Физические величины, их единицы

План: Физические термины. Качественное и количественное описание физических явлений. Физическая величина, ее обозначение и значение.  Единицы физических величин. Международная система единиц (СИ).

Рекомендации: физическая величина – именованное число, развести понятия “размер” и “величина”, познакомить с видами измерений, измерительные приборы и их характеристики.

Как  же  человек  познает  мир?

  На основе опыта взаимодействия с различными предметами у каждого человека формируются понятия о предметах и явлениях. Эти понятия отличаются от своих предметов: предметы существуют реально, а понятия – в мыслях и умах людей.        Понятия субъективны и различны у разных людей. Понятия одного человека о мире невозможно передать другому, оно формируется у каждого человека только на основе личного  практического опыта и собственных размышлений, собственных умственных усилий.

Каким же образом развивается наука, передается опыт прошлых человеческих поколений новым поколениям?

Ребенок видит реальные предметы и слышит слова родителей, но при этом они не передают понятия об этих предметах, а лишь сообщают их названия. Понятие же формируется в сознании ребенка только на основе собственных ощущений. Устанавливается связь между последовательностью звуковых сигналов со сложным спектральным составом, улавливаемым ухом, и видимыми или осязаемыми при этом предметами.

Язык – служит не только для обозначения предметов, но и для подачи сигналов, побуждающих к определенным действиям:”Встань!”, “Сядь”, “Иди сюда!”, “Дай”.

Сигналы побуждения к действию характерны не только  для языка человека, но и для языков животных.(птицы, кошки, собаки и т.д.)

Овладение языком  - это особый процесс. При этом ребенок учится анализировать и выделять сигналы по определенным признакам, устанавливать причинно-следственные связи между сигналами от различных органов чувств; в результате совершается качественный скачок умственного развития ребенка.

Обучение языку – необходимое условие и самое эффективное средство передачи человеческого опыта познания мира.

Какое отношение это имеет к изучению физики и измерениям физических величин?

 Только на основе собственного опыта у любого человека формируется обобщенное понятие о горячем, холодном, сладком, горьком и т.д. Возникновение у человека понятий о качествах предметов -  это новая, более высокая ступень развития мышления, поскольку в природе таких предметов, явлений нет, эти понятия созданы умом человека. Это теоретические понятия (качественная характеристика предметов или явлений). Качественная характеристика предметов – субъективна. Для научного формирования мира необходимы способы объективного описания свойств тел и природных явлений, с помощью которых любому человеку можно было бы передать  полную информацию о любых природных явлениях наблюдаемых другим человеком.

Чем  же отличаются научные понятия и методы познания от обычных житейских?

Для установления научных фактов при исследованиях вводятся понятия, с помощью которых возможна объективная количественная характеристика свойств тел, не зависящая от субъективных ощущений человека. Это процесс создания  особого языка – языка науки физики. Основу языка физики составляют понятия, называемые физическими величинами.

Урок № 2, 3

Тема: Физические величины, их измерения

Ведущая дидактическая цель: изучение нового материала

План: Физические термины. Качественное и количественное описание физических явлений. Физическая величина, ее обозначение и значение. Единицы физических величин. Международная система единиц (СИ).

Рекомендации: физическая величина – именованное число, развести понятия “размер” и “величина”, познакомить с видами измерений, измерительные приборы и их характеристики.

Органы чувств с помощью которых познаем мы мир

Зрение

Вкус

Слух

Интуиция - способность головы чуять

Осязание

Обоняние

Как же человек познает мир?

На основе опыта взаимодействия с различными предметами у каждого человека формируются понятия о предметах и явлениях. Эти понятия отличаются от своих предметов: предметы существуют реально, а понятия – в мыслях и умах людей. Понятия субъективны и различны у разных людей. Понятия одного человека о мире невозможно передать другому, оно формируется у каждого человека только на основе личного практического опыта и собственных размышлений, собственных умственных усилий.

Каким же образом развивается наука, передается опыт прошлых человеческих поколений новым поколениям?

Ребенок видит реальные предметы и слышит слова родителей, но при этом они не передают понятия об этих предметах, а лишь сообщают их названия. Понятие же формируется в сознании ребенка только на основе собственных ощущений. Устанавливается связь между последовательностью звуковых сигналов со сложным спектральным составом, улавливаемым ухом, и видимыми или осязаемыми при этом предметами.

Язык – служит не только для обозначения предметов, но и для подачи сигналов, побуждающих к определенным действиям:”Встань!”, “Сядь”, “Иди сюда!”, “Дай”.

Сигналы побуждения к действию характерны не только для языка человека, но и для языков животных.(птицы, кошки, собаки и т.д.)

Овладение языком - это особый процесс. При этом ребенок учится анализировать и выделять сигналы по определенным признакам, устанавливать причинно-следственные связи между сигналами от различных органов чувств; в результате совершается качественный скачок умственного развития ребенка.

Обучение языку – необходимое условие и самое эффективное средство передачи человеческого опыта познания мира.

