обычной записи – это единица с пятью нулями - 100000.

10⁵ – это значит, что 10 нужно умножить на себя 5 раз – 10 ž 10 ž 10 ž 10 ž10 .

Запишем нормализованное число в стандартном виде: 1,2 ž 10⁵

1,2 ž 10⁵ = 120000. В записи числа: «1,2» – мантисса, «10⁵» – это порядок числа, мантисса умножается на порядок числа. Это же самое число можно записать в виде :  12 ž 10⁴.

Физические постоянные в справочниках представлены в нормализованном виде. К примеру, скорость света с = 2,99792458 · 10⁸ м/с, постоянная Авагадро N_A = 6,02214199(47) · 10²³ моль⁻¹

Как обращаться с числами, записанными в стандартной форме:

10⁵ ž 10³ = 10⁵⁺³ =10⁸

 =  = ^{1 00} = 10^5-3 = 10²

Для записи малых чисел - степень числа отрицательна:

10^{-3 =  =  =} 0,001

0,0001 = 10^-4

Действия над степенью числа 10:

10⁵ ž 10^-2 = 10^5+(-2) = 10³ = 1000

(10⁵)² = 10^5ž2 = 10¹⁰

(10^-3)² = 10^-6 (умножаем показатель степени -3 на 2 и получим показатель степени -6)

2.Примеры перевода единиц измерения.

Перевести в метры : 5 мм, 4 дм, 7 см

Пример перевода 5 мм: приставка милли(м) соответствует множителю 10^-3

5 мм = 5 ž 10^-3 м = 0,005 м

 

 

5 ž 10^-3 м – запись числа в стандартной форме, как в науке.

0,005 м – запись числа в естественной форме

 

Пример перевода 4 дм: приставка деци(д)заменяем на множитель 10^-1

4 дм = 4 ž 10^-1 м = 0,4 м

 

Пример перевода 6 км: приставка кило(к) соответствует множителю 10³

6 км = 6 ž 10³ м = 6000 м

 

 

Пример перевода 7 см: приставка санти(с) соответствует множителю 10^-3

7        см = 7 ž 10^-2 м = 0,07 м

 

 

Упражнение 8

1.     Переведите 5 м в дм, км, см, мм

5 м = 5 ž 10 дм = 50 дм

5 м = 5 ž 10^-3км = 0,005 км

5 м = 5 ž ___см = _____см

5        м = 5 ž ___мм = _____мм

 

2.     Переведите в квадратные метры: 5 мм², 4 дм², 6 км²

5 мм² = 5 ž (мм)² = 5 ž (10^-3м)² = 5 ž 10^-6 м²

4 дм² = 4 ž (дм)² = 4 ž (___м)² = 4 ž ___м²

6 км² = 6 ž (__м)² = 6 ž (__м)² = 6 ž ___ м²

 

3. Запишите в стандартном виде числа: 500; 800 000 000; 0,0003; 20 000; 0,044;  0,0000009 по приведенному образцу: 300 = 3 ž 100 = 3 ž 10²        0,0017 =  = 17 ž 10^-4 = 1,7 ž 10^-3

4. Выразите в метрах следующие значения физической величины:145 мм; 1,5 км; 2 км 32 м.

5.     Запишите с помощью кратных или дольных единиц следующие значения физических величин: 0,0000075 м – диаметр красных кровяных телец; 5 900 000 000 000 м радиус орбиты планеты Плутон; 6 400 000 м – радиус планеты Земля.

6.     Выполните перевод единиц физических величин:

Переведите в метры:

а) 35 см, 350 см, 3,5 см, 0,35 см, 0,035 см, 6 дм, 60 дм, 6000 дм, 0,6 дм, 0,006 дм;

б) 75 мм, 7500 мм, 0,75 мм, 750 мм, 7,5 мм, 47 км, 470 км, 0,47 км, 0,047 км, 4,7 км;

в) 450 мм, 96 дм, 333 мм, 259 км, 64 см, 45,7 км, 0,88 дм, 5,97 мм, 23,4 см, 380 мм;

г) 65 мм, 0,44 мм, 78,6 км, 0,009 дм, 565 см, 92 км, 8654 км, 0,008 км, 67,5 мм, 11,2 см,

д)  9,07 см, 67,54 км, 0,0804 дм, 0,046 мм, 7600 см,  45,8 км, 450 мм, 6700 см, 6,52 дм, 45,8 мм.

7.     Выразите кратные единицы длины в метрах и наоборот. Запишите по образцу: 1 км = 1000 м = 10³ м; 1 м = 0,001 км = 10 ^-3 км

1 гм = ___м = ____м; 1 м = _____гм = ____гм

1 Мм = ___м = ___м; 1 м _____Мм____Мм

8.     Выразите метр в дольных единицах и наоборот.

Запишите по образцу: 1 м = 1000 мм = 10³ мм; 1 мм = 0,001 м = 10 ^-3 м

1 м = ___см = ____см; 1 см = _____м =  ____м

1 м = ___дм = ___дм;  1 дм =  _____м = ____м

 

 

9.     Переведите старые русские единицы: а) версту (1,066 км) и аршин (71,12 см) в метры.

 

10. Запишите значения длины и площади в указанных единицах по приведенному образцу.

1 м = 1000 мм → 2 м² = 2 ž (1000 мм)² = 2 ž (1000)² мм² = 2 000 000 мм²

 

1 м = ____ дм  → 8 м² = ___ ž (_____дм)² = __ ž (_____)² дм² = _____дм²

1 м = ____ см  → 0,5 м² =___ ž (_____см)² = __ ž (_____)² см² = _____см²

1 м = ____ мм  → 0,004 м² =___ ž (_____мм)² = __ ž (_____)² мм² = _____мм²

1 дм = ____ м  → 45 дм² =___ ž (_____м)² = __ ž (_____)² м² = _____м²

1 см = ____ м  → 40 см² =___ ž (_____м)² = __ ž (_____)² м² = ______м²

 

 

 

 

 

 

Великая наука. 

Русские ученые XX века.

Николай Егорович Жуковский (1847 -1921)

Отец русской авиации, создатель аэродинамики как науки родился в семье инженера – путейца в имении Орехово (ныне Владимирской области). В 1868 году окончил физико – математический факультет Московского университета. Преподавал физику, математику, теоретическую механику.

