ПОНЯТИЕ О ВЕЛИЧИНЕ И ИЗМЕРЕНИИ ФИЗИЧЕСКИЕ ВЕЛИЧИНЫ ПРЯМЫЕ

ПОНЯТИЕ О ВЕЛИЧИНЕ И ИЗМЕРЕНИИ. ФИЗИЧЕСКИЕ ВЕЛИЧИНЫ. ПРЯМЫЕ И КОСВЕННЫЕ ИЗМЕРЕНИЯ. ©eduquest. ucoz. ru

ФИЗИКА - наука о физических явлениях природы

ФИЗИЧЕСКИЕ ЯВЛЕНИЯ - МЕХАНИЧЕСКИЕ (движение самолетов, машин) - ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ (электрический ток, электризация тел) - МАГНИТНЫЕ (действие магнитов на железо) - ОПТИЧЕСКИЕ (отражение света от зеркал) - ТЕПЛОВЫЕ (таяние льда, кипение воды) - АТОМНЫЕ (распад ядер, работа атомных реакторов) - АКУСТИЧЕСКИЕ (эхо)

ИЗМЕРЕНИЯ В физике любой предмет = физическое тело. Измерить какую-либо величину, значит сравнить её с однородной величиной, принятой за единицу. Прежде чем измерять необходимо установить единицу измерения, с которой будет сравниваться измеряемая величина.

ИЗМЕРЕНИЯ Физической величиной называют характеристику тел или явлений, которую можно выразить количественно в процессе измерения или вычисления. Чтобы измерять данную величину необходимо прежде договориться: - о единице данной величины; - способе измерения; - средстве измерения (приборе)

ИЗМЕРЕНИЯ Широко известные единицы измерения: метр, секунда, килограмм, градус, киловатт; Измерительные приборы: Весы, линейка, часы, термометр, электросчетчик, барометр

СИСТЕМА ЕДИНИЦ СИ Создана для практики (единицы измерения входящие в нее используются на практике) Основные единицы: Метр = [1 м] Килограмм = [1 кг] Секунда = [1 с] Кельвин = [1 К] Ампер = [1 А] Кандела = [1 Кд] Моль = [1 моль]

ИЗМЕРЕНИЕ ДЛИНЫ За единицу измерения принят метр (от греч. Metron – мера) [1 м] Эталон метра – брусок из сплава платина + иридий, на который нанесены два штриха. Расстояние между штрихами нанесено так, чтобы его можно было воспроизвести с высокой точностью. Многие государства имеют копию эталона. По ней сверяют измерительные приборы.

ИЗМЕРЕНИЕ ДЛИНЫ В 1799 из платины был изготовлен эталон метра, длина которого соответствовала одной сорокамиллионной части Парижского меридиана. Во время правления Наполеона метрическая система распространилась по всей Европе. Только в Великобритании, которая не была завоёвана Наполеоном, остались традиционные меры длины: дюйм, фут и ярд.

ИЗМЕРЕНИЕ ДЛИНЫ На метре как единице длины и килограмме как единице массы была основана метрическая система, которая была введена «Метрической конвенцией» , принятой на Международной дипломатической конференции 17 государств (Россия, Франция, Великобритания, США, Германия, Италия и др. ) 20 мая 1875 года. В 1889 был изготовлен более точный международный эталон метра. Этот эталон изготовлен из сплава 90 % платины и 10 % иридия и имеет поперечное сечение в виде буквы «X» . Его копии были переданы на хранение в страны, в которых метр был признан в качестве стандартной единицы длины.

ИЗМЕРЕНИЕ ДЛИНЫ Современное определение метра: Метр — это длина пути, проходимого светом в вакууме за (1 / 299 792 458) секунды.

ИЗМЕРЕНИЕ ПЛОЩАДИ Площадь – это количественная характеристика размеров поверхности. Единица измерения площади – 1 метр квадратный. 2 1 м 1 м 2 – это площадь плоского квадрата со стороной , равной 1 м. 1 м

ЗАДАНИЕ Определите площадь своей руки сделав его отпечаток на листе бумаги в клеточку. Площадь одной клеточки тетрадного листа – j см 2 = 0, 25 см 2.

ИЗМЕРЕНИЕ ОБЪЕМА Объем – это место, которое тело занимает в пространстве, или часть пространства, ограниченная замкнутой поверхностью. За единицу объема принят кубический метр = 1 м 3 – объем куба с ребром, равным 1 м.

ИЗМЕРЕНИЕ ОБЪЕМА Многие окружающие тела имеют форму параллелепипеда: мел, комната, здание и другие тела. Из геометрии объем параллелепипеда определяется по формуле: V = a∙b∙c a – ширина; b - длина; с - высота

ИЗМЕРЕНИЕ ВРЕМЕНИ Поток, текущий равномерно неизвестно откуда, неведомо куда, его нельзя ни ускорить, ни замедлить, ни повернуть вспять. Единицы измерения времени: В системе СИ: [ 1 с ] Время измеряется также в минутах, часах, месяцах, сутках, годах и веках с помощью часов и секундомера

ИЗМЕРЕНИЕ МАССЫ Массой обладают все тела: твердые, жидкие газообразные большие по размерам (звезды и планеты) маленькие (песчинки) За единицу массы принят килограмм – [1 кг]. Для измерения используют весы.

