Правдюкова Людмила Евгеньевна
Должность: воспитатель
Учебное заведение: МБДОУ "Детский сад № 1 "Рябинка"
Населённый пункт: ХМАО-Югра г.Нефтеюганск.
Наименование материала: Математический проект
Тема: Проект "Измерительные приборы"
Дата публикации: 04.08.2017
Раздел: дошкольное образование

Исследовательский проект «Измерительные приборы».

Цель:

Научить детей пользоваться измерительными приборами и применять их в

практической деятельности.

Задачи:

Познакомить со старинными мерами измерения длины (пядь, локоть,

шаг, сажень).

Расширять представления воспитанников об измерительных приборах.

Развивать у воспитанников интерес к измерительной деятельности;

практические навыки; познавательный интерес; желание наблюдать, исследовать,

получать новые знания;

Развивать

самостоятельность,

инициативность

деятельности.

Воспитывать

взаимодействовать

командах,

Создать условия для участия родителей в образовательном процессе.

Актуальность

проекта : В

повседневной

детского

домашних

условиях

возникают

разнообразные

характеру

ситуации,

требующие

элементарных

измерительной

деятельности.

овладеет

результативнее

продуктивнее

протекает

деятельность. Научившись правильно измерять, дети смогут использовать эти

процессе

хозяйственного

изобразительной

деятельности, в конструировании, на физкультуре, в быту.

Целенаправленное формирование элементов измерительной деятельности

в дошкольном возрасте закладывает основы навыков и умений, необходимых для

будущей трудовой жизни.

Обучение измерению ведет к возникновению более полных представлений

об окружающей действительности, влияет на совершенствование познавательной

деятельности,

способствует

развитию

начинают

дифференцировать длину, ширину, высоту, объем, т.е. пространственные признаки

предметов.

Проблема : Неумение детей выделить величину как свойство предмета и

дать ей соответствующее название. А это необходимо не только для познания

каждого предмета в отдельности, но и для понимания отношений между ними.

Предполагаемый результат

В результате реализации проекта у воспитанников сформируется умение

действовать

представлению,

применять

опосредованный

сравнения. Также дети освоят элементарные навыки измерительной деятельности,

которые смогут использовать в разных видах деятельности и в повседневной

жизни (быту).

Возраст детей: воспитанники 6 лет.

Участники

проекта : родители,

во спитатели,

во с п и т а н н и к и

подготовительной группы № 2.

Тип проекта : познавательно - исследовательский.

Срок реализации : краткосрочный (2 недели) декабрь 2016 год

Этапы проведения проекта

Подготовительн

Постановка

мотивации цели и

ознакомлению

воспитанников с

измерительными

приборами

Составить план совместных действий

с детьми, поиск и сбор информации об

измерительных приборах.

Подобрать

материал,

литературу

теме стихи, загадки.

Привлечь

родителей

совместно

оформить

информацию

измерительных приборах.

Основной

Формирование

представлений

воспитанников об

измерительных

приборах.

просмотр

п р е з е н т а ц и й.

Р а з г а д ы в а н и е

з а г а д о к,

ч т е н и е

стихотворений, сказок по теме.

энциклопедий

"измерительные

приборы".

Консультирование

родителей,

поиграть

ребенком

используя

измерительные

приборы»

Заключительны

Обобщение

представлений

воспитанников об

измерительных

приборах.

Формирование

устойчивого

интереса к

математике.

Презентация

информации,

и с с л е д о в а т е л ь с к и х

п р о е к т о в

п о д г о т о в л е н н ы е

с о в м е с т н о

родителями.

Схема реализации проекта через разные виды деятельности

Образовательные

Формы и методы работы

Познавательное

развитие

Беседы: «Как в старину измеряли длину», «Старинные меры

измерения», «Инструменты измерения».

Измерение толщины деревьев на участке; глубины сугробов;

температуры воздуха.

Наблюдения на участке за деревьями, за ветром, за осадками.

Оформление

презентации

«Старинные

измерения»

ведения дневника наблюдений

Оформление

индивидуальных

исследовательских

проектов на темы «Чем можно измерить вес?», «Чем можно

измерить

температуру

воздуха?»,

измерить

предмета?»,

измерить

человека?»

Речевое развитие

Чтение художественных произведений:

Загадывание загадок по теме.

Художественно

эстетическое

развитие

Оформление

информации

совместно

родителями

измерительных приборах.

Рисование деревьев разной высоты и толщины.

Конструирование из бумаги «Глубокие и мелкие корзинки»,

Создание ростомера с использованием старинных мер (локоть,

Оформление

консультации

родительский

уголок, «Какие

игры можно поиграть с ребенком используя измерительные

приборы»

С о ц и а л ь н о

коммуникативное

развитие

Дидактические

толстый",

«Найди самую короткую дорожку, длинную?», «У какой куклы

ленточка?»,

короче?»,

измеряй», «Чем можно измерить температуру воды?», «Чья

сумка тяжелее?». Игровое упражнение «Кто выше, кто ниже?»

Физическое

развитие

Дидактическая подвижная игра «Разноцветные ленты»

Отчет о реализации математического проекта «Измерительные приборы»

«Измерительные

приборы»

Горбунок»

воспитанников

Воспитанники познакомились со старинной русской мерой (пядь, локоть, сажень,

заинтересовались

используя

старинную

сделали ростомер. Воспитанники измеряли друг друга, выясняли, сколько в них

локтей, пядей. Делали выводы, почему локтей меньше, а пядей больше.

После знакомства со старинными мерами длины возник вопрос, а чем же

сейчас люди измеряют предметы, вес, температуру? И трое

воспитанников

проявили интерес и решили, искать ответы на интересующие их вопросы «Чем

можно измерить вес?», «Чем можно измерить

температуру тела и воздуха?»,

«Чем можно измерить длину предмета?», «Чем можно измерить рост человека?» и

совместно

родителями

оформить

исследовательские

проекты воспитанники представили перед сверстниками.

реализации

сотрудники

детского сада пользуются измерительными приборами? И мы решили совершить

экскурсию по детскому саду в поисках измерительных приборов – сотрудники

рассказали, какими измерительными приборами они пользуются во время работы,

что способствовала расширению и закреплению представлений воспитанников об

измерительных приборах.

электронную

четвертый

закрепление

представлений воспитанников об измерительных приборах.

Организовали эксперимент: с термометром выяснили, что значит низкая и

высокая температура воздуха. Сравнили температуру на улице и в помещении.

Оформили выставкус измерительными приборами и в течение недели

организовывали ряд экспериментов «Как работает термометр?», «Воздух имеет

вес?», «Измерение длины ладони, пальцев рук, стола, книги с помощью

линейки». « Измерение окружности предметов, головы, деревьев на участке с

помощью измерительной ленты». «Измерение веса предметов». Исследование с

термометром: «Низкая и высокая температура». Игровое упражнение «Кто выше,

кто ниже?» «Измерение высоты снежного покрова».

Организовали экскурсию на кухню. В завершении проекта воспитанники

представили свои детские исследовательские проекты перед сверстниками.

