Измерение способом рядов что это

Измерение размеров малых тел методом рядов

Метод рядов используют для измерения размеров тел в случае, когда эти размеры меньше цены деления измерительного инструмента. Например, невозможно измерить толщину листа бумаги с помощью линейки с милли­метровыми делениями. Однако если измерить толщину пачки L, содержащей достаточно большое число N таких листов, и разделить полученную величи­ну на N, то мы определим среднюю толщину листа в пачке.

При этом макси­мальная абсолютная погрешность ∆d измерения толщины листа в N раз меньше максимальной абсолютной погрешно­сти ∆L прямого измерения толщины пачки ∆d = , , т. е. в N раз меньше цены деления линейки.

Данным способом можно измерить, например, диаметр тонкой проволоки, крупинок пшена и других малых тел.

1. Увеличивается или уменьшается точность измерения при увеличении числа предметов в ряду?

2. Как изменится максимальная абсолютная погрешность измерения сред­него диаметра тела: а) при увеличении числа тел в ряду в 10 раз; б) при уменьшении числа тел в ряду в 2 раза?

· Ознакомьтесь с критериями оценивания лабораторной работы на стр. 2-3 данного файла.

· Определите размер тел методом рядов. Проведённый эксперимент оформите в тетради для лабораторных работ в соответствии с образцом (памяткой).

Источник

Измерение способом рядов что это

1. Загадки природы и тайны быта

Вот говорят: «Толщиной с человеческий волос». А какова она – толщина волоса? Можно ли её измерить? Или, как говорят физики, оценить, в том случае, если измерения нельзя выполнить с высокой точностью. Или, допустим, можно ли измерить толщину нитки?

2. Другие х – файлы

Возможны и другие задачи. Можно ли обычной линейкой измерить:

а) толщину страницы учебника;

б) диаметр горошины или пшена;

в) толщину тонкой проволоки?

Смотрите об этом презентацию и при затруднениях читайте текст.

Не поискать ли мне тропы иной,

Приёмов новых, сочетаний странных?

«Ну, и причём здесь Шекспир?» — наверное, подумали Вы? Но …

Шекспир справедливо отметил, что когда наши познания и житейский опыт не могут решить наши проблемы, надо искать другие способы решения. Как правило, какой-нибудь метод, да и отыщется!

3. А мне это надо?

А мне это надо? – спросите Вы. Как знать? Допустим, для шитья используются нитки разной толщины. Она указывается номером на катушке. Причём нитки №10 толще, чем нитки №20.

Для изготовления некоторых элементов электрической цепи необходимо знать толщину проволоки. Для печати книг, газет и журналов используется бумага разной толщины.

А ещё надо просто научиться решать практические задачи, чтобы получать хорошие отметки и сдать экзамен по физике.

4. Истина где-то рядом

Прямые измерения размеров малых или тонких тел невозможны по той причине, что измеряемые величины соизмеримы или даже меньше цены деления используемого прибора. Одним из способов измерения размеров малых тел является, так называемый, метод рядов. Этот метод основан на принципе суммирования длин (масс, объёмов) одинаковых элементов, образующих тело в целом.

Высота стопки одинаковых книг равна сумме высот отдельных книг в этой стопке: h = n · h₀

Толщина (высота) одной книги, в этом случае, равна: h₀ = h : n

Где: n – кол-во книг; h₀ — высота одной книги.

Задача 1. Определить диаметр шарика (бусины).

Обозначим диаметр буквой d . Это и будет размером малого тела, то есть его наибольшей шириной.

Сложность этой задачи заключается в размерах тел, которые такого же порядка, как и цена деления линейки. Диаметр шариков составляет несколько миллиметров и цена деления 1 мм. Это значит, что погрешность такого измерения очень большая. В этом случае лучше применить не прямое измерение диаметра шарика, а косвенное, с использованием метода рядов.

В ряд укладываем несколько шариков. Измеряем длину ряда линейкой и делим её на количество шариков в ряду. Точность косвенных измерений диаметра шарика при таком способе будет значительно выше, чем при прямом измерении линейкой.