В 1880 – е годы Жуковский работал над вопросами гидродинамики и гидравлики. Его работы по гидравлике связаны с важной проблемой водоснабжения больших городов, а исследования по фильтрации впоследствии были применены к вопросам добычи нефти.

В 1905 году ученый сформулировал теорему о подъемной силе крыла, позволяющей определять ее величину. Теорема Жуковского стала основой аэродинамики.

С 1913 года Жуковский преподавал на курсах офицеров –летчиков при МВТУ, там же было создано авиационное расчетно – испытательное бюро, в котором заложены основы расчета устойчивости и прочности самолетов. Основанные Жуковским теоретические курсы военных летчиков реорганизованы в Московский авиационный техникум (с 1922 г. – Военно –воздушная инженерная академия им. Н.Е. Жуковского).

Ученый – автор исследований в области механики твердого тела, астрономии, математики, учебников по теоретической механике для технических вузов.

 

 

ЗАДАЧИ – ЗАГАДКИ по физике

 

... раз задача

Как сварить яйцо «всмятку» точно за две минуты, если в вашем распоряжении всего пара песочных часов – на пять и на три минуты?

 

... два задача

 Пpикpeпитe ключ к вepeвoчкe, cвoбoдный кoнeц кoтopoй пpoпуcтитe чepeз дыpу в бутылoчнoй пpoбкe и зaвяжитe узлoм. Пocлe чeгo вcтaвьтe пpoбку в гopлышкo тaк, чтoбы ключ пoвиc внутpи бутылки. Kaк oтвязaть ключ, нe кacaяcь ни eгo caмoгo, ни пpoбки, ни бутылки, ни дaжe cтoлa, нa кoтopoм oнa cтoит!

 

 

 

 

 

 

Занятие 9.

Практическая работа №3.

Измерение площади. Палетка.

Из которого вы узнаете, что такое палетка, как изготовить эталон площади и измерить площадь фигуры неправильной формы.

 

1.     Постановка экспериментальной задачи

У каждого предмета (физического тела) есть характеристика, которую можно измерить. Измерить физическую величину – значит сравнить ее с эталоном (однородной величиной, принятой за единицу)

Существуют единицы измерения площади: мм², см², дм², м², км², 1 сотка (1 ар) = 100 м². Соотношение между ними: 1 см² = 100 мм², 1 дм² = 100 см² = 10000 мм², 1 м² = 100 дм² = 10000 см² = 1000000 мм².

1 мм² - кончик гелиевой ручки;

1 см² – закрывает кончик пальца;

1 м² - площадь квадрата 1x1 м²;

7000 м² – площадь футбольного поля;

2 561 км² – площадь Москвы;

510 000 000 км² – площадь поверхности Земли, из них

150 000 000 км² – площадь суши.

Как вычислить площадь квадрата? S = a² (квадрат стороны).

Как вычислить площадь прямоугольника? S = a·b (произведение двух измерений)

Задание 1

Определить (в см²) площадь крышек ученического стола.

Задание 2

Определить площадь подошвы вашей обуви.

2.     План выполнения экспериментального задания.

Вам потребуется: эталон метра, карандаш, калька, тетрадный лист в клетку, фигура неправильной формы (получить у учителя).

Заметим, что крышка стола – прямоугольник, поэтому его площадь находим как произведение его измерений S = a·b (длины и ширины).

Может показаться, что мы получим одинаковый результат измерения площади крышек всех столов, т.к.  они одинаковые. Подумайте, почему это не так. Конечно, вы догадались: при измерениях допускались небольшие неточности, например, немного был смещен «0», сантиметровые деления были нанесены не очень аккуратно, дециметровые полоски были вырезаны неровно и соединены скотчем друг с другом не совсем «стык в стык».

В классе, работая в парах, мы получили 15 результатов измерения длины и ширины и столько же  - площадей. За истинный результат примем среднее значение измеряемой величины.

S_ср = (6960 + 7200 + 6960 +….+ 6960) см² : 15 = 104395 см² : 15 = 6959 (ост.10)

Это означает, что средний результат измерения площади стола 6959 см² и несколько десятков квадратных миллиметров (больше, чем 0,5 см², и меньше, чем 1 см²), поэтому окончательный результат округлим до десятков, получим 6960 см²_.

Выразим результат измерения площади в квадратных дециметрах и квадратных сантиметрах без учета погрешности измерения:

S = 6960 см² = (69ž100 + 60) см² = 69 дм² 60 см².

Измерим площадь дубового листа. Заметим, что лист неправильной формы, поэтому вычислять его площадь по формуле площади прямоугольника нельзя.

Начертим на кальке квадрат размером 10 X 10 см. Разделим его на 100 равных квадратов. Эталон площади называется палетка (палетка – прозрачная пленка, разделенная на равные квадраты). Какова площадь одного квадрата? (За единицу измерения площади принимается квадрат со стороной, равной единице измерения длины. Он называется единичным квадратом) (.

С помощью палетки удобно измерять площадь небольших тел. Для этого нужно приложить палетку к поверхности, площадь которой нужно измерить, и сосчитать число полных квадратиков (внутри контура фигуры) N₁, число неполных квадратиков (которые пересек контур фигуры) N₂ .Тогда площадь фигуры (в см²): S(см²) = N₁ + N₂ : 2. Результат измерений точный или приближенный?

Подумайте, как увеличить точность измерения площади?  Конечно, вы догадались: надо использовать палетку с квадратиком меньшей площади. Для этого подойдет тетрадный лист. Площадь одной клеточки:

 S = a² = (5 мм²) = 25 мм².

Приложите дубовый лист к бумаге и обведите его по контуру(рис.26). Сосчитайте число полных клеточек (внутри контура фигуры) N₁, число неполных клеточек (которые пересек контур фигуры) N₂. Какова площадь S₁ полных клеточек?

S₁ (мм²) = N₁· 25 мм² или S₁(см²) = N₁: 4 (почему?). Какова площадь S₂ площадь неполных клеточек? S₂ (мм²) = N₂· 25 мм² или S₂(см²) = N₂: 4 (почему?). Площадь фигуры неправильной формы – сумма площади полных квадратиков и половины площади неполных S = S₁ + S₂ : 2

3.     Обсуждение результатов эксперимента.

1.     Что характеризует площадь?

2.     Что значит измерить площадь?

3.     Что такое палетка?

4.     Как увеличить точность измерения?

5.     Выразите результат измерения площади фигуры в квадратных дециметрах и квадратных сантиметрах. Результат измерения точный или приближенный? Почему?