В результате реализации проекта воспитанники расширили представления

об измерительных приборах; узнали о старинных мерах измерения длины. У них

повысился интерес

измерительной

деятельности;

приобрели

измерительной деятельности и используют в разных видах деятельности и в

повседневной жизни (быту).

Список использованных источников.

Г. Юдин «Полезная заниматика», Росмэн, 1995.

Белошистая

«Формирование

развитие

математиче ских

способностей у дошкольников», Владос, 2003.

Березина

Михайлова

«Формирование

элементарных

математических представлений у дошкольников», Просвещение, 1988.

Ерофеева Т.И. «Математика для дошкольников», Просвещение, 1992.

Картотека экспериментов.

Измерение высоты снежного покрова

Значение снежного покрова как климатического фактора очень велико. Он

защищает почву от промерзания, является источником влаги в почве и важным

фактором полноводья рек.

Ежедневные наблюдения за снежным покровом проводим с момента

образования и до его исчезновения. Оцениваем структуру снега, степень покрытия

снежным покровом земли.

Наблюдения за снежным покровом подразделяются на ежедневные

наблюдения и периодические для определения снегонакопления.

Для измерения высоты снежного покрова применяем переносную и

постоянную рейки. Постоянная снегомерная рейка устанавливается осенью, когда

ещё нет снежного покрова. После выпадения снега рейку устанавливать нельзя, т.

к. при этом нарушается образовавшийся снежный покров, что повлияет на его

дальнейшее залегание.

Исследование с термометром

Выяснить с воспитанниками, что термометрами можно измерять температуру

воздуха, почвы, воды, тела человека и животного.

Термометр позволяет детям с помощью воспитателя определять температуру

окружающего воздуха. Один термометр расположен под крышей самодельного

домика, чтобы он был защищён от солнечных лучей. Второй такой же закреплён

на одном из скатов крыши, под прямыми солнечными лучами. Таким образом, мы

узнаём температуру воздуха на солнце и в тени. У нас на площадке также

находятся почвенный и водный термометры. Вместе с детьми, мы измерили

температуру почвы и воды, сравнили показания обоих термометров, выяснили,

что температура воды днем больше, чем температура земли. Беседовали о

важности этих исследований для агрономов, о том, что посев тех ил иных культур

зависит от температуры почвы. А так же закрепили, из чего он состоит.

Подвели итог. Термометр - очень хрупкий прибор, для изучения изменения

температуры, с ним нужно обращаться очень аккуратно, при работе необходимо

соблюдать правила личной безопасности!

Экспериментирование с термометрами: «Низкая и высокая

температура». Вопросы: Когда мы говорим «низкая» температура? Когда говорим

– «высокая» температура? (Измерить температуру горячего чая в стакане, затем

холодной воды, взятой из крана.) Сделать выводы о разности температуры данных

жидкостей.

Игровое упражнение «Кто выше, кто ниже?»

Педагог показывает слайды, на которых изображены разные по высоте

люди и животные:

Кто высокий по сравнению с мышкой? Девочкой? Собакой?

Кто низкий по сравнению с жирафом? Страусом?

Дидактическая подвижная

игра «Разноцветные ленты»

На столах разложены узкие и широкие ленты трех цветов: красного,

синего, желтого.

Воспитатель дает задание: «Возьмите узкие синие ленты». Дети берут

заданные ленты и начинают с ними танцевать под веселую музыку. Когда музыка

закончится, воспитатель дает следующее задание: «Возьмите широкие красные

ленты». Дети берут ленты и опять начинают танцевать.

Можно усложнять задания, например: «В левую руку взять узкую ленту, а

в правую – широкую» и т.п.

Термометр

Познакомить с термометром, его устройством,

формировать практические навыки;

развивать мышление

Термометр – прибор для измерения температуры (воды, воздуха, тела),

наполнен ртутью. Чем сильнее нагревается стеклянная трубка, тем выше

поднимается по ней столбик ртути. Уровень столбика ртути показывает

температуру.

Опыт “Как работает термометр”

Комнатный, водный, медицинский термометры, модель термометра,

материалы для проведения опыта.

Весы

Познакомить детей с устройством разных видов весов, их предназначением;

создать условия для самостоятельной деятельности детей по взвешиванию разных

предметов, уточнить понятие «равновесие»;

развивать способность к самостоятельным действиям

Весы – прибор для определения массы предметов, их тяжести.

Весы – это древнейший прибор. Они появились с развитием торговли, науки.

Практическая работа “Что легче, что тяжелее?”

Разнообразные весы, гири, предметы для взвешивания, мешочки с крупой,

одинаковые по цвету и размеру, но разные по весу

Линейки

Знакомить детей с разнообразными видами линеек, их назначением;

Учить пользоваться линейками;

Развивать мышление, умение делать определенные выводы;

Воспитывать стремление к открытиям нового.

Не всегда можно доверять своим глазам, лучше полагаться на измерительные

приборы и приспособления. Они прошли испытание временем. Сегодня все

страны мира пользуются одинаковыми мерами.

Практическая работа “Каков ваш рост?”

Чтение Г.Остер “38 попугаев”.

Набор линеек: школьные, рулетка, портновский сантиметр, медицинский

Stephen Patoray
Стэфен Паторэй
Директор Международного Бюро законодательной метрологии (МБЗМ)

Martin Milton
Мартин Милтон
Директор Международного Бюро мер и весов (МБМВ)

Измерения в повседневной жизни

Представьте себе на мгновение обычный день, например, вчера. Сколько раз вы делали что-то, что требует измерения? Вы вряд ли задались бы этим вопросом, но задумайтесь. Вы смотрите на часы (измеряете время), покупаете еду или продукты (измеряете массу), заправляете свой автомобиль (измеряете объем), или проверяете своё кровяное давление (измеряете давление)? Эти виды деятельности вашей повседневной жизни, наряду с бесчисленными другими, связаны с измерениями; вы так привыкли к этому, что принимаете многие измерения как сами собой разумеющиеся.

Существуют разные аспекты применения этих измерений. Мы принимаем решения, основанные на их результатах, например, в момент нажатия на педаль тормоза в автомобиле, когда скорость превышает ограничение, или сокращаем количество сладкого в рационе, когда уровень сахара в крови слишком высок.

Цена многих наших покупок рассчитывается, исходя из измерений электричества, воды, продуктов питания, топлива и др.

Вас может удивить то, насколько важны точные измерения в вашей повседневной жизни. Иногда мы сознательно думаем об этом, но зачастую измерения являются такой неотъемлемой частью нашей жизни, что мы полагаемся на них без должного внимания. Тем не менее, роль современных технологий в нашей жизни настолько велика, что точность и надежность измерений требуют постоянного совершенствования.

Однако, возможно, только непосредственные участники измерений знают, насколько наш современный высокотехнологичный мир опирается на международную систему, которая, в свою очередь, гарантирует надёжность нужных нам измерений.

Наша цель как Директоров двух мировых метрологических организаций (МБЗМ и МБМВ) - объединиться и работать вместе с вами для повышения осведомленности о важной роли, которую играет метрология в нашей жизни. 20 мая, в годовщину подписания Метрической Конвенции в 1875 г., мировое метрологическое сообщество отмечает Всемирный день метрологии. В 2013 г. мы выбрали тему «Измерения в повседневной жизни», для того чтобы обратить внимание на влияние измерений, с которыми мы, граждане, сталкиваемся каждый день.

