VII miesto mokslinis - praktinė konferencija„Žingsnis į ateitį“

Matavimo istorija ir paprasti „pasidaryk pats“ matavimo prietaisai

Užbaigta: Jevgenijus Antakovas, MBOU 4 vidurinės mokyklos mokinys,

Mokslinis vadovas: Osiik T.I. pradinių klasių mokytojas MBOU 4 vidurinė mokykla, Polyarnye Zori

Mano vardas Antakovas Zhenya, I 9 metų.

Esu trečioje klasėje, užsiimu plaukimu, dziudo ir anglų kalba.

Užaugęs noriu tapti išradėju.

Projekto tikslas: - studijuoti laiko, masės, temperatūros ir drėgmės matavimų istoriją ir imituoti paprasčiausius matavimo prietaisus iš laužo medžiagų.

Hipotezė : Pasiūliau, kad paprasčiausias matavimo priemones būtų galima modeliuoti nepriklausomai iš turimų medžiagų.

Projekto tikslai :

- studijuoti įvairių dydžių matavimų istoriją;

Susipažinti su matavimo priemonių dizainu;

Sumodeliuoti kai kuriuos matavimo prietaisus;

Nustatykite galimybę praktinis pritaikymas naminiai matavimo prietaisai.

Mokslinis straipsnis

1. Ilgio ir masės matavimas

Su būtinybe nustatyti atstumus, objektų ilgius, laiką, plotus, tūrius ir kitus dydžius žmonės susidūrė nuo senų senovės.

Mūsų protėviai naudojo savo ūgį, rankos ilgį, delno ilgį ir pėdos ilgį kaip ilgio matavimo priemones.

Norint nustatyti ilgus atstumus, labiausiai įvairių būdų(rodyklių, „vamzdžių“, bukų ir kt. skrydžio diapazonas)

Tokie metodai nėra labai patogūs: tokių matavimų rezultatai visada skiriasi, nes jie priklauso nuo kūno dydžio, šaulio jėgos, budrumo ir kt.

Todėl pamažu pradėjo atsirasti griežti matavimo vienetai, masės ir ilgio standartai.

Viena iš seniausių matavimo priemonių yra svarstyklės. Istorikai mano, kad pirmosios svarstyklės atsirado daugiau nei prieš 6 tūkstančius metų.

Paprasčiausias svarstyklių modelis – vienodos rankos sijos su pakabinamomis taurelėmis pavidalu – buvo plačiai naudojamas Senovės Babilone ir Egipte.

Tyrimo organizavimas

• Rokerinės svarstyklės nuo pakabos

Savo darbe nusprendžiau pabandyti surinkti paprastą puodelių svarstyklių modelį, su kuriuo galima sverti smulkius daiktus, gaminius ir pan.

Paėmiau įprastą pakabą, pritvirtinau ant stovo ir pririšau prie pakabų plastikinius puodelius. Vertikali linija rodė pusiausvyros padėtį.

Norint nustatyti masę, reikia svorių. Vietoj to nusprendžiau naudoti įprastas monetas. Tokie „svoriai“ visada yra po ranka ir užtenka vieną kartą nustatyti jų svorį, kad galėčiau jį panaudoti sveriant ant savo svarstyklių.

5 rub

50 kapeikų

10 rub

1 rub

Tyrimo organizavimas

Eksperimentai su rokerių svarstyklėmis

1. Mastelio skalė

Naudodamas skirtingas monetas, ant popieriaus lapo padariau ženklus, atitinkančius monetų svorį

2. Svėrimas

Saujelė saldainių – subalansuota naudojant 11 skirtingų monetų, bendras svoris 47 gramai

Kontrolinis svoris – 48 gramai

Sausainiai – subalansuoti su 10 monetų, sveriančių 30 gramų Ant kontrolinių svarstyklių - 31 gramas

Išvada: iš paprastų daiktų surinkau svarstykles, su kuriomis galite sverti 1-2 gramų tikslumu

Mokslinis straipsnis

2.Matavimas laiko

Senovėje žmonės jautė laiko bėgimą pagal

dienos ir nakties bei metų laikų kaitą ir bandė ją išmatuoti.

Pirmieji laiko matavimo instrumentai buvo saulės laikrodžiai.

Senovės Kinijoje laiko intervalams nustatyti buvo naudojamas „laikrodis“, kurį sudarė aliejumi suvilgytas virvelis, ant kurio reguliariais intervalais buvo rišami mazgai.

Kai liepsna pasiekė kitą mazgą, tai reiškė, kad praėjo tam tikras laiko tarpas.

Tuo pačiu principu veikė žvakiniai laikrodžiai ir aliejinės lempos su ženklais.

Vėliau žmonės sugalvojo paprasčiausius prietaisus – smėlio ir vandens laikrodžius. Vanduo, nafta ar smėlis teka tolygiai iš laivo į indą, ši savybė leidžia išmatuoti tam tikrus laiko periodus.

XIV–XV amžiuje tobulėjant mechanikai atsirado laikrodžiai su apvijų mechanizmu ir švytuokle.

Tyrimo organizavimas

• Vandens laikrodis pagamintas iš plastikinių butelių

Šiam eksperimentui naudojau du 0,5 litro plastikinius butelius ir kokteilių šiaudelius.

Dangtelius sujungiau dvipuse juostele ir padariau dvi skylutes, į kurias įkišau vamzdelius.

Į vieną buteliuką įpyliau spalvoto vandens ir užsukau dangtelius.

Jei visa konstrukcija apverčiama, skystis teka žemyn per vieną iš vamzdžių, o antrasis vamzdis yra būtinas, kad oras pakiltų į viršutinį butelį.

Tyrimo organizavimas

Eksperimentai su vandens laikrodžiais

Butelis pripildytas spalvoto vandens

Butelis užpildytas augaliniu aliejumi

Skysčio tekėjimo laikas – 30 sekundžių Vanduo teka greitai ir tolygiai

Skysčio tekėjimo laikas – 7 min 17 sek

Alyvos kiekis parenkamas taip, kad skysčio tekėjimo laikas būtų ne ilgesnis kaip 5 minutės

Ant butelių buvo uždėta skalė – žymės kas 30 sekundžių

Kuo mažiau aliejaus viršutiniame buteliuke, tuo lėčiau jis teka žemyn, o atstumai tarp žymių mažėja.

Išvada: gavau laikrodį, kuriuo galima nustatyti laiko intervalus nuo 30 sekundžių iki 5 minučių

Mokslinis straipsnis

3. Temperatūros matavimas

Žmogus gali atskirti karštį ir šaltį, bet nežino tikslios temperatūros.

Pirmąjį termometrą išrado italas Galilėjus Galilėjus: stiklinis vamzdis pripildomas daugiau ar mažiau vandens, priklausomai nuo to, kiek karštas oras išsiplečia ar šaltas oras susitraukia.

Vėliau vamzdžiui buvo pritaikytos padalos, tai yra skalė.

Pirmąjį gyvsidabrio termometrą Farenheitas pasiūlė 1714 m

Pažįstamą skalę pasiūlė švedų mokslininkas Andresas Celsius.

Apatinis taškas (0 laipsnių) yra ledo lydymosi temperatūra, o vandens virimo temperatūra yra 100 laipsnių.

Tyrimo organizavimas

• Vandens termometras

Termometrą galima surinkti naudojant paprastą schemą iš kelių elementų - kolbos (butelio) su spalvotu skysčiu, vamzdelio, popieriaus lapo svarstyklėms

Naudojau nedidelį plastikinį buteliuką, pripyliau tamsinto vandens, įkišau sulčių šiaudelį ir viską sutvirtinau klijų pistoletu.

Pildamas tirpalą užtikrinau, kad nedidelė jo dalis pateks į tūbelę. Stebint susidariusios skysčio kolonėlės aukštį, galima spręsti apie temperatūros pokyčius.

Antruoju atveju plastikinį butelį pakeičiau stikline ampule ir pagal tą pačią schemą surinkau termometrą. Abu įrenginius išbandžiau skirtingomis sąlygomis.

Tyrimo organizavimas

Eksperimentai su vandens termometrais

Termometras 1 (su plastikiniu buteliu)

Termometras buvo įdėtas į karštą vandenį – skysčio stulpelis nukrito žemyn

Termometras buvo įdėtas į ledinį vandenį – pakilo skysčio stulpelis

Termometras 2 (su stikline lempute)

Termometras buvo įdėtas į šaldytuvą.

Skysčio stulpelis nukrito žemyn, įprasto termometro ženklas yra 5 laipsniai

Termometras buvo padėtas ant šildymo radiatoriaus

Skysčio stulpelis pakilo į viršų, įprasto termometro žyma yra 40 laipsnių

Išvada: gavau termometrą, kuriuo galima apytiksliai įvertinti aplinkos temperatūrą. Jo tikslumą galima pagerinti naudojant kuo mažesnio skersmens stiklinį vamzdelį; užpildykite kolbą skysčiu, kad neliktų oro burbuliukų; vietoj vandens naudokite alkoholio tirpalą.

Mokslinis straipsnis

4. Drėgmės matavimas

Svarbus mus supančio pasaulio parametras yra drėgmė, nes žmogaus organizmas labai aktyviai reaguoja į jos pokyčius. Pavyzdžiui, kai oras labai sausas, sustiprėja prakaitavimas, žmogus netenka daug skysčių, o tai gali sukelti dehidrataciją.

Taip pat žinoma, kad norint išvengti kvėpavimo takų ligų, oro drėgnumas patalpoje turi būti ne mažesnis kaip 50-60 proc.

Drėgmės kiekis svarbus ne tik žmogui ir kitiems gyviems organizmams, bet ir techninių procesų eigai. Pavyzdžiui, per didelė drėgmė gali turėti įtakos tinkamam daugumos elektros prietaisų veikimui.

Drėgmei matuoti naudojami specialūs instrumentai – psichrometrai, higrometrai, zondai ir įvairūs prietaisai.

Tyrimo organizavimas

Psichrometras

Vienas iš būdų nustatyti drėgmę yra pagrįstas „sauso“ ir „šlapio“ termometro rodmenų skirtumu. Pirmasis rodo supančio oro temperatūrą, o antrasis – drėgno audinio, kuriuo jis apvyniotas, temperatūrą. Naudojant šiuos rodmenis naudojant specialias psichometrines lenteles, galima nustatyti drėgmės vertę.

Plastikiniame šampūno buteliuke padariau nedidelę skylutę, įkišau virvelę, į dugną įpyliau vandens.

Vienas nėrinių galas buvo pritvirtintas prie dešiniojo termometro kolbos, kitas įdėtas į butelį, kad būtų vandenyje.

Tyrimo organizavimas

Eksperimentai su psichrometru

Aš išbandžiau savo psichrometrą nustatydamas drėgmę įvairiomis sąlygomis

Šalia šildymo radiatorių

Šalia veikiančio drėkintuvo

Sausa lemputė 23 º SU

Šlapia lemputė 20 º SU

Drėgmė 76 %

Sausa lemputė 25 º SU

Šlapia lemputė 19 º SU

Drėgmė 50%

Išvada: Išsiaiškinau, kad patalpų drėgmei įvertinti galima naudoti namuose surinktą psichrometrą

Išvada

Matavimo mokslas yra labai įdomus ir įvairus, jo istorija prasideda senovėje. Egzistuoja didžiulė sumaįvairūs metodai ir matavimo priemonės.

Mano hipotezė pasitvirtino – namuose galima imituoti paprastus instrumentus (jungo svarstykles, vandens laikrodį, termometrą, psichrometrą), kurie leidžia nustatyti svorį, temperatūrą, drėgmę ir nurodytus laiko periodus.

Namų gamybos prietaisus galima naudoti kasdieniame gyvenime, jei po ranka neturite standartinių matavimo priemonių:

Skirkite sau pilvo pratimus, atsispaudimus ar šokinėjimą su virve

Sekite laiką valydami dantis

Klasėje atlikite penkių minučių savarankišką darbą.

Nuorodos.

