Предложите способ измерения линейкой диаметра нити тонкой проволоки с помощью метода рядов

Предложите способ измерения линейкой диаметра нити тонкой проволоки с помощью метода рядов

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

Методическая разработка урока физики в 7 классе «Лабораторная работа №2 « Измерение размеров малых тел »»
методическая разработка по физике (7 класс) на тему

Методическая разработка может быть использована для проведения лабораторных работ по физике в 7 классе.

Скачать:

Вложение	Размер
laboratornaya_rabota_no_2_7_klass.pptx	2.88 МБ
laboratornaya_rabota_no2.docx	28.04 КБ

Предварительный просмотр:

Подписи к слайдам:

Как определить диаметр проволоки ?

Чтобы измерить диаметр проволоки, намотали вплотную на карандаш 10 витков из неё. Длина из этих витков проволоки равна l = 19 мм. Определите диаметр проволоки.

Как определить толщину монеты ?

Способ, которым вы определили диаметр проволоки и толщину монеты, называется способом рядов . Именно этим способом вы будете определять размеры малых тел.

Лабораторная работа №2 Определение размеров малых тел способом рядов. Домашнее задание: оформить лабораторную работу № 2, повторить § 7, 8

Лабораторная работа №2 Определение размеров малых тел способом рядов Цель работы: Научиться измерять размеры малых тел; научиться выполнять измерения способом рядов. Оборудование: линейка горох пшено проволока

Правила техники безопасности. Не берите в рот и не рассыпайте мелкие предметы по столу и полу. Будьте осторожны с иголкой. На столе не должно быть никаких посторонних предметов.

1. Изучите шкалу линейки. Определите цену деления. Ход работы

2. Определите способом рядов диаметр горошины. Для этого положите в плотную к линейке 15 горошин в ряд. Измерьте длину ряда и вычислите диаметр одной горошины.

20 0 10 30 40 Количество Длина ряда Диаметр 1 горошины = Длина ряда Количество горошин

– диаметр горошины, мм – длина ряда горошин, мм – количество горошин в ряду

20 0 10 30 40 Количество Длина ряда Диаметр 1 горошины = Длина ряда Количество горошин б) Измерения проведите не менее 3 раз. Для этого составляйте ряды с разным количеством частиц (10,20)

20 0 10 30 40 Количество Длина ряда Диаметр 1 горошины = Длина ряда Количество горошин Полученные значения запишите в таблицу

Тело № опыта Кол-во частиц в ряду Длина ряда, мм размер частицы мм среднее значение размера частицы мм м горох 1 10 2 15 3 20 пшено 1 10 2 15 3 20 молекула На фото Истин. размер 1 10 2 15 3 20 Вычислите среднее значение измеряемой величины.

– измеряемый диаметр – диаметр горошины, мм – погрешность измерений, мм ПОГРЕШНОСТЬ ИЗМЕРЕНИЙ Запишите значения в таблицу с учетом погрешности.

3. Определите таким же способом размер крупинки пшена. – диаметр крупинки пшена, мм – длина ряда крупинок пшена, мм – количество крупинок в ряду

Рассмотрите фотографию атомов золота (рис. 178 стр. 161) в учебнике.

Определите аналогично с предыдущим заданием размеры частиц.

– диаметр молекулы на фотографии, мм – длина ряда молекул, мм , – количество молекул в ряду

Определите истинный размер молекулы – истинный размер молекулы, мм – диаметр молекулы на фотографии, мм Увеличение на фотографии равно 70000 , значит истинный размер молекулы в 70000 раз меньше, чем на фото. Данные измерений и вычислений запишите в таблицу.

Дополнительное задание. Предложите способ измерения диаметра нити и опишите его. Измерьте диаметр нити в катушке..

5. Сделайте соответствующий вывод. Сегодня на лабораторной работе я научился … (см. цель работы)

Огромное спасибо коллегам , в частности Бахтиной Ирине Владимировне , за предоставленные материалы. Их опыт и элементы разработок я с удовольствием использовала для создания этой презентации. Надеюсь , что наш совместный труд будет полезен и коллегам и обучающимся. Удачи в познании удивительной науки-Физика! С уважением, Иванова И.В.