Так присоединяйтесь же к нам в праздновании Всемирного дня метрологии - 2013: мы приглашаем членов метрологического сообщества отметить эту важную дату вместе с нами и помочь окружающим признать вклад межправительственных и национальных организаций, которые работают от их имени для всеобщего блага в течение года.

Элективный курс

Аннотация

Элективный курс предназначен для учащихся, желающих приобрести опыт самостоятельного применения знаний по физи­ке на практике при проведении экспериментов, т. е. носит предметно-ориентированный характер. В курсе даются сведения о методах физических измерений, полез­ные не только будущим физикам или инженерам, но и каждому человеку в его повседневной практической жизни. На лабораторных занятиях школь­ники научатся уверенно и безопасно использовать разнообразные физичес­кие приборы, от линейки и микрометра до цифрового мультиметра, приобретут практические умения грамотно использовать в бытовой практике термометр, измерять влажность воздуха, артериальное кровяное давление, проверять исправность бытовых электроприборов. Опыт практи­ческой работы с физическими приборами окажет помощь ученику в обосно­ванном выборе профиля дальнейшего обучения.

Курс построен с опорой на знания и умения учащихся, приобретен­ные при изучении физики, дает возможность более глубоко познакомиться с методами измерения физических величин, при­обрести умения практического использования измерительных приборов, обработки и анализа полученных результатов.

Пояснительная записка

Целью курса является предоставление учащимся возможности удов­летворить индивидуальный интерес к изучению практических приложений физики в процессе познавательной и творческой деятельности при проведении самостоятельных экспериментов и исследований.

Основной задачей курса является помощь ученику в обоснованном выборе профиля дальнейшего обучения. На элективных занятиях уча­щийся познакомится на практике с такими видами деятельности , кото­рые являются ведущими во многих инженерных и технических профес­сиях, связанных с практическими применениями физики. Опыт самостоятельного выполнения сначала простых физических эксперимен­тов, затем заданий исследовательского и конструкторского типа позво­лит ученику либо убедиться в правильности своего предварительного выбора, либо изменить свой выбор и испытать свои способности на каком-то ином направлении.

На теоретических занятиях первого уровня («Учимся изме­рять!») рассматриваются методы измерения физических величин, устрой­ство и принцип действия измерительных приборов, способы обработки и представления результатов измерений. На практических занятиях при выполнении лабораторных работ учащиеся смогут приобрести умения и навыки планировать физический эксперимент в соответствии с постав­ленной задачей, научиться выбирать рациональный метод измерений, выполнять эксперимент и обрабатывать его результаты.

Выполнение практических и экспериментальных заданий второго уровня («Измеряем самостоятельно!») позволит учащимся приме­нить приобретенные навыки в нестандартной обстановке, стать компе­тентными во многих практических вопросах. Семинарские занятия спо­собствуют развитию способностей самостоятельно приобретать знания, критически оценивать полученную информацию, излагать свою точку зрения по обсуждаемому вопросу, выслушивать другие мнения и конст­руктивно обсуждать их.

Третий уровень («Исследуем, изобретаем, конст­руируем, моделируем!») – совершенствование практических умений и развития творческих подходов к делу. На этом уровне учащимся предстоит выполнить лабораторные работы физического практикума, посвященные исследова­ниям некоторых процессов и явлений в физике, испытать свои силы при выполнении индивидуальных экспериментальных заданий и конструктор­ских работ, работая настолько самостоятельно, насколько они пожелают и смогут. В завершение этого этапа учащиеся могут представить резуль­таты своих исследований, например, на классном или школьном конкур­се творческих работ.

Таким образом, основными видами деятельности учащихся на заня­тиях по элективному курсу являются самостоятельная работа в физиче­ской лаборатории и выполнение простых экспериментальных заданий по интересам в домашних условиях.

Все виды практических заданий рассчитаны на использование типо­вого оборудования кабинета физики и могут выполняться всеми учащи­мися группы в форме лабораторных работ или в качестве индивидуаль­ных экспериментальных заданий для учащихся по их выбору.

Элективные занятия будут полезными для учащихся при решении задач, встречающихся в повседневной жизни людей, таких, как правиль­ное измерение температуры, измерение артериального кровяного давле­ния, проверка исправности электроприборов. Учащиеся должны убедить­ся, что они могут стать компетентными во многих практических вопросах уже сейчас. Предлагаемые задачи простые, но для их решения необходи­мо творческое применение знаний. На основе знакомства с устройством и принципами действия физических измерительных приборов, приобрете­ния самостоятельного опыта их использования у школьников вырабаты­вается чувство уверенности в своих способностях успешно взаимодейство­вать с предметами окружающего мира и разнообразными техническими устройствами.

Элективный курс направлен на воспитание чувства уверенности в своих силах и способностях при использовании разнообразных прибо­ров и устройств бытовой техники в повседневной жизни, а также на развитие интереса к внимательному рассмотрению привычных явлений, предметов. Желание понять, разобраться в сущности явлений, в устрой­стве вещей, которые служат человеку всю его жизнь, неминуемо потребу­ет дополнительных знаний, подтолкнет к самообразованию, человек бу­дет наблюдать, думать, читать, усовершенствовать и изобретать - ему будет интересно жить!

Основное содержание курса

Методы измерения физических величин (ч)

Первый уровень: учимся измерять!

Основные и производные физические величины и их измерения. Единицы и эталоны величин. Абсолютные и относительные погрешнос­ти прямых измерений. Измерительные приборы, инструменты, меры. Инструментальные и отсчетные погрешности. Классы приборов. Границы систематических погрешностей и способы их оценки. Случайные погрешности измерений и оценка их границ.

Этапы планирования и выполнения эксперимента. Меры предосто­рожности при проведении эксперимента. Учет влияния измерительных приборов на исследуемый процесс. Выбор метода измерений и измери­тельных приборов. Способы контроля результатов измерений. Запись результатов измерений. Таблицы и графики. Обработка результатов из­мерений. Обсуждение и представление полученных результатов.

Измерения времени. Методы измерения тепловых величин. Методы измерения электрических величин. Методы измерения магнитных вели­чин. Методы измерения световых величин. Методы измерения в атомной и ядерной физике.

Лабораторные работы

1. Измерение длины с помощью масштабной линейки и микрометра.

2. Оценка границ погрешности при измерениях силы тока.

3. Измерения электрического сопротивления с помощью омметра.

4. Измерение коэффициента трения.

5. Исследование зависимости силы тока от напряжения на концах нити электрической лампы.

6. Исследование зависимости периода колебаний маятника от его массы, амплитуды колебаний и длины.

7. Измерение времени реакции человека на световой сигнал.

Физические измерения в повседневной жизни (ч)

Второй уровень: переходим к самостоятельным измерениям!

Измерения температуры в быту. Влажность воздуха и способы ее изме­рения. Исследования работы сердца. Источники электрического напряже­ния вокруг нас. Бытовые электроприборы. Бытовые .