1. „Susipažinkite, tai... išradimai“; Enciklopedija vaikams; leidykla „Makhaon“, Maskva, 2013 m

2. „Kodėl ir kodėl. Laikas“; enciklopedija; leidykla „Knygų pasaulis“, Maskva 2010 m

3. „Kodėl ir kodėl. Išradimai“; enciklopedija; leidykla „Knygų pasaulis“, Maskva 2010 m

4. „Kodėl ir kodėl. Mechanika; enciklopedija; leidykla „Knygų pasaulis“, Maskva 2010 m

5. „Didžioji žinių knyga“ enciklopedija vaikams; leidykla „Makhaon“, Maskva, 2013 m

6. Interneto svetainė „Entertaining-physics.rf“ http://afizika.ru/

7. Tinklalapis „Laikrodžiai ir laikrodžių gamyba“ http://inhoras.com/

Alekseenko Alina

Projekto vadovas:

Gorobcova Galina Stepanovna

Institucija:

Proletarsko MBOU licėjus Nr. 1

Atskirame studente fizikos projektas tema „Fiziniai įrenginiai aplink mus“ buvo pateiktas apibrėžimas paprastiems fiziniams instrumentams su matavimo skale, naudojamiems kasdieniame fiziniam dydžiui matuoti, pavyzdžiui, barometras, termometras, laikrodis.

Daugiau informacijos apie darbą:

Viduje fizikos mokslo tiriamasis darbas apie fizikinius instrumentus buvo išanalizuota saulės laikrodžių ir svarstyklių istorija ir dizainas, apžvelgta istorinė ir teorinė fizikinių dydžių matavimo informacija, atlikti eksperimentai įgytas žinias pritaikyti praktikoje.

Medžiagos šiam fizikos projektui " Fiziniai įrenginiai aplink mus„yra paties autoriaus atliktas tyrimas apie mastelių prietaisų panaudojimą fizikiniams dydžiams matuoti kasdieniame gyvenime ir jų konkurencingumą elektroninių matavimo priemonių atžvilgiu.

Įvadas
1. Paprasti fiziniai įrenginiai.
2. Termometro istorija.
Išvada
Literatūra

Įvadas

Tyrimo aktualumas: XX amžiuje masto matavimo prietaisus galėjo naudoti tik profesionalai. Tačiau tobulėjant mokslui ir technologijoms, elektroninių matavimo priemonių kasdieniame žmogaus gyvenime sparčiai daugėja: mamos virtuvėje, tėčio garaže, naujajame mobiliajame telefone.

Projekto hipotezė: Darau prielaidą, kad nors šiuolaikinės matavimo priemonės dažniausiai yra elektroninės, svarstyklių yra ir bus.

Darbo tikslas: sisteminti žinias apie mokyklą ir kitas matavimo priemones, naudojant istorinę ir kraštotyrinę mokomąją medžiagą.

Projekto tikslai

1. Išstudijuokite papildomą literatūrą projekto tema
2. Atlikite eksperimentus, kad patvirtintumėte teoriją
3. Sisteminti teorines žinias ir eksperimentinius rezultatus
4. Sukurkite projekto multimedijos produktą

Paprasti fiziniai įrenginiai

Metras- matavimo priemonė, skirta išmatuoto fizinio dydžio vertėms gauti.

Kasdieniame gyvenime: namuose ar mokykloje dažnai susiduriame su įvairiais matavimo prietaisais

Visos matavimo priemonės turi vieną bendrą bruožą: kiekviena iš jų turi skalę.

Svarstyklės- tai prietaisas kūnų masei (svėrimui) nustatyti pagal juos veikiantį svorį, apytiksliai jį skaičiuojant vienodos jėgos gravitacija. Kaip istorinę informaciją Galima pastebėti, kad pirmieji archeologų rasti svarstyklių pavyzdžiai datuojami V tūkstantmečiu pr. e., jie buvo naudojami Mesopotamijoje.

Pateiktoje skaidrėje galite pamatyti daugiausia skirtingos svarstyklės, tačiau mokykloje, klasėje, fizinių kūnų masei nustatyti naudojame svertines svarstykles, kur pradiniame etape reikia subalansuoti svarstykles ir nepamiršti, kad ant kairiosios svarstyklių padėklo dedame svarmenį, ir svoriai dešinėje keptuvėje, kurių matas gali būti gramais ir miligramais. Miligraminiai svoriai yra mažo dydžio ir plokščios formos, todėl norint juos naudoti, reikia naudoti specialų pincetą.

Namuose arba vertikaliomis spyruoklinėmis svarstyklėmis matuojame mases iki 15-20 kg, arba elektroninės svarstyklės(g, mg)

Plieninė gamykla paprastos svertinės svarstyklės. Rusiškas plieno statinys (kontary, kantaras) - metalinis strypas, kurio viename gale yra pastovi apkrova, o kitame - kabliukas ar puodelis sveriamam objektui.

Plieno statramstis subalansuojamas perkeliant antrąjį narvo ar kilpos kabliuką išilgai strypo, kuris tarnauja kaip plieno statinio strypo atrama. “ Dėl plieno gamyklos netobulumo ir piktnaudžiavimo galimybės„TSRS buvo uždrausta naudoti plieno gamyklą prekyboje, kaip ir dabar Rusijos Federacijos teritorijoje.

Buvo išrastas pirmasis paprastas laiko matavimo prietaisas – saulės laikrodis babiloniečiai maždaug prieš 3,5 tūkst.

Tačiau Taganrogo miesto krantinėse stovi tikras saulės laikrodis, įrengtas 1833 metais Grečeskajos gatvėje, Akmeninių laiptų pradžioje.

Jie vaizduoja ciferblatą, pritvirtintą prie marmurinės plokštės (sveria apie 300 kg), kuri sumontuota ant akmeninio 8 pusių stovo griežtai lygiagrečiai horizonto plokštumai.

Saulės laikrodžio ciferblatas neįprastas: jame pažymėti skaičiai apskaičiuojami pagal specialią formulę, be paros valandų nurodymo, kiekvienam mėnesiui pateikiami korekciniai pakeitimai.

Laiko rodiklio vaidmenį atlieka metalinis trikampis, kurio vienas iš aštrių kampų yra lygus Taganrogo miesto geografinei platumai - 47 ° 12 "Š.

Trikampis yra pritvirtintas statmenai ciferblatui taip, kad jo hipotenuzė būtų nukreipta į " dangaus ašigalio»

Saulės laikrodžio rodyklė yra ciferblato trikampio metamo šešėlio kraštas.

Anksčiau Saulės laikrodžiai rodydavo tikrą vietinį saulės laiką, o ciferblato pataisymais jį buvo galima suderinti su mechaniniais laikrodžiais.

Dabar šis tikslumas prarastas. Saulės laikrodis buvo pagamintas tuo metu, kai buvo sukurta idėja motinystės atostogos» laikas. Dabar gyvename pagal Maskvos laiką, bet Taganrogas yra į pietryčius nuo Maskvos, o saulės vidurdienis būna 25 min. anksčiau nei sostinėje.

Dabar laikrodis domina kaip unikalus paminklas.

Švietimo įstaigose gyvsidabrio termometrus naudoti draudžiama, nes gyvsidabrio garai pavojingi žmonių sveikatai.

Termometro istorija

Celsijaus, Farenheito, Kelvino laipsniai – kas buvo pirmasis? Vienas pirmųjų termometro išradėjų buvo italų mokslininkas Galilėjus Galilėjus. 1603 metais jis išrado prietaisą, nė iš tolo neprimenantį šiuolaikinio termometro, ir pavadino jį termoskopu.

Prietaisas buvo stiklinis rutulys, pusiau pripildytas vandens, ir stiklinis vamzdis, vedantis iš jo. Vamzdis buvo padalintas į skyrius, kurie sutartinai nurodė laipsnius, nes skalė dar nebuvo išrasta. Tokio „prietaiso“ veikimo principas buvo pagrįstas temperatūros ir atmosferos slėgio pokyčiais.

Atitinkamai, tokio termometro rodmenys buvo gana santykiniai. Ir tik 1641 metais buvo pradėtas gaminti termoskopas, kuriame vietoj vandens kaip termometrinis skystis buvo naudojamas spalvotas spiritas. Atsirado galimybė tokį įrenginį naudoti lauke esant minusinei temperatūrai.

Šiame vaizdo įraše rutuliukai užpildyti alkoholiu, o vietoj vamzdžio su skyriais yra diskai su temperatūros verte.

1724 metais vokiečių mokslininkas Gabrielis Farenheitas pasiūlė temperatūrai matuoti naudoti to paties pavadinimo Farenheito skalę. Remiantis šia skale, gyvsidabrio termometrai buvo pradėti gaminti. Jo svarstyklės vis dar naudojamos daugelyje šalių, Jungtinėse Amerikos Valstijose, Kanadoje ir Jamaikoje.

Laikui bėgant prietaisai tobulėjo ir keitėsi vizualiai. 1742 m. švedų mokslininkas Andreasas Celsiusas panaudojo savo svarstykles, tačiau jaunas jo mokinys Martinas Stremmeris šiek tiek pakoregavo savo mokytojo išradimą, apversdamas šią skalę, kurią esame įpratę matyti ant šiuolaikinių termometrų.

1860 m. anglų mokslininkas Williamas Kelvinas sukūrė ir pasiūlė savo mastelio modelį. Šią skalę mokslininkai sėkmingai naudoja ir šiandien. Dėl specifinių parametrų labai patogu atlikti įvairių mokslo sričių eksperimentus.

Taigi, dirbdami su fizika tyrimo projektas Kalbant apie mus supančius fizinius instrumentus, mes dar kartą įsitikinome, kad reikia turėti galimybę naudoti svarstykles, jei reikia naudoti matavimo prietaisą.

Tas pats algoritmas naudojamas ir kitų matavimo priemonių svarstyklėms. Pavyzdžiui, už dinamometrai.

Atkreipkite dėmesį- skaidrėje kairėje pavaizduoti laboratoriniai dinamometrai fizikos kabinete, o dešinėje – unikalus dinamometras, kurio padalijimo kaina 0,001 N/div. Tokių dinamometrų nėra nė vienoje rajono mokykloje. Ir matote, kad šio nepaprasto dinamometro pagalba galite stebėti muilo tirpalo molekulių sąveiką.

Čia yra demonstracinis dinamometras ant apatinio kablio, kurio 2 standartiniai svareliai po 100 g, o tai reiškia, kad poveikis yra 2N; Kitas 1N taip pat veikia žemyn į įrenginį iš viršaus. Tas dinamometras rodo 3 N – susidarančių jėgų, veikiančių išilgai vienos tiesės ir viena kryptimi, vertę.

Šis eksperimentas leidžia patikrinti, kad jei 3N jėga veikia žemyn, o 2N į viršų, tai dinamometras, kurį veikia šios jėgos, parodys 1N, jei jėgos nukreiptos priešingomis kryptimis, tada R = F1 - F2

Tai yra, jėgų, nukreiptų išilgai vienos tiesės priešingomis kryptimis, rezultatas yra nukreiptas į jėgą, kurios dydis yra didesnis, o jos modulis yra lygus komponentų jėgų modulių skirtumui.

Taigi: Esu įsitikinęs, kad būtina žinoti ir mokėti rasti bet kurios matavimo priemonės skalės padalos reikšmę, kad būtų galima tiksliai paimti rodmenis ir nesvarbu kur – mokykloje atliekant laboratorinius darbus, ar namo, nes masto matavimo prietaisai negali būti visiškai pakeisti elektroniniais.

termometras, laikrodis, liniuotė, įvairių formų stiklinė ir, žinoma, įvairiausių galimybių mobiliuosius telefonus. Likusius įrenginius naudoja tam tikrų sričių specialistai. Taigi išeina, kad jei XX amžiuje matavimo prietaisus naudojo tik specialistai, tai šiandien bet kurio žmogaus gyvenimas be prietaisų praktiškai neįmanomas.

Išvada

1) Teorinė reikšmė slypi tuo, kad susistemintos teorinės ir praktinės žinios bei įgūdžiai, nustatant skalės matavimo prietaiso dalijimosi vertę; o rezultatinės jėgos nustatymo teorija buvo eksperimentiškai patvirtinta.

