Урок 5/5. Вимірювання. Засоби вимірювання. Похибки й оцінювання точності вимірювань. Міжнародна система одиниць фізичних величин.

Мета:

              Освітня . Вчити учнів записувати значення фізичних величин і оцінювати точність їх вимірювання за абсолютною і відносною похибками;почати формувати початкові відомості про Міжнародну систему одиниць фізичних величин.

           Розвиваюча. Розвивати  вміння використовувати набуті в життєвій практиці знання для пояснення явищ і розв’язування задач.

           Виховна .   Виховувати в учнів спостережливість, уміння робити висновки, висловлювати свою думку та вміння спілкуватися.

Тип уроку. Комбінований урок.

Прилади  та матеріали:  бланки з таблицями, лінійка, мензурка, термометр, амперметр, вольтметр, динамометр, штангенциркуль, рулетка.

Презентації  Урок 5.5  Фізичні величини. Вимірювання фізичних величин

   Розум людський має три ключі, які все

відкривають: знання, думку, уяву.

                                                                                                                                                        В.Гюго

Хід уроку

1.Організаційний момент.

2.Актуалізація опорних знань.

      Бесіда за запитаннями:

  1. Що таке природа?

  2. Що називають явищами природи? Які явища природи вивчає фізика?

      Наведіть    приклади.

  3. Що таке фізика?

  4. Що називають фізичним тілом? Речовиною? Наведіть приклади.

  5. Що нам відомо про матерію?

3.Перевірка домашнього завдання.

       Контроль знань (диктант «Фізичні тіла, речовини, явища»)

      Учні одержують незаповнені бланки з таблицею:

Учитель диктує слова, а кожен учень записує слово до відповідної  колонки  на підготовлених бланках.

    Спочатку розберіть приклад. Запропонуйте слова: залізо, дощ, олівець. Запишіть разом з учнями ці слова до відповідної колонки на дошці.

Далі учні працюють самостійно. Ця робота триває до 5–7 хвилин.

Запишіть у таблицю слова: свинець, грім, рейки, веселка, алюміній, світанок, вітер, Місяць, спирт, ножиці, ртуть, снігопад, стіл, мідь, вертоліт, нафта, кипіння, завірюха, телефон, постріл, повінь, окуляри, праска, вода.

                                                Ключ для перевірки

Рекомендації щодо оцінювання роботи: за кожне правильно написане слово  - по 0,5 бала. Результат округлюється на користь учня. Бажано відразу ж після закінчення диктанту обговорити правильний розподіл слів по колонках таблиці.

4.Мотивація навчальної діяльності.

   Запитання учням класу. На попередньому уроці ми ознайомились з фізичними величинами. А як ви думаєте, що потрібно ще вияснити про фізичні величини?

Учні відповідають, вчитель  аналізує  їх відповіді  і  оголошує

тему та мету уроку.

Тема: Вимірювання. Засоби вимірювання. Похибки й оцінювання точності вимірювань. Міжнародна система одиниць фізичних величин.

5.Сприйняття та засвоєння нового матеріалу.

Особливістю фізичних величин є те, що їх можна виміряти.

     Виміряти будь-яку величину - значить порівняти її з однорідною величиною, що прийнята за одиницю.

Для кожної фізичної величини є відповідні одиниці. Різних одиниць досить багато: наприклад, довжину можна виміряти в мм, см, дм, м, км і так далі.

     Основна одиниця довжини - 1 м.

    Фізичні величини вимірюють за допомогою спеціальних приладів.

Які вимірювальні прилади ви вже знаєте?

Учні, без сумніву, назвуть лінійку, рулетку, можливо, штангенциркуль чи мікрометр. Можуть згадати годинник, ваги, термометр і т. ін.

Що спільного є в усіх вимірювальних приладах?

У всіх цих приладів є шкала. Але в кожного вона своя, особлива.

Демонстрація шкал різних вимірювальних приладів (можна навіть тих, котрі діти ще не знають): термометра, амперметра, динамометра, мензурки і т. ін.

    Шкала приладу являє собою сукупність штрихів, поділок і чисел.

    Штрихи - це риски, нанесені на шкалі.

    Поділки - це відстані між двома найближчими штрихами.