Предварительный просмотр:

Лабораторная работа № 2

Измерение размеров малых тел

Цель работы : Научиться измерять размеры малых тел; научиться выполнять измерения способом рядов.

Приборы и материалы : линейка, горох, пшено, иголка, тонкая проволока.(нить)

Правила техники безопасности .

Не берите в рот и не рассыпайте мелкие предметы по столу и полу. Будьте осторожны с иголкой. На столе не должно быть никаких посторонних предметов.

Тренировочные задания и вопросы

1.Можно ли с помощью линейки точно измерить диаметр проволоки,

нити, волоса? Почему?

2.Как меняется объем тела при нагревании и охлаждении? Почему?

3.Можно ли сказать, что объем газа в сосуде равен сумме объемов его

4.Равны ли размеры молекул одинаковых веществ, находящихся в

составе других веществ(например: молекула воды в молоке, лимонаде)

Порядок выполнения работы

1. Изучите шкалу линейки. Определите цену деления.

2. Определите способом рядов диаметр горошины.

а) Положите в плотную к линейке 15 горошин в ряд. Измерьте длину ряда и вычислите диаметр одной горошины.

б) Измерения проведите не менее 3 раз. Для этого составляйте ряды с

разным количеством частиц (10,20)

в) Полученные значения запишите в таблицу

г) Вычислите среднее значение измеряемой величины. Запишите в

таблицу с учетом погрешности.

3. Аналогичным способом определите диаметр пшена.

– диаметр крупинки пшена, мм
– длина ряда крупинок пшена, мм
– количество крупинок в ряду

Полученные значения запишите в таблицу

4. Рассмотрите фотографию атомов золота (рис. 178 стр. 161) в учебнике.

а) Определите аналогично с предыдущим заданием размеры частиц.

Лабораторная работа № 2

Измерение размеров малых тел

Цель работы : Научиться измерять размеры малых тел; научиться выполнять измерения способом рядов.

Приборы и материалы : линейка, горох, пшено, иголка, тонкая проволока.(нить)

Правила техники безопасности .

Не берите в рот и не рассыпайте мелкие предметы по столу и полу. Будьте осторожны с иголкой. На столе не должно быть никаких посторонних предметов.

Тренировочные задания и вопросы

1.Можно ли с помощью линейки точно измерить диаметр проволоки,

нити, волоса? Почему?

2.Как меняется объем тела при нагревании и охлаждении? Почему?

3.Можно ли сказать, что объем газа в сосуде равен сумме объемов его

4.Равны ли размеры молекул одинаковых веществ, находящихся в

составе других веществ(например: молекула воды в молоке, лимонаде)

Порядок выполнения работы

1. Изучите шкалу линейки. Определите цену деления.

2. Определите способом рядов диаметр горошины.

а) Положите в плотную к линейке 15 горошин в ряд. Измерьте длину ряда и вычислите диаметр одной горошины.

б) Измерения проведите не менее 3 раз. Для этого составляйте ряды с

разным количеством частиц (10,20)

в) Полученные значения запишите в таблицу

г) Вычислите среднее значение измеряемой величины. Запишите в

таблицу с учетом погрешности.

3. Аналогичным способом определите диаметр пшена.

– диаметр крупинки пшена, мм
– длина ряда крупинок пшена, мм
– количество крупинок в ряду

Полученные значения запишите в таблицу

4. Рассмотрите фотографию атомов золота (рис. 178 стр. 161) в учебнике.

а) Определите аналогично с предыдущим заданием размеры частиц.

– диаметр молекулы на фотографии, мм
– длина ряда молекул, мм , – количество молекул в ряду

б) Определите истинный размер молекулы

– истинный размер молекулы, мм

– диаметр молекулы на фотографии, мм
– увеличение фотографии

Данные измерений и вычислений запишите в таблицу.

Источник