2) Praktinė reikšmė iš šio produkto yra tai, kad šis pristatymas gali būti naudojamas 7 fizikos pamokose studijuojant instrumentų skalės padalijimo kainos nustatymo algoritmą ir dirbant su svertinėmis skalėmis, nustatant gaunamąsias jėgas, o 9 klasėje ta pati tema kaip kartojimas;

3) OrumasŠiame projekte yra įdomi istorinė ir kraštotyrinė medžiaga, atitinkanti nurodytą temą.

Šiam darbui parašyti buvo naudojami interneto šaltiniai.

Mokyklos fizikos pamokose mokytojai visada sako, kad fiziniai reiškiniai yra visur mūsų gyvenime. Tik mes dažnai apie tai pamirštame. Tuo tarpu nuostabūs dalykai yra šalia! Nemanykite, kad norint organizuoti fizinius eksperimentus namuose, jums reikia kažko ekstravagantiško. Ir štai tau įrodymas ;)

Magnetinis pieštukas

Ką reikia paruošti?

• Baterija.
• Storas pieštukas.
• Izoliuota 0,2–0,3 mm skersmens ir kelių metrų ilgio varinė viela (kuo ilgesnė, tuo geriau).
• škotas.

Eksperimento vykdymas

Tvirtai apvyniokite vielą, pasukite, kad apverstumėte pieštuką, 1 cm atstumu nuo jo kraštų. Ir taip, kol baigsis visas laidas. Nepamirškite palikti laisvų dviejų vielos galų, po 8–10 cm. Nuimkite laisvus laido galus ir prijunkite juos prie akumuliatoriaus kontaktų.

Kas atsitiko?

Paaiškėjo, kad tai magnetas! Pabandykite prie jo atsinešti smulkių geležinių daiktų – sąvaržėlę, plaukų segtuką. Jie traukia!

Vandens Valdovas

Ką reikia paruošti?

• Organinio stiklo lazdelė (pavyzdžiui, mokinio liniuotė arba įprastos plastikinės šukos).
• Sausas audinys iš šilko arba vilnos (pavyzdžiui, vilnonis megztinis).

Eksperimento vykdymas

Atidarykite čiaupą, kad tekėtų plona vandens srovė. Ant paruošto audinio stipriai patrinkite pagaliuką arba šukomis. Greitai priartinkite lazdelę prie vandens srovės jos neliesdami.

Kas atsitiks?

Vandens srovė sulinks lanku, traukdama lazdelę. Išbandykite tą patį su dviem lazdelėmis ir pažiūrėkite, kas atsitiks.

Į viršų

Ką reikia paruošti?

• Popierius, adata ir trintukas.
• Pagaliukas ir sausas vilnonis audinys iš ankstesnės patirties.

Eksperimento vykdymas

Galite valdyti ne tik vandenį! Iškirpkite 1–2 cm pločio ir 10–15 cm ilgio popieriaus juostelę, sulenkite išilgai kraštų ir per vidurį, kaip parodyta paveikslėlyje. Įkiškite aštrų adatos galą į trintuką. Subalansuokite viršutinį ruošinį ant adatos. Paruoškite „stebuklingą lazdelę“, patrinkite ją ant sauso audinio ir pritraukite prie vieno iš popieriaus juostelės galų iš šono ar viršaus, jos neliesdami.

Kas atsitiks?

Juostelė svyruos aukštyn ir žemyn kaip sūpynės arba suksis kaip karuselė. Ir jei galėsite iškirpti drugelį iš plono popieriaus, patirtis bus dar įdomesnė.

Ledas ir ugnis

(eksperimentas atliekamas saulėtą dieną)

Ką reikia paruošti?

• Mažas puodelis apvaliu dugnu.
• Sauso popieriaus gabalas.

Eksperimento vykdymas

Supilkite vandenį į puodelį ir padėkite į šaldiklį. Kai vanduo pavirs į ledą, išimkite puodelį ir įdėkite į indą su karštu vandeniu. Po kurio laiko ledas atsiskirs nuo puodelio. Dabar išeikite į balkoną, padėkite popieriaus lapą ant akmeninių balkono grindų. Naudokite ledo gabalėlį, kad nukreiptumėte saulę ant popieriaus lapo.

Kas atsitiks?

Popierius turėtų būti suanglėjęs, nes tai jau ne tik ledas jūsų rankose... Ar atspėjote, kad padarėte padidinamąjį stiklą?

Neteisingas veidrodis

Ką reikia paruošti?

• Skaidrus indelis su sandariu dangteliu.
• Veidrodis.

Eksperimento vykdymas

Užpildykite stiklainį vandens pertekliumi ir uždarykite dangtį, kad į vidų nepatektų oro burbuliukų. Padėkite stiklainį dangteliu į viršų į veidrodį. Dabar galite pažvelgti į „veidrodį“.

Priartinkite veidą ir pažiūrėkite į vidų. Bus miniatiūros vaizdas. Dabar pradėkite pakreipti stiklainį į šoną, nepakeldami jo nuo veidrodžio.

Kas atsitiks?

Jūsų galvos atspindys stiklainyje, žinoma, taip pat pasvirs, kol apsivers aukštyn kojomis, o kojų vis tiek nesimatysite. Pakelkite skardinę ir atspindys vėl apsivers.

Kokteilis su burbuliukais

Ką reikia paruošti?

• Stiklinė su stipriu valgomosios druskos tirpalu.
• Baterija iš žibintuvėlio.
• Du maždaug 10 cm ilgio varinės vielos gabalai.
• Smulkus švitrinis popierius.

Eksperimento vykdymas

Nuvalykite vielos galus smulkiu švitriniu popieriumi. Prijunkite vieną laido galą prie kiekvieno akumuliatoriaus poliaus. Laisvus laidų galus panardinkite į stiklinę su tirpalu.

Kas atsitiko?

Burbulai pakils šalia nuleistų vielos galų.

Citrininė baterija

Ką reikia paruošti?

• Citrina, kruopščiai nuplauti ir sausai nušluostyti.
• Du maždaug 0,2–0,5 mm storio ir 10 cm ilgio izoliuotos varinės vielos gabalai.
• Plieninis segtukas.
• Lemputė iš žibintuvėlio.

Eksperimento vykdymas

Nuimkite priešingus abiejų laidų galus 2–3 cm atstumu. Į citriną įkiškite sąvaržėlę ir prisukite prie jos vieno laido galą. Antrosios vielos galą įkiškite į citriną 1–1,5 cm atstumu nuo sąvaržėlės. Norėdami tai padaryti, pirmiausia adata pradurkite citriną šioje vietoje. Paimkite du laisvus laidų galus ir pritvirtinkite juos prie lemputės kontaktų.

Kas atsitiks?

Šviesa užsidegs!

Dirbtinis tornadas. Vienoje iš N. E. Žukovskio knygų aprašomas toks dirbtinio tornado gamybos įrenginys. Virš vandens kubilo 3 m atstumu įdedamas 1 m skersmens tuščiaviduris skriemulys, turintis keletą radialinių pertvarų (119 pav.). Kai skriemulys greitai sukasi, iš kubilo jį pasitiks besisukantis vandens snapelis. Paaiškinkite reiškinį. Kokia yra viesulo susidarymo gamtoje priežastis?

M. V. Lomonosovo „Universalus barometras“ (87 pav.). Prietaisą sudaro gyvsidabriu užpildytas barometrinis vamzdelis, kurio viršuje yra rutuliukas A. Vamzdis kapiliaru B sujungtas su kitu rutuliu, kuriame yra sausas oras. Prietaisas naudojamas trumpiems atmosferos slėgio pokyčiams matuoti. Supraskite, kaip veikia šis įrenginys.

Įrenginys N. A. Lyubimovas. Maskvos universiteto profesorius N. A. Lyubimovas buvo pirmasis mokslininkas, eksperimentiškai ištyręs nesvarumo fenomeną. Vienas iš jo prietaisų (66 pav.) buvo skydelis l su kilpomis, kurios gali nukristi išilgai kreipiamųjų vertikalių laidų. Ant skydelio l sutvirtinamas indas su vandeniu 2. Indo viduje įdedamas didelis kamštis, naudojant strypą, einantį per indo dangtį 3. Vanduo linkęs išstumti kamštį, o pastarasis ištempdamas strypą. 4, laikykite žymeklio rodyklę dešinėje ekrano pusėje. Ar adata išlaikys savo padėtį kraujagyslės atžvilgiu, jei prietaisas nukris?

„Savadarbių prietaisų naudojimas yra vienas iš būdų suaktyvinti mokinių pažintinę veiklą studijuojant fiziką“

Yesenzhulova A.D.

2016 m

Ar žinai, koks stiprus gali būti vienas žmogus?

Fiodoras Dostojevskis

Anotacija

Šis projektas skirtas fizikos mokytojams ir 7-11 klasių mokiniams. Tai leidžia atitrūkti nuo „kreidos“ fizikos ir yra skirta įtraukti moksleivius į instrumentų gamybą ir identifikuoti vaikų kūrybinius gebėjimus.

Aktualumas yra tai, kad instrumentų gamyba ne tik padidina žinių lygį, bet ir atskleidžia pagrindinę studentų veiklos kryptį. Dirbdami su įrenginiu nutolstame nuo „kreidos“ fizikos. Sausa formulė atgyja, idėja materializuojasi, atsiranda visiškas ir aiškus supratimas. Kita vertus, toks darbas yra geras visuomenei naudingo darbo pavyzdys: sėkmingai pagaminti savadarbiai prietaisai gali gerokai papildyti mokyklos biuro įrangą. Namų gamybos prietaisai turi ir kitą nuolatinę vertę: jų gamyba, viena vertus, ugdo praktinius mokytojo ir mokinių įgūdžius, kita vertus, liudija kūrybišką darbą ir mokytojo metodinį augimą.

Išeitis iš sudėtingos situacijos dažniausiai nutinka ten, kur buvo įėjimas...

Karelis Kapekas

Probleminiai klausimai

• Ar verta gaminti savadarbius fizikos instrumentus, kai pramonė jų gamina pakankamais kiekiais ir kokybiškai?
• Kaip be materialinių išlaidų papildyti fizikos kabinetą įranga?
• Kokius naminius prietaisus reikia pasigaminti?

Padaryti prietaisus ir fizines instaliacijas fiziniams reiškiniams demonstruoti, paaiškinti kiekvieno įrenginio veikimo principą ir pademonstruoti jų veikimą.

Hipotezė

Savadarbių instrumentų buvimas mokyklos fizikos kabinete praplečia edukacinių eksperimentų tobulinimo galimybes, gerina mokslinio tiriamojo darbo organizavimą.

1) studijuoti mokslinę ir populiariąją literatūrą apie naminių prietaisų kūrimą;

2) gaminti instrumentus konkrečiomis temomis, kurios apsunkina fizikos teorinės medžiagos supratimą;

3) gaminti prietaisus, kurių nėra laboratorijoje;

Diagnostikos rezultatai

Kas tau patinka fizikos studijose? ?

a) problemų sprendimas -19%;

b) eksperimentų demonstravimas - 21%;

c) vadovėlio skaitymas namuose - 4%;

d) mokytojas, pasakojantis naują medžiagą - 17%;

d) savarankiškas eksperimentų atlikimas -36%;

e) atsakymas prie lentos yra -3%.

Kokius namų darbus mėgsti daryti?

a) vadovėlio skaitymas -22%;

b) uždavinių sprendimas iš vadovėlio -20%;

V) fizikinių reiškinių stebėjimas -40%;

d) užduočių rengimas -7%;

e) nesudėtingų prietaisų gamyba, modeliai -8%;

f) sunkių problemų sprendimas – 3 proc.

Kuri pamoka jus domina?

a) teste - 3%;

b) laboratoriniuose darbuose - 60%;

c) problemų sprendimo pamokoje - 8%;

d) naujos medžiagos mokymosi pamokoje - 22%;

e) nežinau -7%.