Лабораторные работы

8. Исследование зависимости показаний термометра от внешних условий.

9. Измерение влажности воздуха.

10. Измерение артериального кровяного давления.

11. Изучение принципа работы электрической зажигалки.

12. Изучение принципа работы лампы дневного света.

Физический практикум (ч)

Третий уровень: исследуем, изобретаем, конструируем, моделируем!

Лабораторные работы

13. Измерение кинетической энергии тела.

14. Исследование свойств лазерного излучения.

Экспериментальные задания

ü Изготовление модели газового термометра.

ü Изготовление модели автомата пожарной сигнализации.

ü Расчет и испытание модели автоматического устройства для регулирования температуры.

Резерв времени - 1 ч.

Организация и проведение аттестации учеников

Элективные занятия по данной программе проводятся для удовлет­ворения индивидуального интереса учащихся к изучению практических приложений физики и для помощи в выборе профиля дальнейшего обу­чения. Поэтому нет нужды систематически контролировать и оценивать знания учащихся. Однако следует отмечать их достижения и тем самым поощрять к дальнейшим занятиям.

Особенностям элективных занятий наиболее соответствует зачетная форма оценки достижений учащихся. Зачет по выполненной лаборатор­ной работе целесообразно выставлять по письменному отчету, в котором кратко описаны условия эксперимента, в систематизированном виде пред­ставлены результаты измерений и сделаны выводы.

По результатам выполнения творческих экспериментальных заданий кроме письменных отчетов полезно практиковать сообщения на общем занятии группы с демонстрацией выполненных экспериментов, изготовленных приборов. Для подведения общих итогов занятий всей группы возможно проведение конкурса творческих работ. На этом конкурсе учащиеся смогут не только продемонстрировать экспериментальную ус­тановку в действии, но и рассказать о ее оригинальности и возможнос­тях, отдать свое творение на суд зрителей. Здесь приобретает большое значение умение оформить свой доклад графиками, таблицами, кратко и эмоционально рассказать о самом главном. На общешкольных конкур­сах могут быть представлены, например, работы биологов, химиков, ли­тераторов. В этом случае появляется возможность увидеть и оценить свой труд и себя на фоне других интересных работ и таких же увлеченных людей.

Итоговый зачет ученику по всему элективному курсу можно выстав­лять, например, по таким критериям:

1) выполнение не менее половины лабораторных работ;

2) выполнение не менее одного экспериментально­го задания исследовательского или конструкторского типа;

3) активное участие в подготовке и проведении семинаров, дискуссий, конкурсов. Предлагаемые критерии оценки достижений учащихся могут служить лишь ориентиром, но не являются обязательными.

На основе своего опыта учитель может устанавливать иные критерии.

Методы измерения физических величин

§ 1. Физические величины и их единицы.

Физика; физические свойства тел; история метра; современное определение метра; физическая величина; основные и производ­ные физические величины; единицы величин и эталоны; между­народная система единиц СИ.

§ 2. Измерения физических величин.

Измерения физических величин; размер и значение физической величины; меры и измерительные приборы; прямые и косвенные измерения; абсолютная и относительная погрешности измерений; измерения длины.

Лабораторная работа 1. Измерение длины с помощью масштаб­ной линейки и микрометра.

§3. Погрешности прямых однократных измерений.

Границы погрешностей измерений; границы абсолютной и отно­сительной погрешности; инструментальная погрешность; класс точности прибора; погрешность отсчета; погрешность метода измерения; систематические и случайные погрешности; как мож­но учесть ошибки измерений или уменьшить их.

Лабораторная работа 2. Оценка границ погрешности при изме­рениях силы тока.

§4. Безопасность эксперимента.

Обеспечение безопасности эксперимента для человека; меры пре­досторожности; обеспечение безопасности эксперимента для из­мерительных приборов и оборудования.

§5. Планирование и выполнение эксперимента.

Выбор метода измерений и приборов; влияние приборов на ре­зультаты измерений; предварительные измерения; выбор ступе­ни изменения регулируемой величины; поддержание постоянных условий эксперимента.

§6. Оценка границ случайных погрешностей измерений.

Повторные измерения и нахождение среднего арифметического значения измеряемой величины; среднее квадратичное отклоне­ние; стандартное отклонение; оценка границ случайных погреш­ностей измерений.

Лабораторная работа 5. Измерение коэффициента трения.

§7. Обработка результатов измерений.

Приближенные числа; оценка границ погрешностей косвенных измерений; запись и обработка результатов измерений: шесть про­стых правил.

§8. Построение графиков.

Представление результатов измерений в виде таблиц; назначение графиков; построение приближенного графика; выбор масшта­ба; указание границ погрешностей на графике; проведение ли­ний по экспериментальным точкам; анализ результатов.

Лабораторная работа 7. Исследование зависимости силы тока от напряжения на концах нити электрической лампы.

§9. Измерение времени.

Что такое время; сутки - естественная единица времени; про­стейшие приборы для измерения времени; маятниковые часы; неравномерность вращения Земли; электронные и атомные эта­лоны времени.

Лабораторная работа 8. Исследование зависимости периода коле­баний маятника от его массы, амплитуды колебаний и длины.

Лабораторная работа 9. Измерение времени реакции человека на световой сигнал.

§10. Методы измерения тепловых величин.

Температура; теплообмен; жидкостный термометр; газовый тер­мометр.

§11. Методы измерения электрических величин.

Приборы для измерения силы тока; приборы для измерения напряжения; условные обозначения; электронные цифровые из­мерительные приборы.

§12. Методы измерения магнитных величин.

Магнитная индукция; магнитный поток; индуктивность.

§13. Методы измерения световых величин.

Источники света; световые величины и их единицы.

§14. Методы измерений в атомной и ядерной физике.

Физические величины в атомной и ядерной физике; поглощен­ная доза излучения; методы регистрации заряженных частиц.

§15. Как нужно измерять температуру?

Термометр; измерение температуры.

Лабораторная работа 15. Исследование зависимости показаний термометра от внешних условий.

§16. Измерение влажности. Влажность; гигрометр.

Лабораторная работа 16. Измерение влажности воздуха.

§17. Исследование работы сердца.

Система кровообращения человека; кровяное давление; сфигмоманометр; когда и зачем нужно измерять артериальное дав­ление.

Лабораторная работа 1 7. Измерение артериального кровяного давления.

§18. Электрические токи сердца.

Гальванические явления; электрокардиограмма.

§19. Источники электрического напряжения вокруг нас

Источники электрического напряжения в доме; проверка ис­правности электроприбора; газоразрядный индикатор; как ра­ботает электрическая зажигалка.

Лабораторная работа 18. Изучение принципа работы пьезо­электрической зажигалки.

§20. Бытовые источники света. Лампа накаливания; люминесцентная лампа.

Лабораторная работа 19. Изучение принципа работы люминес­центной лампы.

Глава 3. Физический практикум

Лабораторная работа 20. Измерение кинетической энергии тела.

Лабораторная работа 25. Исследование свойств лазерного из­лучения.

