Технологическая карта урока "Физические величины. Измерение физических величин. Точность и погрешность измерений"

Тема:

Физические величины. Измерение физических величин. Точность и погрешность измерений.

Цель :

учить определять физические величины при помощи простейших измерительных средств.

Задачи урока: знать: понятие «физические величины», единицы измерения длины, времени, массы в СИ, правило определения цены деления прибора; уметь: определять цену деления прибора и измерять физические величины при помощи простейших измерительных средств.

Планируемый результат

Предметные умения

УДД

Научиться определять расстояния, промежутки времени, температуру; обрабатывать результаты измерений; определять цену деления шкалы измерительного цилиндра; определять объем жидкости с помощью измерительного цилиндра; переводить значения физических величин в СИ

Коммуникативные: уметь планировать учебное сотрудничество с одноклассниками, корректировать их действия.

Регулятивные: уметь определять последовательность промежуточных целей с учетом конечного результата, составлять план и определять последовательность действий.

Познавательные: уметь самостоятельно создавать алгоритм действий, безопасно и эффективно использовать лабораторное оборудование, проводить точные измерения и адекватно оценивать полученные результаты

Личностные УДД

Формирование социальных компетенций: уважения к личности и ее достоинствам, доброжелательного отношения к окружающим

Основные понятия

Физические величины, единицы измерения, система СИ, измерить величину.

Организация пространства

Межпредметные связи

Формы работы

Ресурсы

наглядные, практические упражнения; фронтальная работа, практическая работа, беседа по вопросам.

Учебник, тетрадь, компьютер, мультимедийный проектор и экран,

 измерительная линейка, секундомер демонстрационный, термометр, амперметр

демонстрационный, транспортир.

Ход урока:

Деятельность учителя

Деятельность учащихся

Познавательная

Коммуникативная

Регулятивная

Осуществляемые

действия

Формируемые

способы

деятельности

Осуществляемые

действия

Формируемые

способы

деятельности

Осуществляемые

действия

Формируемые

способы

деятельности

Организация внимания учащихся

Ученики готовятся к работе, организуют рабочее место, приветствуют учителя.

Актуализация ранее изученного

1. Что в физике понимают под термином «физическое тело»?

2. Как мы получаем знания о явлениях природы?

3. Чем отличаются наблюдения от опытов?

4. Почему физику считают одной из основных наук о природе?

5. Лукашик:№1,2,3.

Этап постановки целей и задач урока

Учитель подводит учащихся к формулировке темы

урока. Просит сформулировать и записать в тетрадях вопросы по данной теме. Организует беседу по составленным учениками вопросам. Подводит итог беседы.

Приведите примеры, что вам приходилось измерять? Примерные ответы: длину отрезка, свой рост, температуру …

Действительно, некоторые измерения вы умеете выполнять. Как вы считаете, есть ли другие измерения, которые вам пока не под силу? Да. Предложите цель урока. Примерный ответ: научится выполнять разные измерения.

Сегодня на уроке научимся измерять физические величины. Сформулируйте тему урока: Измерение физических величин.

- Вспомним, что такое физическое тело? Ответ: это окружающие нас предметы, например: парта, песчинка, Луна и другие.

- Что означает термин «материя»? Ответ: это всё то, что существует во Вселенной, например: небесные тела, растения, животные и другое.

- Каким образом мы получаем знания о явлениях природы? Ответ: из наблюдений.

- Чем отличаются наблюдения от опытов? Ответ: опыты проводят с определенной целью и по заранее обдуманному плану.

- Что выполняют во время опытов? Ответ: измерения.

Рассматривают

рисунки.

Выдвигают

предположения о

теме урока.

Осуществляют

актуализацию

личного опыта.

Записывают

вопросы в

тетрадь.

Отвечают на вопросы

Выделять

существенную

информацию из

текста вопросов и

ответов.

Взаимодействуют

с учителем и

учащимися во

время опроса во

фронтальном

режиме.

Слушать

собеседника,

строить понятные

для собеседника

высказывания.

Участвовать в

диалоге, отвечать на

вопросы, слушать и

понимать речь

собеседника.

Контролируют

правильность

ответов

обучающихся.

Умение слушать

в соответствии с

целевой

установкой.

Принимать и

сохранять

учебную цель и

задачу,

дополнять,

уточнять

высказанные

мнения по

существу

полученного

задания.

Открытие новых знаний

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

Измерить какую-нибудь величину — это значит сравнить с однородной величиной, принятой за единицу.