Naminis prietaisas

Savo rankomis

Naminis prietaisas

Smulkintuvas

Naminis prietaisas

Siuvimo mašina

9 mokinys Tishchenko A

Naminis prietaisas

Zhangabaev A 10 D klasė

Nuranovas A 10 G klasė

1. Savarankiškai pagaminti fiziniai įrenginiai turi didesnį didaktinį poveikį.

2. Konkrečioms sąlygoms kuriamos savadarbės instaliacijos.

3. Naminiai įrenginiai a priori yra patikimesni.

4. Namų gamybos vienetai yra daug pigesni nei vyriausybės išleisti vienetai.

5. Savarankiškai sukurtos instaliacijos dažnai nulemia mokinio likimą.

Aš vertinu vieną patirtį labiau nei tūkstantį nuomonių,

gimsta tik iš vaizduotės

M. Lomonosovas

Išvada

Bus puiku, jei mūsų projektas „pasikraus“ kūrybinio optimizmo ir privers ką nors patikėti savimi. Juk tai yra pagrindinis jo tikslas: pateikti kompleksą kaip prieinamą, vertą bet kokių pastangų ir galintį suteikti žmogui nepakartojamą supratimo ir atradimo džiaugsmą. Galbūt mūsų projektas paskatins ką nors būti kūrybišku. Juk kūrybinė jėga yra tarsi stipri tampri spyruoklė, talpinanti galingo smūgio krūvį. Nenuostabu, kad išmintingas aforizmas sako: „Tik pradedantysis kūrėjas yra visagalis!

Pasiūlyti:

Mokyklos fizikos kabinetų būklę ir darbą reikėtų vertinti ne pagal abejotinus milijonus rublių, išleistus abejotinai pseudo įrangai, o pagal naminių instaliacijų skaičių, jų aprėptį mokykliniam fizikos kursui ir mokyklos mokiniams.

Meistrai...Profesionalai

Tie, kurie sugebėjo suvokti gyvenime

Akmens dosnumas, metalo siela

Formulės gaivumas, žemės charakteris

Meistrai. Mastaki. Amatininkai

Supratimas iki gelmių

Mašina ir širdies mechanizmas

Lanko smūgis arba turbinų ūžesys

Pranašiškų rankų ištiesimas

Į žvaigždžių pasaulių kryžkelę

Laikas juda meistrų ir pasikliauja meistrais!

... Ir jie stovi kaip tvirtovės,

Savo darbo teisingumu

Ir jie negali kitaip

Ir reikalaujama

Robertas Roždestvenskis

Literatūra

1. N.M. Šachmajevo fizinis eksperimentas vidurinėje mokykloje.

2. L.I.Antsiferovas. Naminiai prietaisai fizikos dirbtuvėms.

3. N.M.Markosova. Ultragarso studijos fizikos kurse.

4. N.M. Zvereva. Mokinių mąstymo aktyvinimas fizikos pamokose.

5. S. Pavlovičius. Prietaisai ir modeliai negyvajai gamtai.

6. I.Ya.Lanina. Ne tik pamoka.

7. S.A. Chorošavinas. Fizinis ir techninis modeliavimas.

8. L.I. Antsiferovas „Naminiai prietaisai fizikos dirbtuvėms“ Maskvos Švietimas 1985 m

9. A.I. Ukhanovas „Naminiai prietaisai fizikoje“ Saratovo SSU 1978 m

Savivaldybės ugdymo įstaiga „2 vidurinė mokykla“ Babynino k

Babyninsky rajonas, Kalugos sritis

X mokslinių tyrimų konferencija

„Gabi vaikai yra Rusijos ateitis“

Projektas „Fizika savo rankomis“

Parengė mokiniai

7 "B" klasė Larkova Viktorija

7 „B“ klasė Kaliničeva Marija

Vadovas Kochanova E.V.

Babynino kaimas, 2018 m

Įvadas 3 puslapis

Teorinė dalis p.5

Eksperimentinė dalis

Fontano modelis 6 psl

Ryšio indai 9 psl

Išvados 11 psl

Nuorodos 13 psl

Įvadas

Šiais mokslo metais pasinėrėme į labai sudėtingo, bet įdomaus mokslo, reikalingo kiekvienam žmogui, pasaulį. Nuo pirmųjų pamokų mus žavėjo fizika, norėjosi išmokti vis naujų dalykų. Fizika – tai ne tik fizikiniai dydžiai, formulės, dėsniai, bet ir eksperimentai. Fizinius eksperimentus galima daryti su bet kuo: pieštukais, stiklinėmis, monetomis, plastikiniais buteliais.

Fizika yra eksperimentinis mokslas, todėl instrumentų kūrimas savo rankomis padeda geriau suprasti dėsnius ir reiškinius. Nagrinėjant kiekvieną temą kyla daug skirtingų klausimų. Mokytojas, žinoma, gali į juos atsakyti, bet kaip įdomu ir įdomu pačiam gauti atsakymus, ypač naudojant rankų darbo instrumentus.

Aktualumas: Instrumentų gaminimas ne tik padeda kelti žinių lygį, bet yra vienas iš būdų stiprinti mokinių pažintinę ir projektinę veiklą pradinėse klasėse mokantis fizikos. Kita vertus, toks darbas yra geras visuomenei naudingo darbo pavyzdys: sėkmingai pagaminti savadarbiai prietaisai gali gerokai papildyti mokyklos biuro įrangą. Galima ir būtina įrenginius pasigaminti vietoje patiems. Namų gamybos prietaisai turi ir kitą vertę: jų gamyba, viena vertus, ugdo praktinius mokytojų ir mokinių įgūdžius ir gebėjimus, kita vertus, rodo kūrybinį darbą.Tikslas: Padaryti prietaisą, fizikos instaliaciją savo rankomis fiziniams eksperimentams demonstruoti, paaiškinti jo veikimo principą, pademonstruoti įrenginio veikimą.
Užduotys:

1. Studijuoti mokslinę ir populiariąją literatūrą.

2. Išmokite pritaikyti mokslo žinias fizikiniams reiškiniams paaiškinti.

3. Pasigaminkite prietaisus namuose ir pademonstruokite jų veikimą.

4. Fizikos kabineto papildymas savadarbiais prietaisais iš laužo medžiagų.

Hipotezė: Pamokoje naudokite pagamintą įrenginį, fizikos instaliaciją, skirtą fiziniams reiškiniams demonstruoti savo rankomis.

Projekto produktas: „Pasidaryk pats“ prietaisai, eksperimentų demonstravimas.

Projekto rezultatas: mokinių susidomėjimas, jų idėjos, nuo kurios fizika kaip mokslas nėra atsiribota, formavimas tikras gyvenimas, fizikos mokymosi motyvacijos ugdymas.

Tyrimo metodai: analizė, stebėjimas, eksperimentas.

Darbas buvo atliktas pagal šią schemą:

Iš įvairių šaltinių gautos informacijos studijavimas šiuo klausimu.

Tyrimo metodų parinkimas ir praktinis jų įsisavinimas.

Savo medžiagos rinkimas – turimų medžiagų surinkimas, eksperimentų vykdymas.

Analizė ir išvadų formulavimas.

aš . Pagrindinė dalis

Fizika yra gamtos mokslas. Ji tiria reiškinius, vykstančius erdvėje, žemės gelmėse, žemėje ir atmosferoje – vienu žodžiu, visur. Tokie reiškiniai vadinami fizikiniais reiškiniais. Stebėdami nepažįstamą reiškinį, fizikai stengiasi suprasti, kaip ir kodėl jis atsiranda. Pavyzdžiui, jei reiškinys gamtoje atsiranda greitai arba retai, fizikai stengiasi jį pamatyti tiek kartų, kiek reikia, kad nustatytų sąlygas, kuriomis jis vyksta, ir nustatytų atitinkamus modelius. Jei įmanoma, mokslininkai tiriamą reiškinį atkuria specialiai tam įrengtoje patalpoje – laboratorijoje. Jie stengiasi ne tik ištirti reiškinį, bet ir atlikti matavimus. Mokslininkai – fizikai – visa tai vadina patirtimi arba eksperimentu.

Mus įkvėpė idėja kurti savo įrenginius. Vykdydami mokslines pramogas namuose, sukūrėme pagrindinius veiksmus, leidžiančius sėkmingai atlikti eksperimentą:

Namų eksperimentai turi atitikti šiuos reikalavimus:

Saugumas atliekant darbus;

Minimalios medžiagų sąnaudos;

Įgyvendinimo paprastumas;

Vertė mokantis ir suprantant fiziką.

7 klasės fizikos kurse atlikome keletą eksperimentų įvairiomis temomis. Pateikiame keletą jų, įdomių ir tuo pačiu lengvai įgyvendinamų.

Eksperimentinė dalis.

Fontano modelis

Tikslas: Parodykite paprasčiausią fontano modelį

Įranga:

Didelis plastikinis butelis - 5 litrai, mažas plastikinis butelis - 0,6 litro, kokteilio šiaudelis, plastiko gabalas.

Eksperimento eiga

Mes sulenkiame vamzdelį prie pagrindo su raide G.

Pritvirtinkite jį nedideliu plastiko gabalėliu.

Trijų litrų butelyje išpjaukite nedidelę skylutę.

Nupjaukite mažo buteliuko dugną.

Pritvirtinkite mažą buteliuką prie didelio, naudodami dangtelį, kaip parodyta nuotraukoje.

Įkiškite tūbelę į mažo buteliuko dangtelį. Pritvirtinkite plastilinu.

Didelio butelio dangtelyje išpjaukite skylę.

Supilkime vandenį į butelį.

Stebėkime vandens tekėjimą.

Rezultatas : stebime vandens fontano formavimąsi.

Išvada: Vandenį vamzdelyje veikia skysčio kolonėlės slėgis butelyje. Kuo daugiau vandens butelyje, tuo didesnis bus fontanas, nes slėgis priklauso nuo skysčio stulpelio aukščio.

Bendraujantys laivai

Įranga: viršutinės dalys iš skirtingų sekcijų plastikinių butelių, guminis vamzdelis.

Nupjaukime viršutines plastikinių butelių dalis, 15-20 cm aukščio.

Sujungiame dalis kartu su guminiu vamzdeliu.

Eksperimento Nr. 1 eiga

Tikslas : parodykite vienalyčio skysčio paviršiaus vietą susisiekiančiuose induose.

1.Į vieną iš gautų indų supilkite vandenį.

2. Matome, kad vanduo induose yra tame pačiame lygyje.

Išvada: bet kokios formos susisiekiančiuose induose vienalyčio skysčio paviršiai nustatomi tame pačiame lygyje (su sąlyga, kad oro slėgis virš skysčio yra vienodas).

Eksperimento Nr. 2 eiga

1. Stebėkime vandens paviršiaus elgseną induose, užpildytuose įvairiais skysčiais. Į prijungtus indus supilkite vienodus kiekius vandens ir ploviklio.

2. Matome, kad skysčiai induose yra skirtingų lygių.

Išvada : susisiekiančiuose induose nevienalyčiai skysčiai susidaro skirtinguose lygiuose.

Išvada

Įdomu stebėti mokytojo atliekamą eksperimentą. Patiems tai atlikti dvigubai įdomiau. Eksperimentas, atliktas su rankų darbo prietaisu, sukelia didelį visos klasės susidomėjimą. Tokie eksperimentai padeda geriau suprasti medžiagą, užmegzti ryšius ir padaryti teisingas išvadas.

Atlikome septintos klasės mokinių apklausą ir išsiaiškinome, ar įdomesnės fizikos pamokos su eksperimentais, ar bendraklasiai norėtų savo rankomis pasigaminti aparatą. Rezultatai pasirodė taip:

Dauguma mokinių mano, kad fizikos pamokos tampa įdomesnės eksperimentuojant.

Daugiau nei pusė apklaustų bendraklasių norėtų pasigaminti instrumentus fizikos pamokoms.

Mums patiko gaminti naminius instrumentus ir atlikti eksperimentus. Fizikos pasaulyje yra tiek daug įdomių dalykų, todėl ateityje mes:

Tęsti šio įdomaus mokslo studijas;

Atlikite naujus eksperimentus.

Nuorodos

1. L. Galperšteinas „Juokingoji fizika“, Maskva, „Vaikų literatūra“, 1993 m.

Fizikos mokymo įranga vidurinėje mokykloje. Redagavo A. A. Pokrovsky „Apšvietimas“, 2014 m

2. A. V. Peryshkina, E. M. Gutnik fizikos vadovėlis „Fizika“ 7 klasei; 2016 m

3. Taip.I Perelman „Pramoginės užduotys ir eksperimentai“, Maskva, „Vaikų literatūra“, 2015 m.

4. Fizika: Etaloninė medžiaga: O.F. Kabardų vadovėlis studentams. – 3 leidimas. – M.: Švietimas, 2014 m.

5.//class-fizika.spb.ru/index.php/opit/659-op-davsif

a- Roma Davydov Vadovas: fizikos mokytojas - Khovrich Lyubov Vladimirovna Novouspenka – 2008 m.