Экспериментальное задание 1. Изготовление модели газового термометра.

Экспериментальное задание 5. Изготовление модели автомата сигнализации.

Экспериментальное задание 6. Расчет и испытание модели авто­матического устройства для регулирования температуры.

ФРАГМЕНТ УЧЕБНОГО ПОСОБИЯ

Измерения физических величин. Измерением физической величины называется экспериментальное определение значения физической величины, характеризующей данный объект. Значение физической величины есть произведение отвлеченного числа, называемого числовым значением величины, на единицу физической величины. Например, значение длины стола / = 1,5 м = 1,5 x1 м. В данном случае числовое значение 1,5 показывает, сколько единиц длины 1 м укладывается на длине стола.

Количественное содержание характеристики физического объекта или явления называется размером физической величины. Размер ве­личины для данного объекта остается неизменным при выборе раз­ных единиц измерения , значение величины зависит от выбора еди­ницы измерения. Например, тело размером в 1 фут имеет различные значения длины при использовании разных единиц длины:

/ = 1 фут = 12 дюймов = 30,48 см = 0,3048 м.

Основой всех измерений физических величин является сравне­ние размера измеряемой величины с эталоном единицы физичес­кой величины. Например, чтобы измерить длину какого-либо предмета, надо сравнить его длину с длиной эталона метра.

Меры и измерительные приборы. Невозможно все измерения выполнять путем сравнений с единственным эталоном единицы величины. Для измерений в исследовательских лабораториях и в повседневной практической жизни изготавливаются меры и измерительные прибо­ры, сравниваемые с эталонами.

Однозначной мерой называют средство измерения, воспроиз­водящее физическую величину определенного размера. Например, килограммовая гиря является мерой массы размером 1 кг. Образцовая катушка индуктивностью 1 Гн может служить мерой индуктивности размером 1 Гн.

Измерительная линейка с миллиметровыми делениями на шкале или набор гирь разных значений могут служить примерами мно­гозначных мер.

Измерительным прибором называют средство изме­рения, дающее возможность непосредственно отсчиты­вать значения измеряемой величины. Измерительный прибор служит для выработки сигнала, непосредственно показывающего значение измеряемой физической величины. Примерами измерительных приборов могут служить динамометр, спидометр, вольтметр, амперметр, термометр, манометр.

Измерения, при которых измерительный прибор дает непосредственно информацию о значении измеряемой физической величины, называют прямыми измерениями.

Измерения, при которых значение измеряемой величины находят путем вычислений на основе использования результатов измерений других величин, называются косвен­ными измерениями.

Погрешности измерений. При измерениях физических величин любыми приборами результат измерения всегда сколько-то отличается от истинного значения физической величины. Эти отличия могут быть обусловлены несовершенством измерительного прибора, ошибкой экспериментатора, влиянием внешних факторов и другими причинами.

Модуль разности результата измерения и истинного значения измеряемой величины называется абсолютной погрешностью изме­рения.

Если при измерении отрезка АВ длиной а получен результат измерения, то абсолютная погрешность измерения 8х определяется выражением:

8х = δ х - 4 (1) где δ - строчная буква «дельта» греческого алфавита .

Абсолютная погрешность не дает полного представления о качестве измерения. Например, если известно только, что расстояние измерено с абсолютной погрешностью 3 см, то нельзя сказать, хорошего качества это измерение или плохого. Действительно, если с такой погрешностью измерено расстояние от Москвы до Санкт4Петербурга, равное примерно 600 км, то можно сказать, что это измерение очень высокого качества. А если погрешность 3 см вы допустили при отрезании стекла шириной около 60 см для вставления в оконную раму, то вам скорее всего понадобится новое стекло, так что качество измерений в этом случае нельзя признать хорошим. Следовательно, качество измерений определяется не только абсолютной погрешностью измерений, но и значением измеряемой величины. Характеристика качества измерений, учитывающая абсолютную погрешность и значение измеряемой величины, называется относительной погрешностью измерения.

Относительной погрешностью измерения называется отноше­ние абсолютной погрешности к истинному значению измеряемой величины. Относительная погрешность выражается в долях единицы или в процентах.

Как показывают вычисления, относительная погрешность наглядно демонстрирует существенное различие качества первого и второго измерений при одинаковой абсолютной погрешности измерений. Поэтому в большинстве случаев качество измерений оценивается по значению его относительной погрешности.

Измерения длины. Для измерений линейных размеров тел и расстояний между телами применяются различные измерительные инструменты и методы измерений. Для измерения больших длин, например земельных участков , употребляют стальные мерные ленты длиной до 50 м. При обмере зданий используют рулетку с гибкой лентой длиной 10-20 м, разделенной на сантиметры. Для измерения небольших предметов употребляют масштабные линейки. Для измерения размеров малых предметов с точностью до десятых долей миллиметра применяют штангенциркуль или микрометр. Основная деталь микрометра - стальная скоба 1. С одной стороны в ней закреплена неподвижная пятка 2, с другой - стебель 4. Внутри стебля помещен микрометрический винт 3, заканчивающийся с левой стороны измерительной поверхностью. С правой стороны микрометрический винт соединен с барабаном 5, охватывающим стебель микрометра. При вращении барабана вращается и микрометрический винт. Шаг винта равен 0,5 мм, поэтому измерительная поверхность винта при одном обороте барабана перемещается на 0,5 мм относительно неподвижной пятки микрометра.

На поверхность стебля нанесена продольная риска, ниже которой расположена шкала с миллиметровыми штрихами, а выше - шкала со штрихами, делящими пополам каждое миллиметровое деление верхней шкалы. По левому краю барабана нанесено 50 равноотстоящих штрихов, позволяющих определять поворот микрометрического винта с точностью до 1/50 доли оборота. Так как при одном обороте измерительная поверхность микрометрического винта смещается на 0,5мм, при повороте на 1/50 долю оборота ее смещение оказывается равным 0,01 мм.

При смыкании измерительной поверхности микрометрического винта с поверхностью неподвижной пятки край барабана устанавливается против нулевой риски на шкале стебля. Для измерения размера детали ее помещают между пяткой и измерительной поверхностью микрометрического винта. Затем вращением барабана достигают соприкосновения измерительных поверхностей пятки и микрометрического винта с точками поверхности измеряемой детали. Для предотвращения деформации измеряемой детали силу нажатия микрометрического винта на измеряемую деталь ограничивают с помощью трещотки 6. Для этого микрометрический винт вращают с помощью трещотки и прекращают вращение с появлением звука. Микрометр дает возможность определять размер детали с точностью до 0,5 мм по шкале на стебле и с точностью до 0,01 мм по шкале на барабане микрометра против продольной риски на стебле.

Контрольные вопросы

Что называется измерением физической величины? Что такое размер и значение физической величины? Какие измерения называются прямыми измерениями? Какие измерения называются косвенными измерениями? Что такое абсолютная погрешность измерения? Что называется относительной погрешностью измерения?

Лабораторная работа 1

Измерение длины с помощью масштабной линейки и микрометра.

Цель работы. Приобретение умений оценивать абсолютные и относительные погрешности измерений.