Так, например, измерить длину стола — значит сравнить ее другой длиной, которая принята за единицу длины, например метром.

Для каждой физической величины приняты свои единицы.

Для удобства все страны мира стремятся пользоваться одинаковыми единицами физических величин. С 1963 г. в России и других странах применяется Международная система единиц — СИ (система интернациональная). В этой системе основной единицей длины является метр (1 м), единицей времени — секунда (1 с), единицей массы — килограмм (1. кг).

Часто применяют единицы, которые в 10, 100, 1000 и т. д. раз больше принятых единиц (кратные). Эти единицы получили наименования с соответствующими приставками, взятыми из греческого языка. *Дека— 10, «гекто — 100, кило — 1000 и др.

Если используются единицы, которые в 10, 100 и 1000 и т. д. раз меньше принятых единиц (дольные), то применяют приставки, взятые латинского языка. Деци— 0,1; санти— 0,01; милли- — 0,001.

Приставки к названиям единиц

г— гекто (100 или 102) к— кило (1000 или 10) М— мега (1 000 000 или 10)

д — деци (0,1 или 10-1) с — санти (0,01 или 10-2) м — милли (0,00 1 или 10-3)

Пример. длина теннисной ракетки 60 см. метрах (м).

60 см = 0,6 м или 6 *10 м.

Для проведения опытов необходимы приборы. Одни из них очень просты и предназначены для простых измерений. К таким приборам можно отнести: измерительную линейку, рулетку (рис. 6), измерительный цилиндр (рис. 7) и др.

По мере развития физики приборы усложнялись и совершенствовались. Появились амперметры (рис. 8), вольтметры (рис. 9), секундомеры (рис. 10), термометры (рис. 11, 12).

Измерительные приборы, как правило, имеют шкалу. Это значит, что на приборе нанесены штриховые деления, а рядом написаны значения величин, соответствующие делениям. Расстояния между двумя штрихами, возле которых написаны значения физической величины, могут быть дополнительно разделены еще на несколько делений. Эти деления иногда не обозначены числами.

Определить, какому значению величины соответствует каждое самое малое деление, нетрудно. Так, например, на рисунке 6, а изображена измерительная линейка. Цифрами 1, 2, 3, 4 и т. д. обозначены расстояния между штрихами, которые разделены на 10 одинаковых делений. Следовательно, каждое деление(расстояние между ближайшими штрихами) соответствует 1 мм. Эта величина называется ценой деления прибора.

Перед тем как приступить к измерению физической величины, следует определить цену деления шкалы используемого прибора.

Для того чтобы определить цену деления, необходимо:

— найти два ближайших штриха шкалы, возле которых написаны значения величины;

— вычесть из большего значения меньшее и полученное число разделить на число делений, находящихся между ними.

Определим цену деления термометра, изображенного на рис.12.

Возьмем два штриха, около которых нанесены значения измеряемой величины (температуры).

Определим цену деления термометра, изображенного на рис.12.

Возьмем два штриха, около которых нанесены значения измеряемой величины (температуры).

Например, штрихи с обозначениями 10 С и 20 С. Расстояния между этими штрихами разделены на 10 делений. следовательно, цена каждого деления будет равна:

(2О-1О)/10

Следовательно, термометр показывает 24 С.

Всякое измерение может быть выполнено с большей или меньшей точностью. В качестве примера рассмотрим измерение длины бруска демонстрационным метром с сантиметровыми делениями (рис. 13).

Вначале определим цену деления линейки. Она будет равна 1 см. Если левый конец линейки совместить с нулевым штрихом, то правый будет находиться между 11 и 12 штрихами, но ближе к 11. Какое же из этих двух значений следует принять за длину бруска? Очевидно, то, которое ближе к истинному значению, т. е. 11 см. Считая, что длина бруска 11 см, мы допустили неточность, так как брусок чуть длиннее 11 см.

В физике допускаемую при измерении неточность называют погрешностью измерений. Погрешность измерения не может быть больше цены деления измерительного прибора. В нашем случае погрешность измерения бруска не превышает 1 см. Если такая точность измерений нас не удовлетворяет, то можно произвести измерения с большей точностью. Но тогда придется взять масштабную линейку с миллиметровыми делениями, т. е. с ценой деления 1 мм. В этом случае длина бруска окажется равной 11,4 см. Из этого примера видно, что точность измерений зависит от цены деления шкалы прибора. Чем меньше цена деления, тем больше точность измерения.

