Внеурочное занятие по физике для 7 класса «Изготовление измерительных приборов из подручных материалов»

Внеурочное занятие по физике для 7 класса

«Изготовление измерительных приборов из подручных материалов»

Цель урока: создание условий для понимания процессов измерения, границ применимости прибора, точности и погрешности измерений.

Оборудование: пустые пластиковые бутылки с ровными стенками, малярная лента, линейка, стеклянные банки стандартной ёмкости, вода.

Ход урока.

Вспомнить, известные из курса физики измерительные приборы, обсудить, что за величины ими измеряют, что общего у всех измерительных приборов, какие особенности их отличают.

Поставить задачу - нужно измерить объём жидкости, но мерные цилиндры недоступны. Можно ли решить задачу, используя подручные средства? Оценить все предлагаемые варианты, и предложить сделать измерительный цилиндр. Составить алгоритм создания прибора.

Алгоритм создания прибора

1. Берём пустую пластиковую бутылку, проводим анализ - какая характеристика линейно зависит от объёма жидкости в сосуде. Делаем вывод – высота столба жидкости при условии постоянного диаметра. Учитываем, что не вся бутылка удовлетворяет нужной зависимости, обрезаем верхнюю часть и рёбра жёсткости.

2. Демонстрируем имеющуюся ёмкость – стеклянную поллитровую банку. Выясняем, что стандартная ёмкость банки даёт возможность заполнять ровно 0,5л. воды в наш сосуд.

3. На стенки обрезанной бутылки с трёх сторон снаружи наклеиваем малярную ленту. Обсуждаем, почему с трёх сторон, что это улучшает по сравнению с одной полосой, приклеенной на стандартный мерный цилиндр.

4. Заливаем в ёмкость 0,5 л. воды, на лентах делаем засечки уровня жидкости.

5. Заливаем ещё 0,5 л. , повторяем отметки на лентах. Рассуждаем, что вот от нижней до верхней отметки у нас ровно 0,5 литра жидкости в ровном цилиндре с постоянным диаметром. И если измерить расстояние между делениями и разделить поровну на пять, то получится шкала с шагом 0,1 л. Опускаем эти деления ниже нижнего деления до того места, где дно становится неровным из-за рёбер жёсткости (это ещё два деления).

6. Расстояние между делениями составляет 1,2-1,8 см., уточняем у учащихся, можно ли ещё раз поделить их на равные части, обсуждаем, что более мелкое деление возможно до определённого предела, когда штрихи хорошо различимы, и нет погрешности из-за смачивания стенок сосуда. Оцениваем, что в данном сосуде на точность измерений это влияет очень мало, если цена деления сделана от 0,1 до 0,05 л.

Вывод:

Шкала полученного прибора начинается не от нуля.

Определяем, какое количество жидкости(максимальное и минимальное) мы можем измерить этим прибором.

Погрешность прибора – половина цены деления, понятно, почему такая погрешность возникает.

Выясняем как можно улучшить прибор – какие условия для этого надо задать для подручных материалов.

Предлагаем измерительные приборы, которые можно создать аналогичным образом.