Оборудование: масштабная линейка, микрометр, монета.

Задание: измерьте диаметр монеты с помощью масштабной линейки и определите абсолютную и относительную погрешности измерений.

1. Измерьте с помощью масштабной линейки диаметр D1 монеты и запишите результат измерений в отчетную таблицу.

2. Познакомьтесь с устройством и принципом действия микрометра. Измерьте диаметр D 0 монеты с помощью микрометра и запишите результаты измерений в отчетную таблицу.

3. Принимая условно значение D0 за точное значение диаметра монеты, вычислите абсолютную и относительную погрешности измерений с помощью масштабной линейки. Результаты запишите в отчетную таблицу.

Отчетная таблица

D , мм	D0, мм	d,-do\

Контрольные вопросы

Какими причинами могут быть вызваны погрешности измерений?

Какими способами могут быть уменьшены погрешности измерений?

Задача

Представьте себе, что вы живете примерно в III-II веках до нашей эры и обладаете лишь такими приборами и инструментами, какими располагали ученые в то время. Попробуйте придумать в этих условиях метод измерения расстояний до Луны и до звезд. Если вы найдете принципиальное решение задачи, испытайте свой метод на модели. Пусть небольшой мяч или резиновый шар будет моделью Луны. Поместите «Луну» на расстояние 5-6 метров от себя и попробуйте измерить расстояние до «Луны» и ее диаметр. Потом прямыми измерениями проверьте, насколько хорош ваш метод.

ФРАГМЕНТ МЕТОДИЧЕСКОГО ПОСОБИЯ

§ 2. Измерения физических величин

Для того чтобы приступить к выполнению измерений физических величин, учащихся необходимо познакомить с такими понятиями, как размер и значение физической величины, пояснить, что такое мера и что называется измерительным прибором, какие измерения называются прямыми и какие косвенными, что такое абсолютная и относительная погрешности измерений. Однако теоретическое знакомство должно быть очень кратким и непосредственно связанным с выполнением лабораторной работы и творческого задания.

Лабораторная работа 1.

Измерения длины являются самыми простыми и привычными измерениями, постоянно встречающимися в повседневной жизни. Простую задачу измерения диаметра монеты с помощью масштабной линейки и затем микрометра можно предложить учащимся с целью практического применения приобретенных знаний об абсолютной и относительной погрешностях измерений и подготовке к введению на следующем занятии понятий об инструментальной погрешности и погрешности отсчета. Второй задачей лабораторной работы является знакомство с точным измерительным прибором - микрометром.

Задача. В сильной группе учащихся лабораторная работа 1 займет малую долю урока и большую часть времени можно использовать на решение задачи, знакомящей учащихся с конкретными примерами косвенных измерений расстояний и достижениями современной науки в области измерения расстояний.

Задача об измерениях расстояний до небесных тел и их размеров имеет важное значение для формирования представлений учащихся о мире и возможности его познания. Для принципиального решения задачи нужно догадаться, что для измерения расстояния до недоступного предмета можно использовать свойства подобных треугольников. Когда эта идея высказана, остается найти способы практического решения задачи. Вероятно, начать лучше с практического решения задачи с использованием модели Луны. В классе роль «Луны» может выполнить любое шарообразное тело - глобус, мяч, резиновый шар, - установленное на демонстрационном столе или укрепленное на классной доске. Автор идеи должен представить объяснение своего решения с использованием чертежа на доске. Этот чертеж и будет ориентиром для учащихся при практическом выполнении задания.

Для определения расстояния от точки A, в которой находится наблюдатель, до недоступной точки B отметим направление прямой AB и переместимся на некоторое измеренное расстояние до точки C по прямой, перпендикулярной направлению AB (рис.1). Из прямоугольного треугольника ABC искомое расстояние АВ равно: АВ = АС · ctga . Так как расстояние АС измерено, для расчета задачи нужно найти значение ctga .

Рис. 1

Угол α = 90 - β можно определить прямым измерением угла β между прямыми CA и CB. Но более удобно выполнить следующее дополнительное построение. Прикрепим к листу картона лист белой бумаги и положим его на ученический стол таким образом, чтобы левый край листа совпал с прямой AB. Совпадение проконтролируем наблюдением совпадения двух булавок, вколотых по левому краю листа, с центром «Луны» в точке В. Затем, не изменяя положения листа на столе, переместим глаз к правому углу листа. Вколем первую булавку в правый угол листа, а вторую на пересечении прямой, соединяющей первую булавку с центром «Луны», с дальним краем листа.

После нахождения расстояния до небесного тела может быть решена задача нахождения размеров небесного тела, если удастся измерить угловой диаметр γ тела. Обозначим расстояние до небесного тела AB = L . Тогда диаметр D небесного тела можно вычислить по измеренному углу γ, под которым виден диаметр небесного тела с Земли, и расстоянию L :

D = L - tgy .

Тангенс угла γ можно найти, направив масштабную линейку вдоль прямой АВ и измерив расстояние L , на котором монета диаметром dточно закрывает диск «Луны» (рис. 2):

Измерение расстояний до небесных тел. Одному из учащихся можно заранее поручить подготовку сообщения об измерениях расстояний до небесных тел. В этом сообщении должно быть объяснено, что при измерениях расстояний от Земли до других небесных тел в пределах Солнечной системы в качестве базиса используют радиус Земли. Для измерений расстояний до ближайших звезд земной радиус непригоден в качестве базиса, так как угол, под которым радиус Земли виден со звезды, оказывается неизмеримо мал. Даже угол, под которым виден со звезды радиус земной орбиты, оказывается очень трудно измеримым.

Удается обнаружить только смещение самых близких к Земле звезд относительно «неподвижных» звезд при движении Земли по ее орбите вокруг Солнца.

Измерения малых расстояний. Второе сообщение можно поручить на тему об измерениях сверхмалых расстояний. Это позволит оценить современные возможности физики в области измерений расстояний и линейных размеров тел как в области мегамира, так и в области микромира. Так как информацию об измерениях сверхмалых расстояний отыскать не очень просто, эту тему можно поручить школьнику, имеющему опыт поиска нужной информации в Интернете. Задание можно сформулировать следующим образом: нужно найти статьи, в которых описан принцип действия растрового туннельного микроскопа, и рассказать об этом приборе и получаемых с его помощью результатах.

В растровом туннельном микроскопе над поверхностью исследуемого тела устанавливается металлическое острие малого диаметра, между острием и поверхностью образца создается электрическое поле. Под действием электрического поля электроны вытягиваются с поверхности острия, однако их возможное удаление от конца острия не превышает диаметра атома. Если расстояние от острия до исследуемой поверхности меньше 1 нм, то между острием и поверхностью протекает электрический ток. При изменении расстояния на диаметр атома сила тока изменяется в 1000 раз. Это позволяет по силе тока очень точно определять расстояние от острия до исследуемой поверхности. Если перемещать острие по прямой вдоль горизонтально расположенной поверхности и автоматически поддерживать постоянное значение силы тока в цепи путем перемещений острия по вертикали, то полученная кривая зависимости вертикальной координаты острия от горизонтальной даст срез рельефа поверхности вдоль одной прямой. Повторяя такие срезы шаг за шагом, можно получить сведения о строении поверхности и преобразовать их в объемную картину на экране компьютера.