Точность измерения зависит также от правильного применения измерительного прибора, расположения глаза при отсчете по прибору. Вследствие несовершенства измерительных приборов и наших органов чувств при любом измерении получаются лишь приближенные значения, несколько большие или меньшие истинного значения измеряемой величины.

Во время выполнения лабораторных работ или просто измерений следует считать, что:

погрешность измерений равна половине цены деления шкалы измерительного прибора.

Так, если длина шариковой ручки 14 см, а цена деления линейки 1 мм, то погрешность измерения будет равна 0,5 мм, или 0,05 см. Следовательно, длину ручки можно записать в следующем виде:

1 = (14 ± 0,05) см, где 1 — длина ручки.

Истинное значение ДЛИНЫ ручки находится в интервале от 13,95 см до 14,05 см.

При записи величин, с учетом погрешности, следует пользоваться формулой: А = а ± ∆ а,

где А — измеряемая величина, а — результат измерений, ∆а — погрешность измерений (∆ — греч. буква «дельта»).

Ученики отвечают на вопросы, пытаются сформулировать цель и тему урока. Записывают в тетради тему урока.

Ученики вспоминают изученный материал, отвечают на вопросы.

Первичное закрепление во внешней речи

Задает вопросы по обсуждаемой проблеме. Учитель анализирует ответы учащихся.

Решение задач

1. Определите цену деления вашей линейки.

2. Определите длину и ширину тетради по физике с точностью до 1. мм. Запишите результаты с учетом погрешности измерения.

3. Определите цену деления и погрешность измерений лабораторного термометра.

4. Определите цену деления секундомера (см. рис. 10).

5. По рисункам 8 и 9 определите цену деления амперметра и вольтметра.

6. Толщина волоса =0,1мм. Выразите эту толщину в см, м, нм.

Отвечают на

вопросы.

Осознанно и

произвольно строить

речевое

высказывание в

устной форме.

Структурировать

знания, выделять

существенную

Взаимодействуют

с учителем и

учащимися во

время опроса во

фронтальном

режиме.

Получать

необходимую

информацию,

отстаивать свою

точку зрения в

диалоге.

Взаимодействовать

с одноклассниками.

Контролируют

правильность

ответов

обучающихся.

Принимать и

сохранять

учебную цель и

задачу.

Итог урока

- С каким новым понятие в физике вы сегодня познакомились? Ответ: Мы познакомились с понятием «физические величины», например, длина, температура, время и другие.

- Что нового вы узнали о единицах измерения? Ответ: Любая физическая величина измеряется в своих единицах. В системе СИ каждая физическая величина имеет основную единицу измерения.

- Что вы научились определять у измерительных приборов? Ответ: Мы научились определять цену деления шкалы прибора по правилу: найти два ближайших штриха с числом, вычесть из большего числа меньшее и разделить на число делений между этими числами.

- Для чего необходимо определять цену деления прибора? Ответ: Чтобы измерить физическую величину сначала всегда определяют цену деления.

Домашнее задание

Объясняет домашнее задание.

§4,5, подготовить доклад о любом учёном – физике.

1. Измерьте линейкой с миллиметровыми делениями длину и ширину вашего учебника. Запишите результаты с учетом погрешности измерения.

2. Пользуясь рисунком 11, определите погрешность измерения градусника.

Слушают

рекомендации

учителя по

домашнему

заданию,

записывают его в

дневник.

Выделять

существенную

информацию

Получать

необходимую

информацию.

Рефлексия (целостное осмысление и обобщение полученной информации, выработка собственного отношения к изученному материалу и его повторная проблематизация, анализ всего процесса изучения материала)

Организует Обсуждение достижений. Предлагает определить уровень своих достижений, наметить перспективы работы

- Кто считает, что научился измерять физические величины? Почему?

Ваше настроение в конце урока: Проанализируйте, пожалуйста, “движение” своих мыслей, чувств, ощущений,  которые возникли у вас в течение урока:

• удивлён,

• безразличен,

• радостно восхищён,

• встревожен,

раздражён.

Участвуют в

беседе по

обсуждению

достижений,

отвечая на

вопросы, делают

выводы.

Анализировать

степень усвоения

нового материала

Выслушивают

одноклассников,

озвучивают своё

мнение

Строить понятные

для собеседника

высказывания

Оценивают

уровень личных

достижений,

уточняют

пробелы в

знаниях.

Принимать и

сохранять

учебную цель и

задачи,

осуществлять

самоконтроль,

планировать

будущую

деятельность.

Анализ активности учащихся