Tikslas: Padaryti prietaisą, fizikos instaliaciją savo rankomis demonstruoti fizikinius reiškinius. Paaiškinkite šio įrenginio veikimo principą. Parodykite šio įrenginio veikimą.

HIPOTEZĖ: Pamokoje naudokite pagamintą įrenginį, instaliaciją fizikoje, kad savo rankomis demonstruotumėte fizikinius reiškinius. Jei šio įrenginio nėra fizinėje laboratorijoje, demonstruojant ir aiškinant temą, šis įrenginys galės pakeisti trūkstamą instaliaciją.

Tikslai: sukurti prietaisus, kurie sukeltų didelį mokinių susidomėjimą. Padarykite prietaisus, kurių nėra laboratorijoje.

sukurti prietaisus, dėl kurių sunku suprasti fizikos teorinę medžiagą.

1 EKSPERIMENTAS: priverstiniai svyravimai. Tolygiai sukant rankeną matome, kad periodiškai besikeičiančios jėgos veiksmas bus perduotas apkrovai per spyruoklę. Keičiant dažnį, lygų rankenos sukimosi dažniui, ši jėga privers apkrovą atlikti priverstines vibracijas.

Priverstinės vibracijos

2 PATIRTIS: Reaktyvinis varymas.

Ant trikojo žiede sumontuosime piltuvėlį ir prie jo pritvirtinsime vamzdelį su antgaliu. Į piltuvėlį pilame vandenį, o kai vanduo pradės tekėti iš galo, vamzdis pasilenks priešinga kryptimi. Tai reaktyvus judėjimas. Reaktyvusis judėjimas yra kūno judėjimas, atsirandantis, kai kuri nors jo dalis yra atskirta nuo jo bet kokiu greičiu. Reaktyvinis varymas

3 EKSPERIMENTAS: Garso bangos. Įsmeigkime metalinę liniuotę į veržlę. Tačiau verta paminėti, kad jei didžioji dalis valdovo veikia kaip yda, tada, sukėlus ją svyruoti, mes negirdėsime jos generuojamų bangų. Bet jei sutrumpinsime išsikišusią liniuotės dalį ir taip padidinsime jos svyravimų dažnį, išgirsime sukurtas elastines bangas, sklindančias ore, taip pat skystų ir kietų kūnų viduje, tačiau jų nematyti. Tačiau kai

tam tikromis sąlygomis

juos galima išgirsti.

5 eksperimentas: Plaukiojantis rutulys Kai pučiate, oro srovė pakelia kamuolį virš vamzdžio. Tačiau oro slėgis purkštuko viduje yra mažesnis nei „tylaus“ oro slėgis, supantis purkštuką. Todėl kamuolys yra savotiškame oro piltuvėlyje, kurio sieneles formuoja aplinkinis oras. Sklandžiai sumažinus purkštuko greitį iš viršutinės skylės, nesunku „pasodinti“ rutulį į pradinę vietą. Šiam eksperimentui reikės L formos vamzdelio, pavyzdžiui, stiklo ir lengvo putplasčio rutulio. Uždarykite viršutinę vamzdžio angą rutuliu (9 pav.) ir pūskite į šoninę angą. Priešingai nei tikėtasi, rutulys nenuskris nuo vamzdžio, o pradės sklandyti virš jo. Kodėl tai vyksta?

plaukiojantis rutulys

6 eksperimentas: kūno judėjimas išilgai „negyvos kilpos“ Naudodami „negyvos kilpos“ įrenginį galite pademonstruoti daugybę eksperimentų, susijusių su materialaus taško dinamika išilgai apskritimo. Demonstracija vykdoma tokia tvarka: 1. Kamuolys nuriedamas bėgiais nuo aukščiausio pasvirusių bėgių taško, kur jį laiko elektromagnetas, maitinamas 24V. Rutulys nuolat apibūdina kilpą ir tam tikru greičiu išskrenda iš kito prietaiso galo2. Rutulys ridenamas iš žemiausio aukščio, kai rutulys tik apibūdina kilpą, nenukrisdamas nuo viršutinio taško3. Iš dar mažesnio aukščio, kai kamuoliukas, nepasiekęs kilpos viršaus, atitrūksta nuo jos ir nukrenta, apibūdindamas kilpos viduje esančią parabolę ore.

Kūno judėjimas „negyva kilpa“

7 eksperimentas: karštas ir šaltas oras Ištempkite balioną ant paprasto pusės litro butelio kaklelio (10 pav.). Įdėkite butelį į puodą su karštu vandeniu. Butelio viduje esantis oras pradės kaisti. Jį sudarančios dujų molekulės, kylant temperatūrai, judės vis greičiau. Jie stipriau bombarduos butelio ir kamuoliuko sieneles. Oro slėgis buteliuko viduje pradės didėti ir balionas pradės pūsti. Po kurio laiko perkelkite butelį į puodą su šaltu vandeniu. Oras butelyje pradės vėsti, sulėtės molekulių judėjimas, sumažės slėgis. Kamuolys susiraukšlės, tarsi iš jo būtų išpumpuotas oras. Taip galite patikrinti oro slėgio priklausomybę nuo aplinkos temperatūros

Oras karštas, o oras šaltas

8 eksperimentas: kieto kūno tempimas Paimdami putplasčio bloką už galų, ištempkite. Aiškiai matomas atstumų tarp molekulių padidėjimas. Taip pat šiuo atveju galima imituoti tarpmolekulinių traukos jėgų atsiradimą.

Standaus kūno įtampa

9 eksperimentas: kieto kūno suspaudimas Suspauskite putplasčio bloką išilgai jo pagrindinės ašies. Norėdami tai padaryti, padėkite jį ant stovo, uždenkite viršų liniuote ir paspauskite ranka. Pastebimas atstumo tarp molekulių mažėjimas ir tarp jų atsirandančios atstumiančios jėgos.

Kietosios medžiagos suspaudimas

4 eksperimentas: dvigubas kūgis rieda aukštyn. Šis eksperimentas skirtas parodyti patirtį, patvirtinančią, kad laisvai judantis objektas visada yra išdėstytas taip, kad svorio centras užimtų žemiausią įmanomą vietą. Prieš demonstravimą lentos dedamos tam tikru kampu. Norėdami tai padaryti, dvigubas kūgis su galais dedamas į išpjovas, padarytas viršutiniame lentų krašte. Tada kūgis perkeliamas žemyn iki lentų pradžios ir atleidžiamas. Kūgis judės aukštyn, kol jo galai pateks į išpjovas. Tiesą sakant, kūgio svorio centras, esantis ant jo ašies, pasislinks žemyn, ką mes matome.

Ar amūrai yra kenkėjai ar naudingi vabzdžiai?

Žiogas yra nariuotakojis vabzdys, priklauso naujasparnių vabzdžių būriui, ilgaūsų orthopterų pobūriui, amūrai (Tettigonoidea) Rusų kalbos žodis „žiogas“ laikomas žodžio „kalvis“ deminutyvu. Bet kūnui

Pasirenkamasis kursas

Anotacija

Pasirenkamasis kursas skirtas studentams, norintiems įgyti patirties savarankiškai pritaikant fizikos žinias praktikoje atliekant eksperimentus, t.y. dalykinis charakteris. Kurso metu pateikiama informacija apie fizikinių matavimų metodus, kurie naudingi ne tik būsimiems fizikai ar inžinieriams, bet ir kiekvienam žmogui kasdieniame praktiniame gyvenime. Laboratoriniuose užsiėmimuose moksleiviai mokysis užtikrintai ir saugiai naudotis įvairiais fiziniais instrumentais – nuo ​​liniuotės ir mikrometro iki skaitmeninio multimetro, įgis praktinių įgūdžių kompetentingai naudoti termometrą kasdienėje praktikoje, matuoti oro drėgmę, kraujospūdį ir kt. patikrinti buitinių elektros prietaisų tinkamumą naudoti. Praktinio darbo su fiziniais instrumentais patirtis padės studentui apgalvotai pasirinkti profilį tolesniam mokymuisi.

Kursas paremtas studentų žiniomis ir gebėjimais, įgytomis studijuojant fiziką, suteikia galimybę giliau susipažinti su fizikinių dydžių matavimo metodais, įgyti praktinio matavimo priemonių naudojimo, gautų rezultatų apdorojimo ir analizės įgūdžių. .

Aiškinamasis raštas

Kurso tikslas yra sudaryti studentams galimybę tenkinti savo individualų pomėgį studijuoti praktinius fizikos pritaikymus pažintinės ir kūrybinės veiklos procese, atliekant savarankiškus eksperimentus ir tyrimus.

Pagrindinis kurso tikslas yra padėti studentui pagrįstai pasirinkti profilį tolesniam mokymuisi. Pasirenkamuose užsiėmimuose studentas praktiškai susipažins su tokiomis veiklomis, kurios pirmauja daugelyje inžinerinių ir techninių profesijų, susijusių su praktiniu fizikos taikymu. Patirtis savarankiškai atliekant pirmuosius paprastus fizinius eksperimentus, vėliau tyrimo ir projektavimo užduotis leis studentui arba patikrinti savo preliminaraus pasirinkimo teisingumą, arba pakeisti pasirinkimą ir išbandyti savo sugebėjimus kita kryptimi.

Pirmojo lygio teorinėse pamokose ( "Mokykitės matuoti!") Nagrinėjami fizikinių dydžių matavimo metodai, matavimo priemonių konstrukcija ir veikimo principas, matavimo rezultatų apdorojimo ir pateikimo būdai. Praktiniuose užsiėmimuose, atlikdami laboratorinius darbus, mokiniai galės įgyti įgūdžių ir gebėjimų planuoti fizikinį eksperimentą pagal užduotį, išmoks pasirinkti racionalų matavimo metodą, atlikti eksperimentą ir apdoroti jo rezultatus.

Antrojo lygio praktinių ir eksperimentinių užduočių atlikimas ( „Matuojamės patys!“) leis studentams pritaikyti įgytus įgūdžius nestandartinėje aplinkoje ir tapti kompetentingais daugeliu praktinių klausimų. Seminarų užsiėmimai prisideda prie gebėjimo savarankiškai įgyti žinių, kritiškai vertinti gautą informaciją, išsakyti savo požiūrį aptariamu klausimu, išklausyti kitų nuomonių ir konstruktyviai jas aptarti, ugdymo.

Trečias lygis ( "Mes tyrinėjame, išrandame, projektuojame, modeliuojame!")– tobulinti praktinius įgūdžius ir ugdyti kūrybišką požiūrį į verslą . Šiame lygyje studentai turės atlikti laboratorinius darbus fizikos dirbtuvėse, skirtose tam tikriems fizikos procesams ir reiškiniams tirti, išbandyti savo jėgas atliekant individualias eksperimentines užduotis ir projektavimo darbus, dirbant kiek nori ir gali savarankiškai. Šio etapo pabaigoje mokiniai gali pristatyti savo tyrimo rezultatus, pavyzdžiui, klasės ar mokyklos kūrybinių darbų konkurse.

Taigi, pagrindinė pasirenkamojo kurso studentų veikla yra savarankiškas darbas fizikos laboratorijoje ir nesudėtingų dominančių eksperimentinių užduočių atlikimas namuose.

Visų tipų praktinės užduotys skirtos naudoti standartinę fizikos kabineto įrangą ir jas gali atlikti visi grupės mokiniai laboratorinių darbų forma arba kaip individualias eksperimentines užduotis mokiniams savo nuožiūra.

Pasirenkamieji užsiėmimai bus naudingi mokiniams sprendžiant kasdieniame žmonių gyvenime kylančias problemas, tokias kaip taisyklingas temperatūros matavimas, kraujospūdžio matavimas, elektros prietaisų tinkamumo tikrinimas. Studentai turėtų užtikrinti, kad dabar galėtų tapti kompetentingi daugelyje praktinių dalykų. Siūlomos problemos paprastos, tačiau joms spręsti reikia kūrybiškai pritaikyti žinias. Susipažinę su fizinių matavimo priemonių sandara ir veikimo principais bei įgydami savarankiškos jų naudojimo patirties, moksleiviai ugdo pasitikėjimą savo gebėjimais sėkmingai sąveikauti su supančio pasaulio objektais ir įvairiomis techninėmis priemonėmis.