На рисунке представлена картина строения поверхности кристалла кремния, полученная с помощью растрового туннельного микроскопа. Бугры и впадины на этой картинке показывают структуру внешних элек4 тронных оболочек атомов кремния в кристалле.

Аннотированный список литературы

1. , Экспериментальные задания по физике. 9-11 классы: Учебное пособие для учащихся общеобразовательных учреждений. - М.: Вербум, 2001.

В пособии, ориентированном на развитие творческих способностей школьников, представлена система экспериментальных заданий различ­ной сложности. Большинство заданий рассчитано на использование очень простых приборов и оборудования, поэтому пособие можно рекомендо­вать для организации самостоятельной экспериментальной работы. В первой части книги даны теоретические сведения об измерениях физичес­ких величин и погрешностях измерений, необходимые при планировании эксперимента, выборе метода измерения и измерительных приборов, анализе и оценке результатов эксперимента. Во второй части книги даны описания 22 экспериментальных задач, для решения которых достаточно знаний по физике в пределах базового курса, но эти знания требуется применить в незнакомой ситуации, проявить творческий подход. Зада­ния третьей части книги позволят учащимся провести самостоятельно небольшие экспериментальные исследования.

2. Физический практикум для классов с углубленным изучением физики: 10 -11 кл. / Под ред. , . - 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Просвещение, 2002.

В книге предлагаются описания лабораторных работ физического практикума для 10- 11 классов средней школы . Содержание практикума ориентировано на учащихся профильных классов, в которых физика явля­ется одним из профилирующих предметов. По многим темам лаборатор­ные работы представлены в нескольких вариантах. Варианты отличаются как по уровню сложности, так и по используемому оборудованию. Это дает возможность учителю выбрать из нескольких предложенных вариан­тов такой, который соответствует задачам данного элективного курса, обо­рудованию физического кабинета, интересам и уровню подготовки учащихся. Описания лабораторных работ предваряет теоретическая глава «Измерения физических величин и оценка погрешностей измерений».

3. , Экспериментальные задачи по физике: 10-11 кл. общеобразоват. учреждений: Кн. для учителя. - М.: Просвещение, 1998.

Книга содержит экспериментальные задачи и методические указа­ния по курсу физики старших классов средней школы. Для их выполне­ния могут быть использованы школьное оборудование, бытовая техника и простейшие самодельные приборы. В пособии приведено 260 задач.

4. Всероссийские олимпиады по физике: 1992-2001 / Под ред. СМ. Козела, . - М.: Вербум-М, 2002.

В книгу вошли материалы всероссийских олимпиад школьников за 10 лет. Это условия и решения теоретических и экспериментальных заданий двух последних этапов олимпиад (окружного и заключительного). Пособие адресовано учащимся 9-11 классов.

5. Эрик Роджерс. Физика для любознательных. Т.1. Материя, движение, сила / Под ред. - М.: Мир, 1969.

Автор поставил перед собой цель изложить основы физики на эле­ментарном уровне, сделав это так, чтобы читатель невольно чувствовал себя участником процесса отыскания и формулирования фундаменталь­ных законов природы. Существенную роль при этом играет историчес­кий фон. Цель книги - заставить читателя думать, раскрыть перед ним внутренний механизм развития науки. Книга является ценным пособием для преподавателей физики в школах, ее могут с пользой изучать любоз­нательные школьники старших классов.

6. Физика. 4.1: Вселенная / Пер. с англ.; под ред. . - М.: Наука, 1973.

Книга является полезным дополнением к существующим учебникам по физике. Она рассчитана на широкий круг читателей: учащихся сред­них школ, студентов техникумов, лиц, занимающихся самообразовани­ем, и представляет большой интерес для преподавателей физики. «Все­ленная» представляет собой обширное введение в физику, главное содержание книги - основы кинематики и атомно-молекулярной теории строения вещества с элементами кинетической теории газов. В книге рассматриваются фундаментальные понятия и методы измерений време­ни, пространства и материи, даны первые представления о возможных ошибках при измерениях, о приближенных вычислениях, о регистрации измерений и некоторых современных средствах измерений.

Тематическое планирование элективного курса

(2 часа в неделю, всего 14ч)

№ занятия	Тема занятия	кол-во часов	дата проведения
	Введение. Инструктаж по ТБ
	Методы измерения физических величин
	Погрешности измерений
	Запись и обработка результатов измерений
	Лабораторная работа «Измерение I, U, R и P для лампы карманного фонаря»
	Лабораторная работа «Исследование зависимости Т от ℓ, m и g математического маятника»
	Лабораторная работа «Измерение коэффициента трения»
	Исследование зависимости показания термометра от внешних факторов
	Измерение кровяного артериального давления
	Измерение влажности воздуха
	Лазер. Принцип работы и устройство лампы дневного света
	Устройство и принцип действия электрической зажигалки
	Обобщение. Применение в жизни знаний
Итого

Приборы для измерения атмосферного давления. БАРОМЕТрБАРОМЕТр Анероид Используется для измерения атмосферного давления. Ртутный Используется для чувствительного атмосферного давления. МАНОМЕТрМАНОМЕТр Металлический Используется для измерения намного большего или намного меньшего атмосферного давления. Жидкостный Используется для измерения большего или меньшего атмосферного давления. Содержание

1. Мензурка - мера вмес- тимости: - представляет со- бой стеклянный сосуд с делениями; - применяемый в лабораториях для измерений объема жидкостей налеите нужную жидкость в мензурку 2-отмерьте нужное количество жидкости по делениям 3-лишнею жид- кость отлейте. 3. Можно абсолютно точно из- мерить нужный объем жид- кости. Описание мензурки Содержание

1. Термометр- прибор для измерения температуры, принцип действия которого основан на тепловом расширении жидкости. Т. ж. относится к термометрам непосредственного повесте термометр в нужном вам помещении 2- через некоторое время посмотрите на температуру которую показывает термометр. 3. Можно узнать точную температуру в помещении или на улице. Термометры есть разные: комнатные, уличные, аквариумные и т.д. Описание термометра Содержание

1. Секундомер- прибор для измерения промежутков времени в часах, минутах, секундах и долях секунды нахмите на нужную кнопку 2-засеките нужное вам время 3-отановите секундомер на нужном вам времени. 3. Можно измерить за сколько минут (секунд) человек пробежал (проплыл) определенное количество метров. Описание секундомера Содержание

1. Динамометр- или силомер, физ. технический, прибор для измерения механической работы или силы, основанный на сравнении приложенной силы с упругими силами, вызванными дефор- мацией пружины возьмите динамометр и нужный груз 2-подвесте нужный груз на крючок динамометра 3-по шкале определите вес нужного вам груза. Описание динамометра Содержание

1. Ареометр - прибор, в виде стеклянного поплавка с делениями и грузом внизу, предназначенный для измерения плотности жидкостей и твердых тел возьмите нужную вам жидкость 2-поместите в эту жидкость ареометр 3- обратите внимание на шкалу там будет указана плотность налитой жидкости. Описание ареометра Содержание