 

Упражнение 9.

1.     Экспериментальная задача: Проведите аналогичный эксперимент по измерению площади листа бумаги А4 и своей ступни ноги: запишите гипотезу, опишите последовательность своих действий и результат. Площадь листа и ступни ноги выразите в см² и мм².

2.     Какие старинные меры площади вы знаете? Запишите их и укажите, как они связаны с современными мерами.

3.     Запишите результаты измерения экспериментальной задачи (упр.9(1)) в квадратных вершках, аршинах.

4.     Определите площади фигур (рис.27), считая сторону клетки равной 1 см. Запишите значения площади по образцу.

S = _____см² = _______м².

5.     Переведите старые русские единицы: десятину (10 925 м²) в км² .

6.     Результат измерения шариковой ручки записан в следующем виде: l = (12,00 ± 0,05) см. Чему равны погрешность измерения; цена деления шкалы измерительного прибора; истинное значение длины ручки.

7.     Измеряя длину комнаты, учащийся ошибся на 3 см, а измеряя длину шариковой ручки – на 3 мм.  Какую долю (%) измеряемой длины составляла ошибка в первом и втором случаях, если длина комнаты 4,8 м, а шариковой ручки – 12 см? В каком случае измерение выполнено точнее?

Великая наука.

Русские ученые XX века.

Константин Эдуардович Циолковский (1857 -1935)

Великий мыслитель и основоположник космонавтики родился в дворянской семье в селе Ижевском под г. Рязанью.

В юности занимался самообразованием, в 1879 г. Сдал экстерном экзамены и стал учителем арифметики и геометрии в Боровском уездном училище Калужской области.

Циолковский впервые в мире описал основные элементы ракетного двигателя, разработал схемы различных ракет, создал основы теории жидкостного реактивного двигателя. Он же высказал идею создания межпланетных станций.

Он писал статьи о биологии, музыке и медицине, рассуждал о покорении Вселенной и заселении космоса. Назвав Землю «колыбелью разума», добавил, что «..нельзя же вечно жить в колыбели».

Современники считали его чудаком, его открытия долгое время оставались неизвестны большинству специалистов, но сегодня почти все идеи великого новатора, опередившего свое время, воплотились в жизнь.

Калуга — город, где жил и творил основоположник теоретической космонавтики Константин Циолковский. Здесь ученый жил с 1892 года до самой смерти. В Калуге он написал свои главные труды по космонавтике, теории реактивного движения, медицине, космической биологии, а также многие философские трактаты.

В государственные музеи истории космонавтики им. К.Э. Циолковского в Калуге стало доброй традицией ежегодно летом для калужан и гостей города проводить Космический фестиваль «108 минут». В 2022 году он прошел в третий раз. Название фестиваля связано с первым в мире космическим полетом, который длился ровно 108 минут.

Посетите музей космонавтики в г. Москве на ВДНХа.

 

 

Физика – юным.

Опыты без приборов.

Почему плывет лодка? Почему летит птица? Почему летит самолет? Здесь во всех случаях происходит отталкивание от среды (воды. Воздуха, земли). А там, где нет воздуха, в безвоздушном космическом пространстве могут работать только реактивные двигатели. Ракетный двигатель особый. В нем сгорает топливо и образуется много газов. Из сопла ракеты газы вырываются сильной струей. Струя бьет назад, а ракета летит вперед, в этом и состоит принцип реактивного движения.

 

 

MHOГOCTУПEHЧATAЯ PAKETA

В этом опыте мы посмотрим, как работают ступени ракеты – носителя. Нам понадобится: бумажный стаканчик, ножницы, воздушные шарики: длинный и круглый. Отрежьте у бумажного стаканчика дно. Частично надуйте длинный шарик и тот конец, где находится отверстие, протащите через бумажный стаканчик. Загните конец этого шарика над краем стаканчика, чтобы не вышел воздух. Поместите в  стакан круглый шарик и надуйте его (рис.28). Отпустите отверстие круглого шарика. Когда из круглого отверстия выходит воздух, оба шарика устремляются вперед. Стакан отсоединяется, а последний шарик, сдуваясь, как бы устремляется вперед. Чтобы сделать трехступенчатую ракету (рис.29) , вам понадобится еще один бумажный стаканчик и шарик. Почему?

 Для того, чтобы поднять и разогнать тяжелый космический аппарат, нужно большое количество горючего. У каждой ракеты свой запас горючего и двигатель. Когда ступень израсходует горючее, она отсоединяется от ракеты, и основная ступень разгоняет уже меньшую массу, постепенно увеличивая скорость.

 

ЗНАЕТЕ ЛИ ВЫ? ...явление отдачи, вызывающее отталкивание назад старинных пушек, со временем научились использовать для перезарядки огнестрельного оружия, например, в пулеметах, автоматических пистолетах и скорострельных пушках.

 

Занятие 10 – 11.

Внесистемные  и системные единицы измерения

Из которого вы узнаете о внесистемных единицах измерения и способах их преобразования, научитесь делать переводы системных и внесистемных единиц измерения

1.                     Беседа по теме: использование системы СИ предпочтительно для научного образования. По этим причинам использование СИ рекомендовано во всех областях науки и техники. Тем не менее, некоторые единицы, не входящие в систему СИ, все еще широко используются. Некоторые, такие как единицы времени минута, час и сутки, будут использоваться всегда, потому что они являются составной частью нашей культуры. Другие единицы используются по историческим причинам, для удовлетворения потребностей специфических групп людей, или потому, что у них нет подходящей альтернативы в СИ.

Выбор единиц, наиболее подходящих для решения тех или иных задач, остается неотъемлемым правом ученого. Однако при использовании единиц, не принадлежащих системе СИ, следует указывать переводные множители между используемыми единицами и единицами СИ. Несколько единиц, не входящих в систему СИ, приведены в Таблице

 

Примеры перевода единиц измерения

 

Пример 1. Перевести в м³ : 5 л, 125 мл, 16 мм³ .

 1м³ = 1000 дм³ = 1 000 000 см³ = 1000 000 000 мм³.

