Физика 7 класс. Урок 1

Тэги: физика впр , цена деления , измерительный прибор

Единицы измерения физических величин. Международная система единиц (СИ)

Для описания физических явлений и свойств используются физические величины: длина, сила, давление и др. 

Каждая физическая величина имеет символическое обозначение, числовое значение и единицу измерения. 

Например, длина веревки l=2 м. 

Здесь длина — физическая величина,

 l — ее символическое обозначение, 2 числовое значение, 

м — сокращенное обозначение единицы длины (метра).

Символами физических величин обычно являются буквы латинского и греческого алфавитов.

Исторически сложилось так, что у разных народов и государств единицы измерения одних и тех же физических величин различались. В 1960 г. Ввели единую Международную систему единиц (сокращенно СИ – Систему Интернациональную)

Ею пользуется большинство стран. Основными единицами в СИ являются: измерение длины - метр (м), измерение массы – килограмм (кг), измерение времени – секунда (с), измерение температуры – кельвин (К).

            Между основными и неосновными единицами существует связь:

1 км = 1000 м

1 ч = 3600 с.

Основные единицы измерения имеют эталоны. Эталоны хранятся в г. Севре (Франция) в Международном бюро мер и весов.

 

Первый эталон килограмма – цилиндр из платино-иридиевого сплава.

 

Выводы:

  1. Каждая физическая величина имеет символическое обозначение и единицу измерения.
  2. Основными единицами СИ являются: метр, килограмм, секунда, кельвин и др.
  3. Основные единицы измерения имеют свои эталоны

Задание:

Перевести в основные единицы СИ:

а) массу шарика m=200 г.

 Решение: 1 кг=1000 г, значит m=200 : 1000 = 0,2 кг;

б) длину линейки l = 25 см.

Решение: 1м = 100 см, значит l= 25:100 =0,25 м;

в) время движения автомобиля t= 1 час 30 мин.

Решение: 1 час = 3600 с, 1 мин = 60 с, значит t= 3600 с + 30*60 с = 3600 с + 1800 с =5400 с.

 

Действия над физическими величинами

            В математике можно складывать, вычитать и сравнивать любые числа. В физике нет! Действия сложения, вычитания и сравнения над физическими величинами можно производить только в том случае, если они однородны, т.е. представляют

одну и ту же физическую величину (длину с длиной, массу с массой и т.д).

Например, 2 кг + 0,5 кг или 3м + 500 м

Если мы умножим (или разделим) числовые значения и единицы физических величин, то можем получить новую физическую величину.

Например, 2 м * 3 м = 6 м2  - в результате умножения двух длин (l = 2 м и l = 3 м) получилась новая физическая величина – S – площадь S=6 м2.

В результате деления двух разнородных величин длины l=10 м на время t=2 с мы получим новую физическую величину скорость:

Выводы:

  1. Складывать, вычитать и сравнивать можно только однородные физические величины. Для операции сложения и вычитания физические величины надо выразить в одних единицах измерения.
  2. Умножение и деление разнородных величин приводит к новой физической величине.

Чтобы умножить две однородные физические величины их также надо выразить в одних единицах измерения.

 

Измерительные приборы. Цена деления. Погрешность измерения.

Приступая к измерениям, необходимо прежде всего подобрать измерительные приборы. Что надо знать об измерительных приборах? Минимальное (нижний предел) и максимальное (верхний предел) значения шкалы приборов – это пределы измерения.

Чаще всего предел измерения один, но может быть и два. Как определить цену деления шкалы прибора и погрешность измерений. Разбираем на примерах.

            Значения шкалы приборов.

 

Линейка имеет один предел измерения – верхний, он равен 25 см

 

У термометра два предела: верхний предел измерения равен +500С; нижний предел измерения равен -400С

 

Цена деления – это значение наименьшего деления шкалы прибора. Как определить цену деления шкалы? Рассмотрим на примере (обозначим цену деления буквой С)

Выбрать на шкале линейки два соседних значения.

Подсчитать число делений (не штрихов!) между этими значениями.

Вычесть из большего значения меньшее и результат разделить на число делений.

 

2 и 1, число делений – 10,

С=(2-1):10=1:10=0,1см/дел – цена деления линейки 1

2 и 1, число делений – 5,

С=(2-1):5=1:5=0,2см/дел – цена деления линейки 2

2 и 1, число делений – 2,

С=(2-1):2=1:2=0,5 см/дел – цена деления линейки 3

 

Погрешность измерений.

Какой линейкой измерить отрезок точнее, то есть с меньшей погрешностью?

Погрешность при измерении равна половине цены деления шкалы измерительного прибора. Значит, чем меньше цена деления, тем меньше погрешность при измерении данным прибором.

Погрешность линейки номер 1 равна С:2 = 0,1:2=0,05 см = 0,5 мм;

Погрешность линейки номер 2 равна С:2 = 0,2:2=0,1 см = 10 мм;

Погрешность линейки номер 3 равна С:2 = 0,5:2=0,25 см = 25 мм.

Значит, точнее можно измерить длину линейкой под номером 1, так как у неё меньше цена деления шкалы, а значит и меньше погрешность измерения.

Выводы:

  1. Верхний и нижний пределы измерения – это максимальное и минимальное значения шкалы прибора.
  2. Цена деления равна значению наименьшего деления шкалы.
  3. Чем меньше цена деления шкалы, тем с меньшей погрешностью будут произведены измерения данным прибором.