Длина ряда: l = 5 см = 50 мм Количество шариков в ряду: n = 7

Диаметр шарика: d = 50 мм: 7 = 7, 1428… мм ≈ 7, 14 мм = 7, 14 · 10 -3 м

Задача 2. Найти диаметр бусины на нитке.

В этом случае задача упрощается. Достаточно плотно сдвинуть некоторое количество бусин на нитке. Расположить этот участок нити вдоль линейки. А затем выполнить прямые и косвенные измерения.

Длина участка нити: l = 6 см = 60 мм Количество бусин: n = 10

Диаметр бусины: d = 60 мм : 10 = 6 мм = 6,0 · 10 -3 м

Задача 3. Определить диаметр тонкой проволоки.

Для решения этой задачи достаточно взять карандаш и намотать на него некоторое количество витков проволоки. Дальнейшие измерения и вычисления аналогичны.

Длина ряда из витков: l = 2 см = 20 мм Количество витков: n = 10

Диаметр (толщина) проволоки: d = 20 мм : 10 = 2 мм = 2 · 10 -3 м

Оформление результатов

Результаты измерений лучше представлять в виде таблицы. Это удобно для косвенных измерений. А также в случае проведения однотипных измерений для разных тел.

Обычно (если нет особых указаний) практические задачи выполняются с точностью до двух значащих цифр после запятой: 7,1428… мм ≈ 7,14 мм .

Результаты измерений могут быть и такого вида: 6,00 мм. Такой вид записи показывает, что вычисления также выполнены с точностью до сотых. А число либо разделилось без остатка, и дольных значений нет, либо остаток меньшего порядка (тысячные, десятитысячные и т.д.).

Окончательная запись результатов в системе СИ:

d₁ = 7,14 · 10 -3 м; d₂ = 6,00 · 10 -3 м

С учётом погрешности:

d₁ = (7,14 ± 0,07)· 10 -3 м; d₂ = (6,00 ± 0,05) · 10 -3 м.

Погрешность измерений будет уже не 0,5 мм, а в 7 (0,07 мм) и 10 (0,05 мм) раз меньше. И чем больше малых элементов в ряду, тем меньше погрешность измерений.

5. Территория экспериментов

Теперь можно решать практические задачи. В отличие от лабораторных работ, практические задачи не содержат указаний и бланк отчёта необходимо приготовить самому учащемуся. Примеры практических задач:

1. Определить толщину листа учебника физики.

2. Определить толщину нитки в катушке.

3. Определить объём одной капли воды.

Для оформления отчёта одной таблицы мало, надо знать Как составить отчёт по практической работе.

В презентации к уроку есть пример решения задачи и задание для рефлексии.

А если у Вас остались ещё вопросы – спрашивайте на форуме или на странице FQ. Или пишите на электронную почту.

Источник

Лабораторная работа по физике «Измерение размеров малых тел» (7 класс)

«Измерение размеров малых тел»

Образовательные: познакомить учащихся со способами измерения размеров малых тел при помощи щтангенциркуля, и способом рядов.

Развивающие: находить методы решение практических задач, их обосновывать и проверять эффективность.
Воспитательные : продолжить формирование познавательного интереса к предмету «Физика»; коммуникативных умений.

Оборудование: компьютер, мультимедийный проектор, приборы и материалы к проведению лабораторной работы (зерна пшена и гороха, штангенциркуль, линейка, калькулятор учебника Перышкина А.В. «Физика-7» ), компьютерная презентация.

Фрмы и методы обучения:
Традиционные : вводная беседа, беседа при формировании умения работать со штангенциркулем.

Инновационные : проблемное обучение, исследовательский метод, экспериментальная работа в малых группах.

1. Для определения целей урока разумно решить на качественном уровне задачу:

Из крана капает вода, определите при помощи подручных средств объем одной капли.

Эта задача решается в парах, после обсуждения учащиеся дают ответ, что объем капли можно определить при помощи мензурки, подсчитав число капель. Нужно обратить внимание, что для повышения точности нужно брать большее число капель.