А) 1 способ: используя приставку деци (д) – 10^-1 = 0,1

5 л = 5 ž (дм)³ = 5 ž (10^-1 м)³ = 5 ž (10^-1)³ м³ = 5 ž 10^-3 м³ =  м³ = 0,005 м³

 

 2 способ: используя соотношение - 1м³ = 1000 дм³

5 л = 5 ž (1 дм)³ = 5 ž   =    = 0,005 м³ = 5 ž 10^-3 м³

 

Б) 125 мл = 125 ž (см)³ = 5 ž (10^-2 м)³ = 5 ž (10^-2)³ м³ = 125 ž 10^-6 м³ = 0,000125 м³

125 л = 5 ž (1 см)³ = 125 ž   =    = 0,000125 м³ = 125 ž 10^-3 м³

125 л = 125 ž 10^-3 м³

 

В) 16 мм³ = 16 ž (мм)³ = 16 ž (10^-3 м)³ = 16 ž (10^-3)³ м³ = 16 ž 10^-9 м³ = 0,000000016 м³

16 мм³ = 16 ž   =    = 0,000000016 м³ = 16 ž 10^-9 м³

16 мм³ = 16 ž 10^-9 м³

 

Пример 2. Перевести  5 м²  в км², дм², мм².

1 км = 1000 м   1 м = 0,001 км = 10^-3 км

 

5 м² = 5 ž (м)² = 5 ž (0,001 км)² = 5 ž (10^-3 км)²  = 5 ž 10^-6 км²

5 м² = 5 ž (м)² =    = =  =   км² = 0,000005 км²

5 м² = 5 ž 10^-6 км²

 

1 м = 10 дм = 100 см = 1000 мм

 

5 м² = 5 ž (м)² = 5 ž (10 дм)² = 5 ž 100 дм²  = 500 дм²

5 м² = 500 дм²

 

5 м² = 5 ž (м)² = 5 ž (1000 мм)² = 5 ž (10³ мм)²  = 5 ž (10³)² мм² = 5 ž 10⁶ мм²

5 м² = 5 ž 10⁶ мм²

 

Пример 3. Преобразование единиц времени.

Выразить в секундах: 1 мин, 40 мин, 1 ч, 0,25 ч,1 сут, 1 ч 20 мин

1 мин = 60 с

40 мин = 40 ž 60 с = 2400 с

1 ч = 1 ž 60 мин =1 ž 60  ž 60 с = 3600 с

0,25 ч = 0,25 ž 3600 с = 900 с

1 сут = 1 ž 24 ч  = 1ž 24 ž 3600 с =86 400 с

1 ч 20 мин = 3600 с + 20 ž 60 с = 4800 с

Пример 4. Выразить в нужных единицах интервалы времени.

120 с = ? мин, 1800 с = ? ч, 12 ч = ? сут

 

1 сут = 24 ч, 1 ч = 60 мин, 1мин = 60 с

 

120 с = 120 ž   = 2 мин

1800 с = 1800 ž   = 0,5 ч

12 ч = 12 ž   = 0,5 сут

 

Пример 5. Преобразование единиц скорости

 

1  = ?  ,  18  = ? 

 

1  = 1 = 3,6   

 

18  = 18  =   = 5 

 

18  = 5 

 

 

Упражнение 10.

 

1.     Выразите: а) морскую милю (1852 м) в км, фут (30,48 см) и дюйм (25,4 мм) в м.,1 аршин (71,12 см) в м; б) акр (4047 м²) в км².

2.     Спортсмен пробежал дистанцию 100 м за 12,25 с. Чему равна цена деления шкалы секундомера; погрешность измерения? Как правильно с учетом погрешности записать истинное значение времени?

3.     Определить цену деления шкалы и предел измерения каждой из мензурок, изображенных на рис.30, если их вместимость выражена в миллилитрах. Чему равен объем воды, налитой в каждую мензурку. Результаты запишите с учетом погрешности измерения.

4.     Запишите значения объема в основных единицах СИ по приведенному образцу.

 

1 см³ =  (0,01 м)³ =  (0,01)³ м³ = 0,000001 м³= 10^-6м²

 

1 л = 1 дм³ =  ____________________________________________

1 мл = 1 см³= ____________________________________________

40 л = __________________________________________________

22 мл = _________________________________________________

 

 

5.  Переведите в     секунды:	6. Переведите в      секунды:	7. Переведите     в секунды:	8. Переведите в       секунды:
а) 10 мин.     б) 4,5 мин.     в) 0,5 мин.     г) 45 мин.     д) 3,2 мин.	а) 0,5 часа     б) 4 часа     в) 1,5 часа     г) 2 часа 25 мин.     д) 6 часов 5 мин	а) 3 сут.     б) 2 мес.     в) 1,2 сут.     г) 0,4 сут.     д) 0,8 мес.	а) 45 мс б) 450 мс в) 0,45 мс г) 4,5 мс д) 0,045 мс

    

9. Переведите в секунды:	10. (д) Переведите в сек.:	11. (д) Переведите в сек.:
а) 34,5 мин.     б) 0,75 мин.     в) 3,2 часа     г) 1,8 сут.     д) 6 часов 40 мин	а) 0,7 мин.     б) 6,4 мс.     в) 0,9 часа     г) 2 сут. 14 часов     д) 48,3 часа	а) 56 мс     б) 31 мин 07 с     в) 4 часа 12 мин 55с     г) 0,46 мин     д) 0,04 часа

 

12. Переведите в     единицы «СИ»:	13. (д) Переведите в     единицы «СИ»:	14. Переведите в   единицы «СИ»:	15. (д) Переведите в      единицы «СИ»:
а) 36 км/ч     б) 108 км/ч     в) 72 км/ч     г) 54 км/ч     д) 99 км/ч	а) 144 км/ч     б) 63 км/ч     в) 180 км/ч     г) 27 км/ч     д) 81 км/ч	а) 25 см/с     б) 5 км/с     в) 12 мм/с     г) 6,8 дм/с     д) 0,084 км/с	а) 0,7 дм/с б) 450 см/с в) 1,5 мм/с г) 8 км/с д) 300000 км/с

 

16. Переведите в     «км/ч»:	17. (д) Переведите в    «км/ч»:	18. Переведите в  единицы СИ»:	19. (д) Переведите в    единицы «СИ»:
а) 5 м/с     б) 25 м/с     в) 40 м/с     г) 12,5 м/с     д) 7,5 м/с	а) 30 м/с     б) 2,5 м/с     в) 1,25 м/с     г) 45 м/с     д) 17,5 м/с	а) 30 км/ч     б) 60 км/ч     в) 110 км/ч     г) 5 км/ч     д) 15 км/ч	а) 20 км/ч б) 2 км/ч в) 200 км/ч г) 40 км/ч д) 70 км/ч

20. Из предложенного списка утверждений запишите физические величины в условных обозначениях с единицами измерения. Выполните перевод единиц в систему СИ.