Pasirenkamuoju kursu siekiama ugdyti pasitikėjimo savo jėgomis ir gebėjimais kasdieniniame gyvenime naudojant įvairius prietaisus ir buitinę techniką jausmą, taip pat ugdyti susidomėjimą atidžiai tyrinėti pažįstamus reiškinius ir daiktus. Noras suprasti, suvokti reiškinių esmę, dalykų, kurie tarnauja žmogui visą gyvenimą, sandarą, neišvengiamai pareikalaus papildomų žinių, pastūmės jį į saviugdą, žmogus stebės, mąstys, skaitys, tobulės ir sugalvos. - jam bus įdomu gyventi!

Pagrindinio patiekalo turinys

Fizinių dydžių matavimo metodai (h)

Pirmas lygis: išmokti matuoti!

Pagrindiniai ir išvestiniai fizikiniai dydžiai bei jų matavimai. Kiekių vienetai ir standartai. Tiesioginių matavimų absoliučios ir santykinės paklaidos. Matavimo priemonės, įrankiai, priemonės. Instrumentinės ir skaitymo klaidos. Instrumentų klasės. Sisteminių klaidų ribos ir jų vertinimo metodai. Atsitiktinių matavimų paklaidos ir jų ribų įvertinimas.

Eksperimento planavimo ir atlikimo etapai. Atsargumo priemonės atliekant eksperimentą. Atsižvelgiant į matavimo priemonių įtaką tiriamam procesui. Matavimo metodo ir matavimo priemonių parinkimas. Matavimo rezultatų stebėjimo metodai. Matavimo rezultatų registravimas. Lentelės ir grafikai. Matavimo rezultatų apdorojimas. Gautų rezultatų aptarimas ir pristatymas.

Laiko matmenys. Šiluminių dydžių matavimo metodai. Elektrinių dydžių matavimo metodai. Magnetinių dydžių matavimo metodai. Šviesos kiekių matavimo metodai. Atominės ir branduolinės fizikos matavimo metodai.

Laboratoriniai darbai

1. Ilgio matavimas naudojant skalės liniuotę ir mikrometrą.

2. Klaidų ribų įvertinimas matuojant srovės stiprumą.

3. Elektros varžos matavimai naudojant omometrą.

4. Trinties koeficiento matavimas.

5. Srovės priklausomybės nuo įtampos tyrimas elektros lempos kaitinimo siūlelio galuose.

6. Švytuoklės svyravimo periodo priklausomybės nuo jos masės, svyravimų amplitudės ir ilgio tyrimas.

7. Žmogaus reakcijos į šviesos signalą laiko matavimas.

Fiziniai matavimai kasdieniame gyvenime (h)

Antras lygis: Pereikime prie nepriklausomų matavimų!

Temperatūros matavimai namuose. Oro drėgmė ir jos matavimo metodai. Širdies funkcijos tyrimai. Elektros įtampos šaltiniai yra visur aplink mus. Buitiniai elektros prietaisai. Namų ūkis.

Laboratoriniai darbai

8. Termometro rodmenų priklausomybės nuo išorinių sąlygų tyrimas.

9. Oro drėgmės matavimas.

10. Arterinio kraujospūdžio matavimas.

11. Elektrinio žiebtuvėlio veikimo principo studijavimas.

12. Liuminescencinės lempos veikimo principo studijavimas.

Fizikos dirbtuvės (h)

Trečias lygis: Mes tyrinėjame, išrandame, konstruojame, modeliuojame!

Laboratoriniai darbai

13. Kūno kinetinės energijos matavimas.

14. Lazerio spinduliuotės savybių tyrimas.

Eksperimentinės užduotys

ü Dujų termometro modelio kūrimas.

ü Priešgaisrinės signalizacijos mašinos modelio gamyba.

ü Temperatūros reguliavimo automatinio įrenginio modelio skaičiavimas ir išbandymas.

Rezervuoti laiką - 1h.

Studentų atestavimo organizavimas ir vykdymas

Pasirenkamieji užsiėmimai šioje programoje vyksta siekiant patenkinti individualų studentų susidomėjimą studijuoti praktinius fizikos pritaikymus ir padėti pasirinkti profilį tolimesnėms studijoms. Todėl nereikia sistemingai stebėti ir vertinti mokinių žinių. Tačiau jų pasiekimai turėtų būti švenčiami ir skatinami tęsti studijas.

Studentų pasiekimų vertinimo įskaitos forma labiausiai atitinka pasirenkamųjų klasių ypatybes. Patartina įvertinti laboratorinius darbus, atliktus pagal rašytinę ataskaitą, kurioje trumpai aprašomos eksperimento sąlygos, sistemingai pateikiami matavimo rezultatai, daromos išvados.

Remiantis kūrybinių eksperimentinių užduočių atlikimo rezultatais, be ataskaitų raštu, pravartu praktikuoti pranešimus bendroje grupinėje pamokoje su atliktų eksperimentų ir pagamintų prietaisų demonstravimu. Susumavus bendrus visos grupės veiklos rezultatus, galima surengti kūrybinių darbų konkursą. Šiame konkurse studentai galės ne tik pademonstruoti eksperimentinę instaliaciją veikiant, bet ir papasakoti apie jos originalumą bei galimybes, pristatyti savo kūrinį žiūrovams. Čia didelę reikšmę įgyja galimybė suformatuoti savo ataskaitą grafikais, lentelėmis, trumpai ir emocingai pakalbėti apie svarbiausius dalykus. Pavyzdžiui, visos mokyklos konkursuose gali būti pristatomi biologų, chemikų ir rašytojų darbai. Tokiu atveju atsiranda galimybė pamatyti ir įvertinti savo darbus ir save kitų įdomių darbų ir ne mažiau aistringų žmonių fone.

Studento galutinis viso pasirenkamojo kurso pažymys gali būti priskirtas, pavyzdžiui, pagal šiuos kriterijus:

1) atlikta ne mažiau kaip pusė laboratorinių darbų;

2) atlikti bent vieną tyrimo ar projektavimo tipo eksperimentinę užduotį;

3) aktyvus dalyvavimas rengiant ir vedant seminarus, diskusijas, konkursus. Siūlomi mokinių pasiekimų vertinimo kriterijai gali būti tik orientaciniai, bet nėra privalomi.

Remdamasis savo patirtimi, mokytojas gali nustatyti kitus kriterijus.

Fizinių dydžių matavimo metodai

§ 1. Fizikiniai dydžiai ir jų vienetai.

Fizika; fizinės kūnų savybės; skaitiklio istorija; modernus skaitiklio apibrėžimas; fizinis kiekis; pagrindiniai ir išvestiniai fizikiniai dydžiai; kiekių ir standartų vienetai; tarptautinė vienetų sistema SI.

§ 2. Fizinių dydžių matavimai.

Fizinių dydžių matavimai; fizinio dydžio dydis ir vertė; priemonės ir matavimo prietaisai; tiesioginiai ir netiesioginiai matavimai; absoliučios ir santykinės matavimo paklaidos; ilgio išmatavimai.

Laboratorinis darbas 1. Ilgio matavimas naudojant skalės liniuotę ir mikrometrą.

§3. Tiesioginių pavienių matavimų klaidos.

Matavimo paklaidos ribos; absoliučios ir santykinės paklaidos ribos; instrumentinė klaida; instrumentų tikslumo klasė; skaitymo klaida; matavimo metodo paklaida; sisteminės ir atsitiktinės klaidos; kaip galima atsižvelgti į matavimo paklaidas arba jas sumažinti.

Laboratorinis darbas 2. Srovės matavimų paklaidų ribų įvertinimas.

§4. Eksperimento saugumas.

Eksperimento saugumo žmonėms užtikrinimas; atsargumo priemonės; matavimo priemonių ir įrangos eksperimento saugumo užtikrinimas.

§5. Eksperimento planavimas ir vykdymas.

Matavimo metodo ir prietaisų parinkimas; prietaisų įtaka matavimo rezultatams; preliminarūs matavimai; valdomo kintamojo kitimo etapo parinkimas; išlaikant pastovias eksperimento sąlygas.

§6. Atsitiktinių matavimo paklaidų ribų įvertinimas.

Pakartotiniai matavimai ir išmatuotos vertės aritmetinio vidurkio radimas; standartinis nuokrypis; standartinis nuokrypis; atsitiktinių matavimo paklaidų ribų įvertinimas.

Laboratorinis darbas 5. Trinties koeficiento matavimas.

§7. Matavimo rezultatų apdorojimas.

Apytiksliai skaičiai; netiesioginių matavimų paklaidų ribų įvertinimas; matavimo rezultatų registravimas ir apdorojimas: šešios paprastos taisyklės.

§8. Grafikų kūrimas.

Matavimo rezultatų pateikimas lentelių pavidalu; grafikų paskyrimas; apytikslio grafiko sudarymas; mastelio pasirinkimas; klaidų ribų nurodymas grafike; brėžti linijas išilgai eksperimentinių taškų; rezultatų analizė.

Laboratorinis darbas 7. Srovės priklausomybės nuo įtampos elektros lempos kaitinimo siūlelio galuose tyrimas.

§9. Matavimo laikas.

Kas yra laikas; diena yra natūralus laiko vienetas; paprasti laiko matavimo prietaisai; švytuokliniai laikrodžiai; netolygus Žemės sukimasis; elektroniniai ir atominiai laiko standartai.

Laboratorinis darbas 8.Švytuoklės svyravimo periodo priklausomybės nuo masės, svyravimų amplitudės ir ilgio tyrimas.

Laboratorinis darbas 9.Žmogaus reakcijos į šviesos signalą laiko matavimas.

§10. Šiluminių dydžių matavimo metodai.

Temperatūra; šilumos mainai; skysčio termometras; dujų termometras.

§11. Elektrinių dydžių matavimo metodai.

Srovės stiprumo matavimo prietaisai; įtampos matavimo prietaisai; simboliai; elektroniniai skaitmeniniai matavimo prietaisai.

§12. Magnetinių dydžių matavimo metodai.

Magnetinė indukcija; magnetinis srautas; induktyvumas.

§13. Šviesos kiekių matavimo metodai.

Šviesos šaltiniai; šviesos kiekiai ir jų vienetai.

§14. Atominės ir branduolinės fizikos matavimo metodai.

Fizikiniai dydžiai atomų ir branduolių fizikoje; sugertos spinduliuotės dozė; įkrautų dalelių registravimo metodai.

§15. Kaip reikia matuoti temperatūrą?

termometras; temperatūros matavimas.

Laboratorinis darbas 15. Termometro rodmenų priklausomybės nuo išorinių sąlygų tyrimas.

§16. Drėgmės matavimas. Drėgmė; higrometras.

Laboratorinis darbas 16. Oro drėgmės matavimas.

§17. Širdies veiklos tyrimas.

Žmogaus kraujotakos sistema; kraujospūdis; sfigmomanometras; kada ir kodėl reikia matuoti kraujospūdį.

1 laboratorija 7. Arterinio kraujospūdžio matavimas.

§18. Širdies elektros srovės.

Galvaniniai reiškiniai; elektrokardiograma.

§19. Mus supantys elektros įtampos šaltiniai

Elektros įtampos šaltiniai name; patikrinti elektros prietaiso tinkamumą naudoti; dujų išleidimo indikatorius; Kaip veikia elektrinis žiebtuvėlis?

Laboratorinis darbas 18. Pjezoelektrinio žiebtuvėlio veikimo principo tyrimas.

§20. Buitiniai šviesos šaltiniai. Kaitrinė lempa; fluorescencinė lempa.

Laboratorinis darbas 19. Liuminescencinės lempos veikimo principo studijavimas.

3 skyrius. Fizikos dirbtuvės

20 laboratoriniai darbai. Kūno kinetinės energijos matavimas.

Laboratorinis darbas 25. Lazerio spinduliuotės savybių tyrimas.

1 eksperimentinė užduotis. Dujų termometro modelio kūrimas.

