Вимірювання фізичних величин
Розділ І ФІЗИКА ЯК ПРИ РОДНИЧА НАУКА. МЕТОДИ НАУКОВОГО ПІЗНАННЯ
&7. Вимірювання фізичних величин
✓ Що називають фізичною величиною?
✓ Які вимірювальні прилади ви знаєте?
1. Джерелом наших знань про природу є спостереження й експерименти. Під час проведення фізичних дослідів доводиться вимірювати найрізноманітніші величини.
Наприклад, спостереження та численні експерименти показують, що об’єм тіла збільшується з підвищенням його температури. Для того, щоб дізнатися про те, як саме об’єм тіла залежить від температури,
2. Що означає виміряти фізичну величину?
Наприклад, ми хочемо виміряти довжину олівця. Щоб це зробити, візьмемо відрізок завдовжки 1 см і з’ясуємо, скільки разів цей відрізок укладеться на довжині олівця. Іншими словами, ми порівняємо довжину олівця з довжиною відрізка 1 см.
Щоб виміряти проміжок часу між початком руху автомобіля і його зупинкою, потрібно з’ясувати, скільки секунд міститься в цьому проміжку. Ми порівнюємо цей проміжок часу з проміжком, що дорівнює 1 с.
Таким чином, щоб виміряти фізичну величину, потрібно порівняти
У результаті вимірювання величини отримують її значення, виражене у певних одиницях.
3. Фізичні величини вимірюють за допомогою спеціальних приладів. Одним із найпростіших вимірювальних приладів є лінійка (рис. 13).
Використовуючи її, можна виміряти довжину, ширину і висоту тіла, тобто його лінійні розміри.
Рис. 13
Фізичними приладами, які вам добре відомі, є також секундомір, за допомогою якого вимірюють час (рис. 14); ваги або терези, які дають змогу визначити масу тіла (рис. 15). Приладом, за допомогою якого вимірюють об’єм рідини, є вимірювальний циліндр – мензурка (рис. 16).
4. Розглянемо прилади, зображені на рисунках 13-16. На приладах нанесені штрихи, а поряд з деякими штрихами стоять числа. Штрихи і числа поряд з ними утворюють шкалу приладу. За шкалою приладу визначають значення вимірюваної величини.
На приладі, крім шкали, позначають одиницю вимірюваної величини.
Рис. 14
Рис. 15
Рис. 16
5. Ще раз поглянемо на шкали приладів (див. рис. 13-16). Ми бачимо, що числа стоять лише біля деяких штрихів, а поряд із більшістю штрихів чисел немає.
Виникає запитання: як дізнатися про значення вимірюваної величини, якщо його не можна прочитати безпосередньо на шкалі приладу? Для цього потрібно знати ціну поділки шкали.
Ціна поділки – це значення найменшої поділки (відстані між двома штрихами) шкали вимірювального приладу.
Щоб визначити ціну поділки шкали приладу, необхідно послідовно виконати наступні дії.
1. Знайти різницю між двома найближчими значеннями, позначеними на шкалі приладу.
2. Знайти кількість поділок між цими значеннями.
3. Знайти ціну поділки шкали приладу, поділивши різницю значень величини на кількість поділок між цими значеннями.
Визначимо ціну поділки шкали лінійки (див. рис. 13). Для цього:
1) знайдемо різницю двох будь-яких значень, позначених на лінійці, наприклад, 6 см – 5 см = 1 см;
2) знайдемо кількість поділок шкали між цими значеннями; вона дорівнює 2;
3) знайдемо значення однієї поділки; для цього 1 см поділимо на дві поділки: 1 см : 2 = 0,5 см.
Отримане значення і є ціною поділки шкали лінійки. Отже, ціна поділки становить:
= 0,5 см.
Тепер, знаючи ціну поділки шкали, визначимо значення вимірюваної величини – довжини бруска. Для цього:
1) розмістимо лівий кінець бруска проти нульової поділки лінійки, знайдемо найближчий штрих перед правим кінцем бруска, біля якого нанесено значення вимірюваної величини; воно дорівнює 5 см.
2) визначимо кількість поділок, розташованих між цим значенням довжини і правим кінцем бруска; вона дорівнює 1.
3) помножимо ціну поділки на кількість поділок:
0,5 см ∙ 1 = 0,5 см;
4) додамо отримане значення до 5 см:
5 см + 0,5 см = 5,5 см.
Це і є значення вимірюваної величини, тобто, у цьому випадку довжина бруска становить 5,5 см.
Запитання для самоперевірки
1. З якою метою проводять вимірювання в фізиці?
2. Що означає виміряти фізичну величину? Поясніть на прикладі.
3. Що називається шкалою вимірювального приладу?
4. Що таке ціна поділки шкали приладу і як її можна визначити?
Завдання 3
1. Визначте ціну поділки і покази приладів, зображених на рисунках 14-16. Одержані результати занесіть у таблицю № 1, перемалювавши її в зошит.
Таблиця 1
№ п/п | Назва приладу | Вимірювана величина | Ціна поділки | Значення величини |
1 | Секундомір | |||
2 | Ваги | |||
3 | Мензурка |
2. Визначте ціну поділки вашої лінійки. Виміряйте нею довжину олівця.
3. Виміряйте вдома довжину і ширину стола за допомогою вимірювальної стрічки (побутового сантиметра), визначивши попередньо ціну поділки її шкали.
4. Визначте об’єм води в каструлі методом оцінювання1.
5. Виміряйте час витікання води з пляшки.
Робота з комп’ютером
Вивчіть матеріал уроку і виконайте завдання, запропоновані в електронному додатку до підручника.
(1 votes, average: 5.00 out of 5)
Loading...