1.     Поверхность легких – порядка 100 квадратных метров.

2.     В среднем волосы человека растут со скоростью 12 мм в месяц

3.     Длина волос на голове, отращиваемых в среднем человеком в течение жизни – 725 километров.

4.     Средний диаметр капилляра составляет примерно 0,008 мм.

5.     В молодой коже содержится невероятное количество воды – 8 литров.

6.     Ежедневно ты теряешь через кожу до 2 литров воды.

7.     Твое сердце в состоянии покоя бьется 80 раз в минуту, перекачивая 5 литров крови. За год сердце производит 42 миллиона сокращений и перекачивает столько крови, что ею можно было бы наполнить несколько бассейнов.

Что бы вы добавили еще в этот список?

 

Великая наука.

Русские ученые XX века.

Мстислав Всеволодович Келдыш (1911 -1978)

 

Организатор отечественной космической науки родился в г.Риге в семье профессора политехнического института, крупного инженера – строителя. Окончил физико – математический факультет Московского университета.

Его научная деятельность была нацелена на развитие авиации, ракетной техники. Ученый сыграл решающую роль в создании ракеты – носителя для выведения на орбиту спутников по научным программам, в осуществлении выхода человека в открытый космос, руководил созданием автоматических станций для полетов, советской «лунной» программой, участвовал в программе исследования Венеры и Марса. Он развивал международное сотрудничество в области научных исследований, внес огромный вклад в осуществлении совместного советско – американского космического полета «Союз –Аполон».

 С 1961 по 1975 гг. Мстислав Келдыш был президентом Академии наук СССР, поддерживал развитие математики и механики, кибернетики, квантовой электроники, руководил работами по созданию ЭВМ.

Его можно назвать романтиком науки. Сам он описывал радость от научных свершений так: «Очень немногое может быть сравнимо с тем чувством, которое овладевает человеком, когда он сделал научное открытие. Он узнал новое, еще совершенно неизвестное, своим открытием принес пользу людям».

 

Занятие 12.

Лабораторная работа № 2.

Измерение объёма жидкости с помощью измерительного цилиндра (мензурки) и определение объёмов тел неправильной формы.

 

мерение объёма жидкости с помощью измерительного цилиндра

(мензурки) и определение объёмов тел неправильной формы.

Цель работы: Научиться определять объемы жидкостей и твердых тел неправильной формы.

 

Приборы и материалы: измерительный  цилиндр  (мензурка),  пробирка  с  водой,  колба  с водой,  два  стакана  разной  вместимости  (большой  и  маленькой)  с  водой,  тела неправильной формы,  обвязанные ниткой.

 

Указания к работе:

1.   Прочитать инструкцию по технике безопасности в кабинете физики.

2.   Сформулировать правила поведения учащихся в кабинете физики.

3.   Убедитесь, что вы знаете ответы на следующие вопросы:

а) В  каких единицах измеряют с  помощью мензурки объём?

b) Чему равен предел измерения данной мензурки?

c)  Чему равна цена деления мензурки?  

d)  Чему равна погрешность измерения ? 

4. Перелейте воду из колбы в мензурку. Изобразите в тетради часть измерительного цилиндра с налитой в него водой ( рис.) и определите объем воды в сосуде и выразите его в мл, см³ и м³.

5. Поочередно переливайте воду из остальных сосудов с водой и измеряйте объем воды. Результаты измерений запишите в таблицу. 

 

 

6. Налейте в мензурку некоторое количество воды и измерьте ее объем (V_в).

7. Опустите на нити в мензурку тело некоторой формы, что бы оно полностью погрузилось в воду. Измерьте общий объем воды и тела(V_в-т).

8. Вычислите объем тела по результатам измерений V_т = V_в-т  - V_{в .}

     Результаты измерений и вычислений запишите в таблицу.

8.     Повторите действия п.7 -8, с другими телами неправильной формы.

     Результаты измерений и вычислений запишите в таблицу.

 

Номер опыта	Измеряемая величина, см3
	Объем воды в мензурке, Vв	Объем воды вместе с телом,Vв-т	Объем тела Vт
1
2
3

 

 

 

 

 

 

 

 

Анализ результатов.

Сделайте вывод, в котором укажите, что именно вы определяли и для чего могут понадобиться навыки, приобретенные вами во время выполнения работы.

 

Дополнительное задание.

1.     Записать наибольший объем жидкости каждой мензурки, изображенной на рис.31

2.     Определить цену деления каждой мензурки.

3.     Записать объем жидкости каждой мензурки. 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Упражнение 11.

1.     Переведите единицы измерения длины в систему СИ:

1)    28 дм                       4) 2578 дм

2)    29 см                       5) 31,9 км

3)    128 мм                    6) 38,5 км

2. Переведите единицы измерения массы в систему СИ:

1)    2790 г                       4) 5378 г

2)    2,9 т                          5) 18,9 ц

3)    30,3 ц                       6) 8858 г

3.Определите сколько будет, если сложить 3 мили, 214 ярдов, 2 фута и 4 версты, 52 сажени, 2 аршина?

4. Перевести V=200 мм³ в единицы СИ.

 

Великая наука.

Русские ученые XX века.

Петр Леонидович Капица (1894 -1984)

Петр Капица – советский ученый, исследователь и экспериментатор. Его авторству принадлежат работы по квантовой физике и технике низких температур, электронике и физике плазмы. Он разработал импульсный метод производства сверхсильных магнитных полей. Петр Леонидович изобрел и воссоздал оборудование для охлаждения гелия и придумал способ ожижения воздуха посредством турбодетандера и низкого давления. Вклад в науку, привнесенный ученым, трудно переоценить.

 

Петр Капица привлек в институт Академии наук СССР ведущих ученых страны, участвовал в создании научного центра вблизи Новосибирска и Московского физико-технического института. Изобретенные им установки используются в промышленности, а исследования, связанные с извлечением жидкого воздуха, серьезно продвинули вперед сталелитейное производство в СССР.

Капица был против строительства целлюлозно-бумажной фабрики вблизи озера Байкал. Ученый состоял в комитете Пагуошского движения за мир и разоружение, выступал за объединение ученых СССР и США.