Какое отношение это имеет к изучению физики и измерениям физических величин?

Только на основе собственного опыта у любого человека формируется обобщенное понятие о горячем, холодном, сладком, горьком и т.д. Возникновение у человека понятий о качествах предметов - это новая, более высокая ступень развития мышления, поскольку в природе таких предметов, явлений нет, эти понятия созданы умом человека. Это теоретические понятия ( качественная характеристика предметов или явлений ). Качественная характеристика предметов – субъективна. Для научного формирования мира необходимы способы объективного описания свойств тел и природных явлений, с помощью которых любому человеку можно было бы передать полную информацию о любых природных явлениях наблюдаемых другим человеком.

Чем же отличаются научные понятия и методы познания от обычных житейских?

Для установления научных фактов при исследованиях вводятся понятия, с помощью которых возможна объективная количественная характеристика свойств тел, не зависящая от субъективных ощущений человека. Это процесс создания особого языка – языка науки физики. Основу языка физики составляют понятия, называемые физическими величинами.

Любая физическая величина имеет:

• Знак обозначения;
• Способ измерения;
• Единицу измерения.

Основные единицы - выбираются

произвольно (имеют эталон) : длина,

масса, время, сила тока, сила света.

Производные единицы – определяются

через уравнения связи между

физическими величинами: скорость,

путь, объем.

Измерения физических величин - сравнение размера измеряемой величины с эталоном единицы физической величины

Измерение времени

Измерение длины

Измерение температуры тела

Измерение силы

Размер физической величины - количественное содержание характеристики физического объекта или явления. Размер величины для данного объекта остается неизменным и не зависит от выбора единицы измерения. (удав – 38 попугаев, 7 обезьян и 4 слона)

Значение физической величины - это произведение отвлеченного числа, называемого числовым значением величины, на единицу физической величины. Например:

• Длина L = 1,5м = 1,5 * 1м;
• Температура t 0 = 23 0 C = 23 * 1 0 C;
• Время t = 5 час = 5 * 1 час.

Измерительный прибор - средство измерения, дающее возможность непосредственно отсчитывать значения измеряемой величины.

Прямое измерение - измерительный прибор дает непосредственно информацию о значении измеряемой величины.

Косвенное измерение - измерения, при которых значение измеряемой величины находят путем вычислений.

Например:

длина L – прямое измерение (определяется прибором линейкой);

площадь S = a * b – косвенное измерение (определяется по формуле)

Использовать весы с разновесом (m) и мерный цилиндр (V)

ρ = m/V

Измерительные приборы имеют:

Шкала - штриховые деления, а рядом написаны значения этих делений,

Предел измерения - максимальное числовое значение нанесенное на шкале,

Цена деления - числовое значение самого маленького промежутка между ближайшими штрихами, определяется так:

• Берут два близ лежащих числовых значения, от большего отнимают меньшее

300 – 200 = 100

2. Полученное число делят на количество маленьких делений, на которые разбит этот промежуток

100 : 10 = 10

3. На каждом измерительном приборе указывают единицы размерности, здесь указано

4. Записываем окончательный результат:

цена деления данного прибора 10

Мензурка

Международная система единиц

Такие единицы измерения применялись и применяются для определения длины тел. Но у разных людей эти величины разные и это вызывало неудобство в измерениях.

В 1960г. на 11 Генеральной конференции по мерам и весам была принята Международная система единиц СИ (SI – система интернациональная).

Эта система имеет семь основных единиц:

метр (м), килограмм (кг), секунда (с), ампер (А), кельвин (К), кандела (кд), моль (моль).

Соответственно в системе СИ принято семь основных физических величин: L – длина ,

m – масса , t – время , I – сила электрического тока , T – температура термодинамическая , J – сила света , ν – количество вещества.

Все физические величины делятся на:

Скалярные - величины, которые имеют только числовое значение (модуль) и не имеют направления. К таким величинам относятся: m- масса , t – время , V – объем , T – температура , S – площадь , h – высота , ρ – плотность тела и многие другие величины.

Векторные - величины, которые кроме числового значения (модуль), имеют и направления. Про векторную величину всегда можно сказать куда она направлена. К таким величинам относятся: ʋ - скорость , a - ускорение , F - сила и многие другие.

Погрешности измерений

Всякое измерение может быть выполнено с большей или меньшей точностью. Это обусловлено: несовершенством измерительного прибора , ошибкой экспериментатора , влиянием внешних факторов и другими причинами.

Инструментальная погрешность - погрешность измерения, обусловленная несовершенством средства измерения. Такая погрешность составляет половину цены деления и записывается так:

- масса тела,

- длина тела.

Есть еще ряд погрешностей: абсолютная , относительная и другие. Эти погрешности мы научимся вычислять в старших классах при выполнении лабораторных работ .

Домашнее задание : уч. § 2, 3 ? к §; р.т. 1 § 2, § 3

Автор презентации учитель физики МБОУ “СОШ № 37” г. Кемерово

Шинкоренко Ольга Владимировна