Біля деяких штрихів на шкалі стоять числа.Щоб скористатися вимірювальним приладом, зняти показання, спочатку необхідно визначити ціну поділки вимірювального приладу.

     Ціна поділки – значення найменшої поділки шкали.Щоб визначити ціну поділки, потрібно знайти дві найближщі риски шкали позначені цифрами. Потім від більшого значення відняти менше значення і отримане число поділити на кількість проміжків між рисками.

   Для прикладу, ціна поділки зображеної мезурки буде дорівнювати

                                  ЦП=(250-200):5=10 мл

    Похибки й оцінювання точності вимірювань.

   Результати виконаних нами вимірювань не можуть бути абсолютно точними, вони завжди наближені, тому що чутливість не тільки наших органів почуттів, але й вимірювальних приладів має певні межі.

При знятті показань із приладів необхідно вказати не тільки наближене значення вимірюваної величини, але й ті найбільші похибки, що можуть бути допущені при вимірюваннях.

    Вимірювання бувають прямі й непрямі. Пряме вимірювання - визначення значення фізичної величини безпосередньо за допомогою засобів вимірювання.

Пряме вимірювання довжини можна здійснити за допомогою лінійки, часу - за допомогою секундоміра.

    Щоб визначити площу прямокутника, можна виміряти його довжину та ширину, а потім перемножити. Це - приклад непрямого вимірювання, тобто вимірювання за формулою.

    За будь-яких вимірах, при округленні результатів розрахунків, виникає те чи інше відхилення. Для оцінки такої неточності прийнято використовувати два показники – це абсолютна і відносна похибки.

    Абсолютна похибка вимірювання— абсолютна різниця між результатом вимірювання та умовно істинним значенням вимірюваної величини. Розмірність абсолютної похибки є такою ж, як і у вимірюваної величини.

                                                    Δx = | x-x₀ |

     Відносна похибка виражає відношення абсолютної похибки до дійсного значення величини:

                                                   ε (x) = Δx/x₀.

Це безрозмірна величина, вона може записуватися також у відсотках.

     Абсолютні похибки деяких вимірювальних приладів, що використовуються на уроках фізики:

           Міжнародна система одиниць фізичних величин.

Майже до XVIII ст. кожна країна світу використовувала власні міри довжини, маси, часу тощо. Подальший розвиток міждержавних торгових відносин вимагав упорядкування одиниць вимірювань. Першу метричну систему мір було розроблено у Франції в XVIII ст. Основними одиницями були: метр - одиниця довжини та  кілограм - одиниця маси. На території України з 1998 року законодавчо закріплено для застосування в усіх галузях науки,  техніки, економіки “Міжнародну систему  одиниць СІ”. Міжнародна система одиниць (СІ) — це сучасна форма метричної системи, збудована на базі семи основних одиниць.

Основні одиниці системи СІ: одиниця довжини - метр (м); одиниця часу - секунда (с); одиниця маси - кілограм (кг); одиниця температури - кельвін (К); одиниця сили струму - ампер (А); одиниця сили світла - кандела (Кд); одиниця кількості речовини - моль (Моль).

                Приставки для утворення  часткових і кратних одиниць СІ

   Будь-яке тіло має лінійні розміри: довжину, ширину та висоту. Наявність лінійних розмірів тіла - це його властивість, кількісною ж характеристикою лінійних розмірів є їх довжина.

Довжину позначають L, вимірюють в СІ у метрах (м): [L]=1м.

6.Осмислення об'єктивних зв'язків.

   Бесіда за запитаннями:

   1. Що таке фізична величина?

   2. Що означає виміряти фізичну величину? З якими фізичними величинами Ви  зустрічалися при розв’язуванні математичних задач?

   3. Якою системою одиниць у наш час користуються в більшості країн світу?

   4. Назвіть основні одиниці вимірювання фізичних величин.

   5. Назвіть основні та похідні одиниці вимірювання довжини. Як у фізиці позначають довжину?

   6. Чому кожне вимірювання має приблизний характер?

7.Підсумок уроку.

       Метод  «Мікрофон»

• Що ми робили на уроці?
• Чи досягли ми мети уроку?

8.Домашнє завдання.