За заслуги в научной области о Капице сняли документальные фильмы. В 2017 году на экраны вышла кинолента о физике «Опыт постижения свободы». Его фото сегодня помещены в учебники.

 

Занятие 13.

 Формулы.

Из которого вы узнаете, что такое формула и как формула выражает связь между физическими величинами.

1.Беседа по теме: формула – это вычисления одной физической величины через другие. Другими словами, формула выражает связь между физическими величинами. Для записи формул используют буквенные обозначения физических величин.

Как вычислить…	Формула
площадь прямоугольника	S = ab
площадь круга	S = πR2
объем параллепипеда	V = Sh
объем цилиндра	V =Sh
длину окружности	l = 2πR

 

Вы должны понимать, что любую формулу можно изменять по правилам математики. Их вы изучили 1 – 2 классах:

 

Сумма = Первое слагаемое + Второе слагаемое

 

Чтобы найти неизвестное слагаемое, нужно из суммы вычесть известное слагаемое.

Разность = Уменьшаемое – Вычитаемое

 

Чтобы найти уменьшаемое, нужно вычитаемое и разность сложить. Чтобы найти вычитаемое, нужно из уменьшаемого вычесть разность.

 

Произведение = Первый множитель x Второй множитель

 

Чтобы найти неизвестный множитель, нужно произведение разделить на известный множитель.

 

Частное =

 

Чтобы найти делимое, нужно делитель умножить на частное. Чтобы найти делитель, нужно делимое разделить на частное.

Напомним, что формулы вида А : В = С : D в математике называются пропорциями.

 Такие формулы легче всего преобразовывать, используя «правило креста», изображенное на рисунке.

Если пропорция верна, то произведение ее крайних членов равно произведению средних членов.

На рис.31 вы видите написанные задания, а рядом, в тетради отражены этапы преобразований.

 

 

 

2.     Постановка  и решение учебной задачи.

Используя правила нахождения неизвестных величин реши пять выдуманных формул. В физике таких формул нет. Однако чтобы уметь хорошо преобразовывать физические формулы, можно потренироваться и на  «ненастоящих».

1.                     В первом столбце в левой части каждого равенства стоит одна буква, а в правой части – три. Используя правила нахождения неизвестных величин, заполни остальные столбцы. Таблицу перечертите в тетрадь.

 

a = bcd		b =	c =	d =
a =		b =	c =	d =
a =		b =	c =	d =
a = b + cd		b =	c =	d =
a = bc - d		b =	c =	d =

2.    Выполни преобразование формулы d = , когда вы пользовались данной формулой? l = ____________,  N = ___________.

3.   Преобразуйте формулы: S = πR², V = Sžh. l = 2πR,
.

Пример оформления записи решения задач

 

 

 

3. Закрепление: что нового узнали , чему научились

1. Формула – это..

2.Что выражает формула ?

3. Что используют для записи  формул?

4. Назови все известные тебе формулы.

5. Можно ли формулы видоизменять?

6. Назови правила нахождения неизвестного слагаемого, уменьшаемого, вычитаемого, делимого, делителя и множителя.

7. Что такое пропорция? Расскажи по рисунку о «правиле креста», которое помогает преобразовывать пропорции.

 

Упражнение 12.

 

1.Экспериментальная задача. Рассчитайте диаметр швейной нитки, сосчитав число витков на поверхности катушки и измерив длину катушки.

2. Экспериментальная задача. С помощью рулетки измерьте среднюю длину своего шага. Затем шагами измерьте длину и ширину класса, своей комнаты и выразите их в метрах. Сколько потребуется сделать шагов, чтобы пройти расстояние, равное 60 м; 100 м?

3. Экспериментальная задача. Измерьте площадь и объем одной страницы своей тетради. Решение задачи запишите согласно примера оформления.

4. Выберите правильный вариант ответа. Bo cкoлькo paз 100 км бoльшe, чeм 10 м?  А.10²  Б.10^З  В.10⁴  Г.10⁵

5. Выберите правильный вариант ответа. Длинa бoбoвoгo зepнышкa 0,01 м или инaчe... А.10 дм Б.10^-З м В.10 cм Г.10 мм

6. Составьте игровой набор «Так и не так». Подготовить парные карточки на правильные и неправильные ответы, выраженные в буквенном или словесном выражении для предложенных выражений:

К примеру,

 

 

 Верно                                   неверно

 

4.       a = bcd

5.       a = b + cd

6.    

 

 

 

 

Великая наука.

Русские ученые XX века.

Сергей Павлович Королев (1907 -1966)

Один из основоположников космонавтики, создатель первой в мире баллистической ракеты, разработчик космического корабля и первого спутника Земли родился в г. Житомире в семье учителя словесности.

В 1922 г. Сергей поступил в строительную профессиональную школу, занимался во многих кружках и на разных курсах. В 17 лет создал проект безмоторного самолета К-5, который был рекомендован к постройке.

В 1924 году поступил в Киевский политехнический институт, в 1926 году перевелся в Московское высшее техническое училище. С четвертого курса Королев совмещает учебу с работой в конструкторском бюро.

Под непосредственным руководством С.П. Королева запущены 15 первых в мире станций для исследования межпланетного пространства, Луны, Венеры и Марса, осуществлены первые в мире полеты многоместных космических кораблей «Восход» и выход человека в открытый космос. Он разрабатывал проекты космического корабля «Союз», корабля облета Луны Л-1, орбитальной станции «Звезда» и тяжелого межпланетного корабля.

 

Готовимся к физическому состязанию «Вольтов столб»

1.Конкурс портретов: Требуется назвать фамилию, область деятельности, придумать четверостишие, посвященное ученому.

2.Конкурс эрудитов: член одной команды называет фамилию ученого – физика, а другая команда называет ученого, фамилия которого начинается на букву, которой заканчивалась фамилия первого ученого.

3.Конкурс артистов и художников. Выбирают 2 человека из каждой команды. Художник выходит из класса, а артисту показывают опыт. Возвратившемуся художнику артист должен жестами и мимикой показать опыт. Художник зарисовывает опыт на доске.

4.Конкурс приборов. Команде выдаются 2 прибора. Участники должны рассказать о применении каждого из них в науке и технике и предложить их использование в быту.

5.Конкурс историков. Требуется рассказать интересную историю из жизни ученого – физика.

6.Конкурс – всезнаек. Привести примеры использования законов физики в биологии, географии и т.д.