5 eksperimentinė užduotis. Signalizacijos modelio sudarymas.

6 eksperimentinė užduotis. Temperatūros reguliavimo automatinio įrenginio modelio skaičiavimas ir bandymas.

PAMOKA FRAGMENTAS

Fizinių dydžių matavimai. Matuojant fizikinis dydis vadinamas eksperimentiniu nustatymu vertybes fizinis dydis, apibūdinantis duotą objektą. Fizinio dydžio vertė yra abstrakčiojo skaičiaus sandauga, vadinama skaitine dydžio reikšme. vienetas fizinis kiekis. Pavyzdžiui, lentelės ilgio reikšmė / = 1,5 m = 1,5 x1 m Šiuo atveju skaitinė reikšmė 1,5 parodo, kiek 1 m ilgio vienetų telpa ant stalo ilgio.

Fizinio objekto ar reiškinio charakteristikos kiekybinis turinys vadinamas dydis fizinis kiekis. Kiekio dydis tam tikram objektui renkantis skirtingus matavimo vienetus lieka nepakitęs, kiekio reikšmė priklauso nuo vieneto pasirinkimo matavimai. Pavyzdžiui, 1 pėdos ilgio kūnas yra skirtingo ilgio, kai naudojami skirtingi ilgio vienetai:

/ = 1 pėda = 12 colių = 30,48 cm = 0,3048 m.

Visų fizikinių dydžių matavimų pagrindas yra išmatuoto dydžio dydžio palyginimas su standartiniu fizinio vienetu kiekiai. Pavyzdžiui, norėdami išmatuoti objekto ilgį, turite palyginti jo ilgį su standartinio metro ilgiu.

Priemonės ir matavimo prietaisai. Neįmanoma atlikti visų matavimų lyginant su vienu standartiniu dydžio vienetu. Matavimams tyrimų laboratorijose ir kasdieniame praktiniame gyvenime, priemones Ir matavimo prietaisai, palyginti su standartais.

Vienareikšmiškas matas – matavimo priemonė, atkurianti tam tikro dydžio fizikinį dydį. Pavyzdžiui, kilogramo svoris yra 1 kg masės matas. 1 H mėginio ritė gali būti naudojama kaip 1 H induktyvumo matas.

Matavimo liniuotė su milimetrų padalomis ant svarstyklių arba svarmenų rinkinio skirtingos reikšmės gali būti kaip pavyzdžiai daugiavertis priemones

Matavimo priemonė yra matavimo priemonė, leidžianti tiesiogiai nuskaityti išmatuoto dydžio reikšmes. Matavimo prietaisas naudojamas generuoti signalą, kuris tiesiogiai parodo matuojamo fizinio dydžio vertę. Matavimo priemonių pavyzdžiai yra dinamometras, spidometras, voltmetras, ampermetras, termometras ir manometras.

Vadinami matavimai, kurių metu matavimo prietaisas suteikia tiesioginę informaciją apie matuojamo fizikinio dydžio reikšmę tiesioginiai matavimai.

Matavimai, kuriuose išmatuoto dydžio vertė randama skaičiavimais, remiantis kitų dydžių matavimo rezultatų panaudojimu, vadinami. netiesioginis matavimai.

Matavimo klaidos. Matuojant fizinius dydžius bet kokiais prietaisais, matavimo rezultatas visada kažkiek skiriasi nuo tikrosios fizikinio dydžio reikšmės. Šie skirtumai gali atsirasti dėl matavimo prietaiso netobulumo, eksperimentatoriaus klaidos, išorinių veiksnių įtakos ir kitų priežasčių.

Matavimo rezultato ir tikrosios išmatuotos vertės skirtumo dydis vadinamas absoliučia matavimo paklaida.

Jei matuojant segmentą AB ilgio A gaunamas matavimo rezultatas, tada absoliuti matavimo paklaida 8x nustatoma pagal išraišką:

8x = δ X - 4 (1) kur δ yra mažoji graikų abėcėlės raidė „delta“.

Absoliuti paklaida nesuteikia išsamaus matavimo kokybės vaizdo. Pavyzdžiui, jei žinome tik tai, kad atstumas buvo išmatuotas su absoliučia 3 cm paklaida, tai to pasakyti negalima geros kokybės tai matavimas arba blogas. Iš tiesų, jei atstumas nuo Maskvos iki Sankt Peterburgo matuojamas su tokia paklaida, lygia maždaug 600 km, tai galime pasakyti, kad šis matavimas yra labai kokybiškas. O jei pjaustydami apie 60 cm pločio stiklą į lango rėmą padarėte 3 cm klaidą, tuomet greičiausiai jums reikės naujo stiklo, todėl matavimų kokybė šiuo atveju negali būti laikoma gera. Vadinasi, matavimų kokybę lemia ne tik absoliuti matavimo paklaida, bet ir išmatuoto dydžio reikšmė. Matavimo kokybės charakteristika, atsižvelgiant į absoliučią paklaidą ir išmatuoto dydžio reikšmę, vadinama santykinė matavimo paklaida.

Santykinė matavimo paklaida yra absoliučios paklaidos ir tikrosios išmatuoto dydžio vertės santykis. Santykinė paklaida išreiškiama vieneto dalimis arba procentais.

Kaip rodo skaičiavimai, santykinė paklaida aiškiai parodo reikšmingą pirmojo ir antrojo matavimų kokybės skirtumą su ta pačia absoliučia matavimo paklaida. Todėl dažniausiai matavimų kokybė vertinama pagal jos santykinės paklaidos reikšmę.

Ilgio matavimai. Kūnų linijiniams matmenims ir atstumams tarp kūnų matuoti naudojami įvairūs matavimo prietaisai ir matavimo metodai. Dideliems ilgiams, pavyzdžiui, žemės sklypams, matuoti naudojamos iki 50 m ilgio plieninės matavimo juostos Matuojant pastatus, naudojama 10-20 m ilgio lanksti juosta, padalinta į centimetrus. Mažiems objektams matuoti naudojamos mastelio liniuotės. Norint išmatuoti mažų objektų dydį dešimtųjų milimetro tikslumu, naudojamas suportas arba mikrometras. Pagrindinė mikrometro dalis yra plieninis kronšteinas 1. Jame vienoje pusėje pritvirtintas fiksuotas kulnas 2, o kitoje - kotelis 4 Koto viduje įkišamas mikrometras varžtas 3, kairėje pusėje baigiamas matavimu paviršius. SU dešinėje pusėje mikrometro varžtas prijungiamas prie būgno 5, gaubiančio mikrometro kotą. Kai būgnas sukasi, sukasi ir mikrometro varžtas. Sraigto žingsnis yra 0,5 mm, todėl sraigto matavimo paviršius su vienu būgno apsisukimu pasislenka 0,5 mm nejudančio mikrometro kulno atžvilgiu.

Ant stiebo paviršiaus uždedama išilginė žymė, po kuria yra skalė su milimetriniais brūkšniais, o aukščiau – skalė su potėpiais, dalijančiais kiekvieną viršutinės skalės milimetro padalą per pusę. Išilgai kairiojo būgno krašto atliekama 50 vienodo atstumo smūgių, leidžiančių nustatyti mikrometro varžto sukimąsi 1/50 apsisukimų tikslumu. Kadangi su vienu apsisukimu mikrometro varžto matavimo paviršius pasislenka 0,5 mm, tai pasukus 1/50 apsisukimo jo poslinkis lygus 0,01 mm.

Kai mikrometro sraigto matavimo paviršius uždaromas fiksuoto kulno paviršiumi, būgno kraštas yra nukreiptas į nulinę stiebo skalės ženklą. Norint išmatuoti dalies dydį, ji dedama tarp kulno ir mikrometrinio varžto matavimo paviršiaus. Tada, sukant būgną, kulno ir mikrometro varžto matavimo paviršiai susiliečia su matuojamos detalės paviršiaus taškais. Norint išvengti matuojamos detalės deformacijos, mikrometro varžto spaudimo ant matuojamos detalės jėga ribojama naudojant reketą 6. Tam naudojant reketą sukamas mikrometro varžtas, o pasigirdus garsui sukimasis sustoja. Mikrometras leidžia nustatyti detalės dydį 0,5 mm tikslumu skalėje ant koto ir 0,01 mm tikslumu ant mikrometro būgno esančioje skalėje prieš išilginę koto žymę.

Saugumo klausimai

Kas yra fizikinio dydžio matavimas? Koks yra fizinio dydžio dydis ir reikšmė? Kokie matavimai vadinami tiesioginiais matavimais? Kokie matavimai vadinami netiesioginiais? Kas yra absoliuti matavimo paklaida? Kokia santykinė matavimo paklaida?

1 laboratorija

Ilgio matavimas naudojant skalės liniuotę ir mikrometrą.

Darbo tikslas.Įgyti įgūdžių įvertinti absoliučiąsias ir santykines matavimo paklaidas.

Įranga: mastelio liniuotė, mikrometras, moneta.

Pratimas: mastelio liniuote išmatuokite monetos skersmenį ir nustatykite absoliučiąsias ir santykines matavimo paklaidas.

1. Skalės liniuote išmatuokite monetos skersmenį D1 ir matavimo rezultatą įrašykite į ataskaitų lentelę.

2. Susipažinti su mikrometro sandara ir veikimo principu. Išmatuokite skersmenį D0 monetas naudojant mikrometrą ir matavimo rezultatus įrašyti į ataskaitos lentelę.

3. Tradiciškai imant D0 reikšmę kaip tikslią vertę monetos skersmuo, skalės liniuote apskaičiuokite absoliučią ir santykinę matavimo paklaidas. Įrašykite rezultatus į ataskaitų lentelę.

Ataskaitų lentelė

D , mm	D0, mm	d,-daryk\

Saugumo klausimai

Kokios priežastys gali sukelti matavimo klaidas?

Kokiais būdais galima sumažinti matavimo paklaidas?

Užduotis

Įsivaizduokite, kad gyvenate maždaug III–II amžiuje prieš Kristų ir turite tik tokius prietaisus ir įrankius, kokius tuo metu turėjo mokslininkai. Tokiomis sąlygomis pabandykite sugalvoti atstumo iki Mėnulio ir žvaigždžių matavimo metodą. Jei radote esminį problemos sprendimą, išbandykite savo metodą modeliu. Tegul mažas rutulys ar guminis rutulys yra Mėnulio modelis. Padėkite „Mėnulį“ 5–6 metrų atstumu nuo savęs ir pabandykite išmatuoti atstumą iki „Mėnulio“ ir jo skersmenį. Tada naudokite tiesioginius matavimus, kad patikrintumėte, koks geras jūsų metodas.

METODINIO VADOVANO Fragmentas

§ 2. Fizinių dydžių matavimai

Norint pradėti matuoti fizikinius dydžius, studentus reikia supažindinti su tokiomis sąvokomis kaip fizikinio dydžio dydis ir reikšmė, paaiškinti, kas yra matas ir kas vadinamas matavimo prietaisu, kurie matavimai vadinami tiesioginiais, o kurie netiesioginiais, kokie yra absoliučios ir santykinės matavimo paklaidos. Tačiau teorinė pažintis turėtų būti labai trumpa ir tiesiogiai susijusi su laboratorinių darbų bei kūrybinių užduočių įgyvendinimu.

Laboratorinis darbas 1.

Ilgio matavimai yra paprasčiausi ir dažniausiai pasitaikantys matavimai, su kuriais nuolat susiduriama kasdieniame gyvenime. Studentai gali būti supažindinti su paprasta monetos skersmens matavimo skalės liniuote, o po to mikrometru užduotimi, siekiant praktikuoti įgytas žinias apie absoliučiąsias ir santykines matavimo paklaidas bei pasiruošti instrumentinės ir etaloninės paklaidos sąvokų įvedimui. kitą pamoką. Antroji laboratorinio darbo užduotis – susipažinti su tikslia matavimo priemone – mikrometru.

Užduotis. Stiprioje mokinių grupėje 1 laboratorija užims nedidelę pamokos dalį ir didžiąją laiko dalį gali būti naudojama sprendžiant problemą, kuri supažindina mokinius su konkrečiais netiesioginio atstumo matavimo pavyzdžiais ir šiuolaikinio mokslo pasiekimais. atstumo matavimas.