ИЗМЕРЕНИЕ МАССЫ Более крупные и мелкие единицы массы: 1 т = 1000 кг 1 кг = 1000 г 1 г = 1000 мг

ИЗМЕРЕНИЕ ТЕМПЕРАТУРЫ Температура – важная физическая величина. Измеряется при помощи прибора, который называется термометр. Термометры бывают: медицинский уличный Единицы измерения: градус Цельсия, Кельвин

ТИПЫ ИЗМЕРЕНИЙ ФИЗИЧЕСКИХ ВЕЛИЧИН Прямые измерения: Значение искомой величины непосредственно определяется с помощью прибора, измеряющего саму эту величину. Непосредственно можно: измерить размеры тела: • линейкой, • штангенциркулем, • микрометром

ТИПЫ ИЗМЕРЕНИЙ ФИЗИЧЕСКИХ ВЕЛИЧИН Косвенные измерения: Значение искомой физической величины находят, основываясь на результатах прямых измерений других физических величин, с которыми эта физическая величина связана известной функциональной зависимостью. Среднюю плотность тела можно вычислить, пользуясь результатами прямых измерений массы и объема этого тела.

ТИПЫ ИЗМЕРЕНИЙ ФИЗИЧЕСКИХ ВЕЛИЧИН Задание Приведите примеры и запишите себе в тетрадь, какие еще физические величины можно измерить путем косвенных измерений

ТИПЫ ИЗМЕРЕНИЙ ФИЗИЧЕСКИХ ВЕЛИЧИН Задание Можно ли измерить какую-либо физическую величину путем прямых и косвенных измерений? Приведите пример.

ИЗМЕРЕНИЕ ФИЗИЧЕСКИХ ВЕЛИЧИН Средства измерений - технические средства, используемые для выполнения экспериментальной части измерений. ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЕ ПРИБОРЫ МЕРЫ И СОСТОЯЩИЕ ИЗ НИХ ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЕ СИСТЕМЫ И УСТАНОВКИ

ИЗМЕРЕНИЕ ФИЗИЧЕСКИХ ВЕЛИЧИН Измерительные приборы – средства измерения, с помощью которых можно непосредственно отсчитывать значения измеряемых величин

ИЗМЕРЕНИЕ ФИЗИЧЕСКИХ ВЕЛИЧИН Меры – средства измерения, служащие для воспроизведения физических величин заданных (одного или нескольких) размеров) Примеры: • наборы гирь • образцовые сопротивления и катушки индуктивности • магазины емкостей • различные меры длины

ПОГРЕШНОСТИ ИЗМЕРЕНИЙ Погрешность измерений (ошибка измерений) – это разность между результатом измерения и истинным значением измеряемой величины. Обычно связаны с техническими трудностями и с действием множества искажающих факторов, влияние которых трудно учесть.

ПОГРЕШНОСТИ ИЗМЕРЕНИЙ Технические трудности: несовершенство измерительных приборов; Ограниченные возможности органов зрения человека; и др.

ПОГРЕШНОСТИ ИЗМЕРЕНИЙ Ряд факторов, влияние которых трудно учесть: колебания температуры воздуха; движение воздуха вблизи измерительного прибора; малые вибрации элементов измерительной установки; и др.

ТРИ ТИПА ПОГРЕШНОСТЕЙ ИЗМЕРЕНИЙ Грубые ошибки, или промахи Систематические погрешности методические Инструментальные (приборные) случайные

ТРИ ТИПА ПОГРЕШНОСТЕЙ ИЗМЕРЕНИЙ Грубые ошибки, или промахи Обычно бывают связаны: • с неисправностью измерительной аппаратуры; • либо с ошибкой экспериментатора в отсчете или записи показаний приборов; • либо с резким изменением условий измерения Результаты измерений, соответствующие грубым ошибкам следует всегда отбрасывать и взамен производить новые измерения!!!

ТРИ ТИПА ПОГРЕШНОСТЕЙ ИЗМЕРЕНИЙ Систематические - погрешности, которые при многократном измерении одной и той же величины остаются постоянными, либо изменяются по определенному закону. Систематические погрешности включают в себя методические и инструментальные (приборные) погрешности измерений.

ТРИ ТИПА ПОГРЕШНОСТЕЙ ИЗМЕРЕНИЙ Методические ВЫЗЫВАЮТСЯ: • недостатками применяемого метода измерений; • несовершенства теории физического явления; • неточностью расчетной формулы, используемой для нахождения измеряемой величины. Методические погрешности можно уменьшать путем совершенствования метода измерений, а также введения уточнений в расчетную формулу!!!

ТРИ ТИПА ПОГРЕШНОСТЕЙ ИЗМЕРЕНИЙ Инструментальные (приборные) ВЫЗЫВАЮТСЯ: Несовершенством конструкции Неточностью изготовления Измерительных приборов Уменьшение инструментальных погрешностей достигается применением более совершенных и точных приборов!!! ПОЛНОСТЬЮ УСТРАНИТЬ ПРИБОРНУЮ ПОГРЕШНОСТЬ НЕВОЗМОЖНО!!!

ТРИ ТИПА ПОГРЕШНОСТЕЙ ИЗМЕРЕНИЙ Случайные -погрешности, абсолютная величина и знак которых изменяются при многократных измерениях одной и той же физической величины. ВЫЗЫВАЮТСЯ МНОГИМИ ФАКТОРАМИ, НЕ ПОДДАЮЩИМИСЯ УЧЕТУ!!! Полностью избавиться от случайных погрешностей невозможно, но их можно уменьшить путем многократного повторения измерений.

ДОМАШНЕЕ ЗАДАНИЕ Составить таблицу «Приборы и их погрешности» Измерительный прибор Погрешность Единица измерения Взять не менее 5 измерительных приборов! Привести примеры методических, инструментальных и систематических погрешностей. Не менее 2 примеров!!!