7.Конкурс – интервью.  Предлагается взять интервью на тему  «Как используются знания по физике в вашей профессии». Важно интересно обработать беседу и донести ее до зрителей.

8.Конкурс рисунков. Темы: «Физика на улицах нашего города, физика на прогулке, физика у нас дома»

Занятие 14.

Мир, в котором мы живем. Пространство и время.

Из которого вы узнаете, что изучая природу, исследователи разделили все объекты физического мира на микро -, макро и мегамир.

 

1.Беседа по теме: вся доступная для наблюдения часть материального мира, который нас окружает, называется Вселенной (рис.32).

Мельчайшими объектами Вселенной являются микрочастицы – молекулы, атомы и их составляющие. Мир молекул, атомов и их составляющих называют микромиром.

В микромире действуют законы, заметно отличающиеся от тех, с которыми сталкивается человек в повседневной жизни. Так, одна из составляющих атома микрочастица, нейтрон может свободно проникать сквозь толстые стены. Законы, по которым «живут» микрочастицы изучает квантовая физика. Благодаря ее достижениям появились современные компьютеры, мобильные телефоны, цифровая техника, «Умная» бытовая техника.

Атомы или молекулы могут объединяться в большие скопления – макроскопические тела. Примерами макроскопических тел является прежде всего сам человек, а также все физические тела, которые его окружают.

Земля и другие планеты являются макроскопическими телами астрономического масштаба. Мир планет и физических тел, которые окружают человека, а также сам человек составляют макромир (рис.33). В макромире господствует классическая физика. На основе законов классической физики человечество создало гигантские сооружения, гидро- и тепловые электростанции, станки и технические устройства, современные средства передвижения – поезда, автомобили, самолеты, ракеты.

Однако макромир – всего лишь песчинка во вселенной. Крохотные «светлячки» звезд на ночном небе на самом деле представляют собой гигантские шары раскаленного газа, размеры которых зачастую намного превышают размеры нашего Солнца. Расстояние между разбросанными во Вселенной звездами огромны: чтобы добраться до ближайшей к Солнцу звезды, двигаясь со скоростью пассажирского поезда, понадобилось бы около 30 млн. лет. Изменения в этом мире происходят настолько медленно, что время человеческой жизни кажется коротким мгновением. Так, наше Солнце возникло около 5 000 млн. лет назад и буде светить еще примерно 8 000 млн. лет.

Расстояния здесь измеряются в миллионах километров, время – в миллиардах лет.... Помните какая из кратных приставок означает «миллион»? Верно – «мега». Поэтому ученые и называют мир звезд, звездных скоплений – галактик и других гигантских космических объектов мегамиром (рис.34). Строение и эволюцию мегамира изучает специальная наука – космология.

Различие последовательности событий и продолжительности события

Пространство и время являются своеобразной ареной на которой «разыгрываются» все явления и процессы, происходящие в окружающем нас мире. Что бы дать полное описание какого-либо события, мы должны обязательно узнать не только где, но и когда это событие произошло. Например, наблюдая за соревнованиями легкоатлетов мы фиксируем момент времени и положение тела спортсмена в пространстве. В ином случае определить победителя было бы не возможно. При этом мы хорошо понимаем, что спортсмен, который первым пересек финишную черту,
 сделал это до того, как финишировали другие участники забега.  То есть речь идет о последовательности событий, когда одно из них происходит раньше, чем остальные. Однако даже выяснив, кто стал победителем в отдельном забеге, мы не будем знать победителя в соревнованиях, если не измерим отрезок времени с момента старта спортсмена до его финиша – чтобы сравнить с результатами остальных участников. То есть необходимо установить продолжительность события.

Продолжительность события – это промежуток времени, в течение которого это событие происходит.

Таким образом, для того что бы определить продолжительность одного события и последовательность всех событий мы измеряем промежуток времени. Определяя продолжительность данного события за начальный момент, мы принимаем момент начала самого события. Для определения последовательности событий начальный момент связывают  с началом одного общего для всех события.

Например, осенние каникулы (событие) начались 25 октября и продолжались 8 дней. В данном случае промежуток времени 8 дней означает продолжительность события. За начало отчета времени принимаем начало самих каникул. Дата 25 октября указывает на последовательность событий, а за начало отчета времени принимаем начало календарного года.

Единицы времени

Как измерить время? Ответ на этот вопрос подсказала людям сама природа. Дело в том, что многие процессы, происходящие в природе, являются периодическими.

Периодическим называют такой процесс, который последовательно повторяется через равные промежутки времени.

Продолжительность одного такого процесса может являться единицей времени. Например, вращение Земли вокруг своей оси – периодический процесс. Поэтому с древнейших времен за единицу времени принимались сутки – продолжительность одного полного оборота Земли вокруг своей оси. Затем сутки разделили на равные доли, получив такие единицы времени как час (ч), минута (мин), секунда (с). Час – 1/24 суток, минута 1/60 часть часа, секунда 1/60 часть минуты.

Устанавливая эти единицы, люди считали, что продолжительность полного оборота вокруг Земли вокруг ее оси одинакова. Однако измерения, проведенные учеными, с помощью современных приборов, показали, что это совсем не так. Зато периодические процессы в микромире оказались более стабильными. Поэтому для более точного измерения времени был создан эталон, основанный на периодических процессах, происходящих внутри атома. С помощью атомного эталона производят единицу времени в СИ – секунду (с).

Самым распространенным прибором для измерения времени являются часы. Часы могут отличаться и конструкцией, и точностью измерений, однако их действие основано на одном из периодических  процессов.

Подводим итоги.

Вся доступная для наблюдения часть материального мира называется Вселенной. Все объекты во Вселенной разделяются на микро-, макро-, и мегамир: микромиром называют мир атомов и мельчайших частиц из которых они состоят; к макромиру относится мир планет и физических тел которые окружают человека, а также сам человек; мегамир называют мир звезд, а также мир звездных скоплений- галактик и других подобных объектов.

Мир, который нас окружает существует в пространстве и во времени. Измерение времени вызвано необходимостью получить ответ на два вопроса: « Как долго определенное событие происходило?» и «Когда это событие происходило?» Ответ на эти вопросы позволяет определить продолжительность и последовательность событий.

За единицу времени принимают продолжительного того или иного периодического процесса. В СИ в качестве измерения времени используется – секунда.