2.Самостоятельно предложите способ измерения размеров зерен гороха и пшена. Для учащихся не составляет труда определить размер ряда из зерен. Посчитать размер одного зерна

3. Оформление результатов. Предлагается самостоятельно придумать таблицу отчетов. Либо заполнить следующую:

измерение способом рядов

число частиц в ряду

размер одной частицы,

4. Самостоятельная Работа по учебнику. За основу взята таблица из учебника Перышкина А.В. «Физика-7». При помощи способа рядов определяется размер одной молекулы на фотографии увеличением в 70000раз.

5. Знакомство учащихся со штангенциркулем. Этот прибор имеет две шкалы. верхняя позволяет определить размер с точностью до мм, нижняя (нониус) с точностью до десятой доли мм. Для определения значения по нониусу нужно найти отметку на нем полностью совпадающую с отметкой на верхней шкале. Значение этой отметки на нониусе покажет десятые доли мм.

6. Измерение при помощи щтангенциркуля размеров пшена гороха и молекулы на фотографии. Работа в парах.

7. Сравнение и объяснение результатов, полученных измерением способом рядов и штаненциркулем. Самостоятельная работа

8. В каких случаях удобно производить измерение способом рядов, в каких штангенциркулем?

9. Оформление протокола Л.Р.

10. Творческое задание написать рекламу для штангненциркуля.

Курс повышения квалификации

Дистанционное обучение как современный формат преподавания

• Сейчас обучается 813 человек из 76 регионов

Курс профессиональной переподготовки

Физика: теория и методика преподавания в образовательной организации

• Сейчас обучается 355 человек из 68 регионов

Курс повышения квалификации

Современные педтехнологии в деятельности учителя

• Курс добавлен 23.09.2021
• Сейчас обучается 48 человек из 23 регионов

Ищем педагогов в команду «Инфоурок»

Физика — наука экспериментальная. Эксперимент является основным мерилом все физических теорий. Лабораторные работы — это возможность познакомить учащихся с экспериментальным методом познания в физике. Умение правильно проводить измерения во время лабораторных работ — неотъемлемая часть физического образования.

Лабораторный эксперимент стимулирует у учащихся выработку такие важные личностные качества, как аккуратность в работе приборами; соблюдение чистоты и порядка на рабочем месте, в записях, которые делаются во время эксперимента, организованность, настойчивость в получении результата. У них формируется определенная культура умственного и физического труда.

Лабораторная работа «Измерение размеров малых тел»- первое знакомство учащихся с самостоятельными измерениями. Современные условия требуют не только выполнения по работы по предложенному плану но и, наблюдать явления, выдвигать гипотезы, планировать эксперимент, анализировать результаты, устанавливать зависимости между величинами, делать выводы и т.п.

В данной работе приводятся два способа измерения размеров малых тел — способ рядов, и измерения штангенциркулем. Измерение способом рядов логически вытекает из предложенной вначале урока задачи, интуитивно все учащиеся адаптируют этот метод для измерения диаметра крупинок. Но при измерении массы. объема или скорости этим методом испытывают затруднения. Задачи качественного характера( из крана капает вода, определите при помощи подручных средств объем одной капли, массу одной капли, скорость и время истечения одной капли). решаемые на уроке, призваны преодолеть эти затруднения.

Измерение при помощи штангенциркуля , как правило, вызывает множество вопросов у учащихся и требует пояснений со стороны учителя. Знакомство учащихся со штангенциркулем следует начать с рассмотрения самого пробора и определения его назначения. Этот прибор имеет две шкалы. верхняя позволяет определить размер с точностью до мм, нижняя (нониус) с точностью до десятой доли мм. Для определения значения по нониусу нужно найти отметку на нем полностью совпадающую с отметкой на верхней шкале. Значение этой отметки на нониусе покажет десятые доли мм.

В завершении работы или в качестве домашнего задания предлогается написать рекламу для штангенцикуля. Это задание творческого характера.

Разумно предложить учащимся самостоятельно придумать таблицу для оформления отчета по лабораторной работе.

Источник