Užduotis išmatuoti atstumus iki dangaus kūnų ir jų dydžių yra svarbi mokinių idėjoms apie pasaulį ir jo pažinimo galimybėms formuotis. Norėdami iš esmės išspręsti problemą, turite atspėti, kad norint išmatuoti atstumą iki neprieinamo objekto, galite naudoti panašių trikampių savybes. Išsakius šią mintį, belieka ieškoti būdų praktiškas sprendimas užduotis. Turbūt geriausia pradėti nuo praktiško problemos sprendimo naudojant Mėnulio modelį. Klasėje „Mėnulio“ vaidmenį gali atlikti bet koks sferinis kūnas – gaublys, rutulys, guminis rutulys – pritvirtintas ant demonstracinio stalo arba pritvirtintas ant lentos. Idėjos autorius turi pateikti savo sprendimo paaiškinimą, naudodamas piešinį lentoje. Šis piešinys bus kaip vadovas mokiniams atliekant užduotį praktiškai.

Norėdami nustatyti atstumą nuo taško A, kurioje yra stebėtojas, iki neprieinamo taško B atkreipkite dėmesį į tiesios linijos kryptį AB ir krypčiai statmena tiesia linija perkelti tam tikrą išmatuotą atstumą iki taško C AB(1 pav.). Iš stačiojo trikampio ABC reikiamo atstumo AB lygus: AB = AC ·ctga. Nuo atstumo AC išmatuotas, norėdami apskaičiuoti problemą, turite rasti reikšmę ctga.

Ryžiai. 1

Kampas α = 90 - β gali būti nustatytas tiesiogiai matuojant kampą β tarp tiesių C.A. Ir C.B. Bet patogiau atlikti šią papildomą konstrukciją. Pritvirtinkite balto popieriaus lapą prie kartono lapo ir padėkite ant mokinio stalo taip, kad kairysis lapo kraštas sutaptų su tiesia linija AB. Sutapimą patikrinsime stebėdami dviejų smeigtukų, įstrigusių palei kairįjį lapo kraštą, sutapimą su „Mėnulio“ centru taške IN. Tada, nekeisdami lapo padėties ant stalo, perkelkite akį į dešinį lapo kampą. Pirmąjį smeigtuką įklijuojame į dešinįjį lapo kampą, o antrąjį – tiesios linijos, jungiančios pirmąjį smeigtuką su „Mėnulio“ centru, su tolimiausiu lapo kraštu, sankirtoje.

Suradus atstumą iki dangaus kūno, dangaus kūno dydžio nustatymo problema gali būti išspręsta, jei įmanoma išmatuoti kūno kampinį skersmenį γ. Pažymime atstumą iki dangaus kūno AB= L. Tada skersmuo D dangaus kūną galima apskaičiuoti pagal išmatuotą kampą γ, kuriuo dangaus kūno skersmuo matomas iš Žemės, ir atstumo L:

D= L- tgy.

Kampo γ liestinę galima rasti nukreipus mastelio liniuotę išilgai tiesės AB ir išmatuoti atstumą L, kurioje d skersmens moneta tiksliai uždengia „Mėnulio“ diską (2 pav.):

Atstumų iki dangaus kūnų matavimas. Vienas iš mokinių gali būti iš anksto paskirtas parengti atstumų iki dangaus kūnų matavimų ataskaitą. Šiame pranešime turėtų būti paaiškinta, kad matuojant atstumus nuo Žemės iki kitų Saulės sistemos dangaus kūnų, kaip pagrindas yra naudojamas Žemės spindulys. Matuojant atstumus iki artimiausių žvaigždžių, Žemės spindulys netinka kaip pagrindas, nes kampas, kuriuo Žemės spindulys matomas nuo žvaigždės, pasirodo, yra neišmatuojamai mažas. Net kampą, kuriuo nuo žvaigždės matomas Žemės orbitos spindulys, pasirodo labai sunku išmatuoti.

Galima aptikti tik arčiausiai Žemės esančių žvaigždžių poslinkį, palyginti su „fiksuotomis“ žvaigždėmis, kai Žemė juda savo orbita aplink Saulę.

Trumpų atstumų matavimai. Antroji žinutė gali būti priskirta itin trumpų atstumų matavimo temai. Tai leis įvertinti šiuolaikines fizikos galimybes atstumų ir kūnų linijinių matmenų matavimo srityje tiek megapasaulio, tiek mikropasaulio srityje. Kadangi informacijos apie itin trumpų atstumų matavimus nėra labai lengva rasti, šią temą galima patikėti studentui, turinčiam paieškos patirties. reikalinga informacija internete. Užduotį galima suformuluoti taip: reikia susirasti straipsnius, kuriuose aprašytas veikimo principas skenuojantis tunelinis mikroskopas, ir pakalbėti apie šį įrenginį bei jo pagalba gautus rezultatus.

Skenuojančiame tuneliniame mikroskope virš tiriamo kūno paviršiaus įtaisomas mažo skersmens metalinis antgalis, o tarp galo ir mėginio paviršiaus sukuriamas elektrinis laukas. Veikiami elektrinio lauko, elektronai ištraukiami iš antgalio paviršiaus, tačiau galimas jų atstumas nuo galiuko galo neviršija atomo skersmens. Jei atstumas nuo antgalio iki tiriamo paviršiaus yra mažesnis nei 1 nm, tada tarp galo ir paviršiaus vyksta srautas. elektros srovė. Kai atstumas pasikeičia atomo skersmeniu, srovės stiprumas pasikeičia 1000 kartų. Tai leidžia srovės stiprumui labai tiksliai nustatyti atstumą nuo galo iki tiriamo paviršiaus. Jei antgalį perkeliate tiesia linija išilgai horizontaliai esančio paviršiaus ir automatiškai palaikote pastovią srovės vertę grandinėje judindami antgalį vertikaliai, tada gauta antgalio vertikalios koordinatės priklausomybės nuo horizontalės kreivė duos paviršiaus reljefo iškirpimas išilgai vienos tiesios linijos. Žingsnis po žingsnio kartodami tokias dalis galite gauti informacijos apie paviršiaus struktūrą ir paversti ją trimačiu paveikslėliu kompiuterio ekrane.

Paveikslėlyje parodytas silicio kristalo paviršiaus struktūros vaizdas, gautas naudojant skenuojantį tunelinį mikroskopą. Šiame paveikslėlyje esantys iškilimai ir įdubimai rodo išorinių silicio atomų elektronų apvalkalų struktūrą kristale.

Anotuota bibliografija

1. , Eksperimentinės fizikos užduotys. 9-11 klasės: Vadovėlis bendrojo ugdymo įstaigų mokiniams. - M.: Verbum, 2001.

Vadove, skirtame ugdyti moksleivių kūrybinius gebėjimus, pateikiama įvairaus sudėtingumo eksperimentinių užduočių sistema. Dauguma užduočių yra skirtos naudoti labai paprastus instrumentus ir įrangą, todėl vadovas gali būti rekomenduojamas savarankiško eksperimentinio darbo organizavimui. Pirmoje knygos dalyje pateikiama teorinė informacija apie fizikinių dydžių matavimus ir matavimo paklaidas, būtinas planuojant eksperimentą, pasirenkant matavimo metodą ir matavimo priemones, analizuojant ir vertinant eksperimento rezultatus. Antroje knygos dalyje yra aprašyti 22 eksperimentiniai uždaviniai, kuriems spręsti pakanka fizikos žinių pagrindinio kurso metu, tačiau šias žinias reikia pritaikyti nepažįstamoje situacijoje ir pasitelkti kūrybišką požiūrį. Trečioje knygos dalyje pateiktos užduotys leis studentams savarankiškai atlikti nedidelius eksperimentinius tyrimus.

2. Fizikos seminaras, skirtas klasėms su giliomis fizikos studijomis: 10-11 klasė/ Red. , . - 2-asis leidimas, pataisytas. ir papildomas - M.: Išsilavinimas, 2002 m.

Knygoje pateikiami laboratorinių darbų aprašymai fizikos dirbtuvėse 10-11 vidurinės mokyklos klasėms. Seminaro turinys skirtas specializuotų klasių, kuriose fizika yra vienas pagrindinių dalykų, studentams. Daugeliu temų laboratoriniai darbai pateikiami keliomis versijomis. Pasirinkimai skiriasi tiek sudėtingumo lygiu, tiek naudojama įranga. Tai leidžia dėstytojui iš kelių siūlomų variantų pasirinkti tokį, kuris atitinka šio pasirenkamojo kurso tikslus, įrangą fizinis biuras, mokinių interesai ir pasirengimo lygis. Prieš laboratorinių darbų aprašymus pateikiamas teorinis skyrius „Fizikinių dydžių matavimai ir matavimo paklaidų įvertinimas“.

3. , Eksperimentinės fizikos problemos: 10-11 klasė bendrojo išsilavinimo institucijos: Knyga. už mokytoją. - M.: Išsilavinimas, 1998m.

Knygoje pateikiamos vidurinės mokyklos fizikos kurso eksperimentinės problemos ir metodiniai nurodymai. Jiems atlikti gali būti naudojama mokyklinė įranga, buitinė technika ir paprasti naminiai prietaisai. Vadove yra 260 užduočių.

4. Visos Rusijos fizikos olimpiados: 1992–2001 m/ Red. CM. Kozela,. - M.: Verbum-M, 2002 m.

Knygoje yra medžiaga iš visos Rusijos olimpiadų, skirtų vyresniems nei 10 metų moksleiviams. Tai paskutinių dviejų olimpiadų etapų (rajono ir finalo) teorinių ir eksperimentinių užduočių sąlygos ir sprendimai. Vadovas skirtas 9-11 klasių mokiniams.

5. Erikas Rodžersas. Fizika smalsiems. T.1. Medžiaga, judėjimas, jėga / Red. - M.: Mir, 1969 m.

Autorius užsibrėžė tikslą fizikos pagrindus pateikti elementariai, darant tai taip, kad skaitytojas nevalingai pasijustų esminių gamtos dėsnių paieškos ir formulavimo proceso dalyvis. Didelį vaidmenį vaidina istorinis fonas. Knygos tikslas – priversti skaitytoją susimąstyti, atskleisti jam vidinį mokslo raidos mechanizmą. Knyga yra vertinga priemonė fizikos mokytojams mokyklose.

6. Fizika. 4.1: Visata/ Per. iš anglų kalbos; redagavo . - M.: Nauka, 1973 m.

Knyga yra naudingas esamų fizikos vadovėlių papildymas. Jis skirtas plačiam skaitytojų ratui: vidurinių mokyklų moksleiviams, technikumo moksleiviams, savišvieta užsiimantiems žmonėms, labai domina fizikos mokytojus. „Visata“ yra platus įvadas į fiziką, pagrindinis knygos turinys – kinematikos pagrindai ir atominė-molekulinė materijos sandaros teorija su kinetinės dujų teorijos elementais. Knygoje nagrinėjamos pagrindinės laiko, erdvės ir materijos matavimo sąvokos ir metodai, pateikiamos pirmosios idėjos apie galimas matavimų paklaidas, apytiksliai skaičiavimai, matavimų registravimas ir kai kurie šiuolaikiniai matavimo prietaisai.

Pasirenkamojo kurso teminis planavimas

(2 valandos per savaitę, iš viso 14 valandų)

Pamokos numeris	Pamokos tema	valandų skaičius	data
	Įvadas. Saugos mokymas
	Fizinių dydžių matavimo metodai
	Matavimo klaidos
	Matavimo rezultatų registravimas ir apdorojimas
	Laboratorinis darbas "I, U, R ir P matavimas žibintuvėlio lempai"
	Laboratorinis darbas „T priklausomybės nuo matematinės švytuoklės ℓ, m ir g tyrimas“
	Laboratorinis darbas „Trinties koeficiento matavimas“
	Termometro rodmenų priklausomybės nuo išorinių veiksnių tyrimas
	Kraujospūdžio matavimas
	Oro drėgmės matavimas
	Lazeris. Liuminescencinės lempos veikimo principas ir konstrukcija
	Elektrinio žiebtuvėlio konstrukcija ir veikimo principas
	Apibendrinimas. Žinių pritaikymas gyvenime
Iš viso