1.     Закрепление: что нового узнали, чему научились

1. Какие объекты во Вселенной относятся к мегамиру, макромиру и микромиру?

2. Чем отличаются понятия «продолжительность события» и «последовательность события»?

3. Какой процесс называют периодическим?

4. Какие единицы  времени вы знаете?

 

Упражнение 13.

 

1.     Промежуток времени между двумя полнолуниями составляет 29,5 суток, выразите его значения в других единицах (часах, минутах, секундах).

2.     На решение задачи по физике Диме понадобилось 0,15 часа, а его другу Денису 540 секунд. Кто из мальчиков быстрее справился с задачей?

3.     Учителю физкультуры необходимо произвести замеры бега 30 м 6 «Б» класса. На пятерку необходимо преодолеть дистанцию за 4,62 секунд, на четверку 4,91 секунд, а на тройку 5,3 секунд. Чему равна цена деления секундомера, который подходит для более точного определения времени (рис.35)?

 

 

 

 

 

 

 

4.     Марине нужно начертить отрезок длиной 14,3 см. Какая цена деления у подходящей линейки (рис.36)?

 

 

 

 

5.     Какая скорость больше: 1 км/ч или 1 м/с; 20 м/с или 36 км/ч; 2 м/с или 250 см/с?

6.     Летчик на реактивном самолете пролетел 100 км по кругу за 2,5 мин. Определите скорость самолета в единицах: км/ч и м/с.

7.      

Занятие 15.

Лабораторная работа № 3.

Измерение времени.

цилиндра

(мензурки) и определение объёмов тел неправильной формы.

Цель работы: Ознакомиться с принципом работы метронома, секундомера; научиться определять промежутки времени с помощь различных физических приборов.

 

Приборы и материалы: Метроном, секундомер, часы с секундной стрелкой, стеклянная трубка длиной 25 – 30 см и диаметром 7 - 8 мм, пластилин.

Теоретические сведения.

Метроном (от греческих слов metron – «мера» и nomos – «закон») – прибор для отсчета промежутков времени на слух. Применяется для соблюдения точного темпа при исполнении музыкальных произведений, а также в лабораторных опытах. Метроном состоит из корпуса пирамидальной формы со шкалой (1), пружинного часового механизма и маятника (2) с подвижным грузом (3). Колебания маятника метронома сопровождается равномерным постукиванием. Число колебаний маятника в единицу времени зависит от места положения груза. Чтобы добиться необходимого количества ударов в минуту, груз фиксируют напротив соответствующей  цифры на шкале.

Механический секундомер – прибор для измерения промежутков времени продолжительностью от долей секунды  до долей часа. Секундомер состоит из часового механизма и механизма управления стрелками – секундной (1) и минутной (2), с помощью которого осуществляются пуск, остановка прибора и возвращение стрелок на нулевое положение.

Указания к работе:

1.     Настройте метроном на 120 ударов в минуту.

2.     Определите цену деления шкал часов и секундомера (цена деления метронома настроенного на 120 ударов в минуту составляет 60 с : 120 = 0, 5 с). Результаты измерений занесите в таблицу.

3.     Закройте один конец стеклянной трубки пластилином. Наполните ее водой так, чтобы в трубке осталось немного воздуха. Закройте пластилином второй конец трубки и положите ее на стол. Слегка постучав по трубке добейтесь, чтобы пузырек воздуха отделился от пластилина. Затем поднимите второй конец трубки и положите на тонкую тетрадь. Пузырек начнет медленно перемещаться вверх до тех пор, пока не достигнет противоположного конца трубки. Чтобы вернуть пузырек в исходное положение, поднимите конец трубки, лежащий на столе.

4.     Измерьте время движения пузырька с помощью: часов, секундомера, метронома. Результаты измерений занесите в таблицу.

5.     Каждый опыт повторите 2 раза. Результаты измерений занесите в таблицу.

6.     Рассчитайте среднее время (t_cр) движения пузырька для каждого прибора.

Средство измерения	Цена деления	Время t,с
		t1	t2	t3	tср
метроном
часы
секундомер

 

Анализ результатов эксперимента.

1.     Проанализируйте условия проведения эксперимента, сравните полученные результаты и выясните:

а) каким из предложенных приборов целесообразней пользоваться;

б) с какой целью каждый опыт повторялся трижды;

в) какие условия проведения эксперимента проводили к погрешностям;

г) как можно усовершенствовать технику проведения эксперимента.

     2. Сделайте вывод, в котором укажите что измеряли, какой результат  получили.

 

      Дополнительное задание.

     Определите один из показателей деятельности вашего сердца – количества ударов пульса в минуту. Справка: для детей в возрасте 11 -15 лет в спокойном состоянии нормой считается частота пульса 70 -80 ударов в минуту.

 

Упражнение 14.

  1.Запишите в таблице показания времени и погрешность измерения часов, изображенных на рис.37

 

 

 

 

 

 

 

	Стрелочные часы	Электронные часы
Время	____ч_____мин____с	____ч_____мин____с
Погрешность измерения времени

 

2.                 Нарисуй на циферблате часов стрелки так, чтобы они показывали записанное под часами время (рис.38).

 

 

 

3. Занятия в музыкальной школе длятся по 30 минут каждое, а перемены между ними – по 10 минут. В 14:00 началось первое занятие. Во сколько закончится третье занятие?

4. Когда в Санкт-Петербурге 12 часов, в Новосибирске в это время 15 часов. Когда в Новосибирске 15 часов, в Иркутске в это время 17 часов. Сколько времени в Санкт-Петербурге, когда в Иркутске 21 час?

5. Учителю физкультуры необходимо произвести замеры бега 100 м 6 «А» класса. На пятерку необходимо преодолеть дистанцию за 13,8 секунды, на четверку 14,2 секунды, а на тройку 14,6 секунды. Чему равна цена деления секундомера, который подходит для более точного определения времени (рис.39).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6. Поезд отправился со станции в 18:30. Укажите расчётное время прибытия поезда на следующую станцию, если он будет двигаться равномерно со скоростью 70 км/ч. Расстояние между станциями равно 140 км.

7. Чему равна скорость звука в воздухе (при 0 ºC), если он за 1,5 с распространяется на 495 м?

8. Скорость роста гриба в теплую погоду равна 4 мм/мин. На сколько вырос бы гриб, если бы он рос с такой скоростью5 ч?

 

 

Скачано с www.znanio.ru