1. Линейка - оформительский элемент различного рисунка, используемый для отделения частей таблицы, выделения заголовков текста, для художественного оформления издания положите линейку на нужную вам поверхность 2- карандашем (ручкой) проведите линию. 3. Школьную линейку (10-20см) удобно носить с собой. Есть линейки от 10 до 100см. 4. Линейкой 30-40см удобно почесать спину, если не достаешь рукой. Описание линейки Содержание

1. Рулетка - стальное зубчатое колесико, вращающееся на изогнутом конце стержня; и – предназначенное для гравирования на металле вытяните метр 2-отмерьте нужную вам длину 3- сверните рулетку. 3. Рулетка может быть разной длины от 1 до 15 метров. Рулеткой можно отмерить разную длину. Описание рулетки Содержание

Описание лупы 1. Лупа -оптический прибор для рассматривания мелких объектов, плохо различимых глазом. 2.1-наведите лупу на нужный объект 2-рассмотрите нужный объект. 3. Лупы есть разные: ручная, лабораторная лупа. 4. С помощью лупы можно без труда вставить нитку в иголку. Содержание

Описание микроскопа 1. Микроскоп - оптический прибор для наблюдения малых объектов, невидимых невооруженным глазом положить на стекло нужный объект 2-объект накройте еще одним нужным стеклом 3- рассмотрите нужный объект через увеличительное стекло. 3. Микроскопы используют в лабораториях для подробного изучения материалов. Содержание

1. Телескоп - большая зрительная труба, на сошке, или укрепленная иным образом, более для астрономических наблюдений; есть телескоп стекольный и есть зеркальный навести телескоп на небо 2-делать наблюдения за звездами. 3. Можно достаточно точно рассмотреть любое или нужное созвездие. Описание телескопа Содержание

1. Весы-́ прибор для определения массы тел по действующей на них силе тяжести положите на весы предмет который вам нужно взвесить 2-посмотрите какова его масса. 3. Весами можно взвесить любой интересующий вас предмет. Весы есть разные: ручные, напольные, автомобильные, электронные и т.д. Описание весов Содержание

Чтобы изготовить модель машины, мне пришлось выполнить более 20 различных операций. И почти половина их связана с измерениями. Интересно, существуют ли профессии, в которых вообще не нужно ничего измерять с помощью приборов. Я таких не обнаружил. Не удалось мне обнаружить и школьный предмет, при изучении которого не было бы необходимости в измерениях.

«Наука начинается с тех пор, как начинают измерять, - говорил Д. И. Менделеев. - Точная наука немыслима без меры». Действительно, роль измерений в жизни современного человека очень велика.

В популярном энциклопедическом словаре дается определение измерению. Измерения – это действия, производимые с целью нахождения числовых значений, количественной величины в принятых единицах измерения. ¹

Значение измеряемой величины зависит от выбранной единицы измерения.

Измерить величину можно с помощью приборов. В повседневной жизни мы уже не можем обойтись без часов, линейки, измерительной ленты, мерного стакана, термометра, электрического счетчика. Можно сказать, с приборами мы сталкиваемся на каждом шагу.

Посещая кружок «Физика и мы», я познакомился с темой «Измерения – основа техники». Данная тема стала мне интересной, и я задался целью изучить глубже простейшие измерительные приборы, научиться их применять при измерении длины, площади фигур и объемов тел, чтобы использовать полученные навыки в конкретных ситуациях.

Я поставил перед собой задачи: собрать материал по теме, интересные факты, научиться измерять величины разными способами

II. Историческая справка.

Измерения люди делали с давних пор. В Древней Руси наши предки пользовались такими мерами, как пядь, локоть, аршин, верста, сажень. Эти единицы были связаны с размерами тела человека. Конечно, пользоваться такими единицами удобно – они всегда под рукой. Но с другой стороны у каждого был «свой аршин».

Пядь - это расстояние между вытянутыми большим и указательным пальцами руки (от 19 до 23 см).

Моя пядь составляет 16 см. Сколько пядей в длине моего рабочего стола? Измерив его, я узнал, что 8, а значит длина стола l = 128 см. Точные измерения с помощью измерительной ленты показали, что длина рабочего стола l = 126 см.

Как видно, что эта мера несовершенна. До сих пор бытуют выражения: «семи пядей во лбу», «сам с ноготок, а борода с локоток», «видеть на сажень сквозь землю», «от горшка три вершка», «сидишь, как аршин проглотил», «сам с вершок, а голова с горшок», «пять верст до небес и все лесом». Но все эти меры неточные. В 1790 году в Париже был принят декрет о введении единых мер длины и веса.

III. Способы измерения.

1. Измерение площади.

Почему подушка мягкая, а пол жесткий? Чтобы ответить на этот вопрос, надо научиться измерять площади.

Квадратик, сторона которого имеет длину 1 см, называется квадратным сантиметром.

Каждую из трех фигурок можно разрезать на семь таких квадратиков. Значит, площадь каждой из них S = 7 см².

Следующая фигура состоит из 15 квадратиков.

У данного прямоугольника длина равна l = 5 см, а ширина b = 3 см.

Чтобы вычислить площадь прямоугольника надо длину умножить на ширину S = l · b = 5 · 3 = 15 см².

Умея находить площадь прямоугольника, можно вычислять и площади других фигур.

Например, чтобы найти площадь «молоточка» не надо пересчитывать все квадратики. Можно разделить его на два прямоугольника; один из них имеет площадь S1 = 6 · 3 = 18 см², а второй S2= 2 ·8 = 16 см². Поэтому площадь всего «молоточка» S= S1 + S2 = 18 + 16 = 34 см ²

Если в прямоугольнике провести диагональ, то он разобьется на два треугольника. Они равны. Если один из них вырезать, его можно точно наложить на другой. Поэтому оба треугольника имеют одинаковую площадь, и площадь каждого из них в два раза меньше площади прямоугольника.

Площадь прямоугольника равна

S = l · b = 10 · 6 = 60 см².

Площадь треугольника равна

S = 60: 2 = 30 см².

Из этого легко сформировать общее правило вычисления площади прямоугольного треугольника S = l · b: 2.

Чтобы вычислить площадь прямоугольного треугольника надо произведение двух сторон, образующих прямой угол, разделить на два.

Если фигуру креста разрезать на 4 части, проведя две прямые, а потом переложить их, то можно составить квадрат.

Получается, что площадь квадрата равна площади креста – ведь они составляются из одних и тех же частей.

S= l · b = 6 · 6 = 36 см².

А как определить площадь фигуры сложной формы, например бабочки? Надо на нее наложить палетку.

Палетка- это прозрачная пленка, разделенная на одинаковые квадраты: это могут быть мм², дм², см².

Я сложил количество полных квадратов с половиной числа неполных квадратов. Всего: 160 + 62: 2= 191 (см²). Площадь бабочки примерно равна S = 191 см²

Конечно, в квадратных сантиметрах удобно вычислять небольшие площади.

Я измерил длину l и ширину b пола в школьном музее метром и вычислил площадь в см².

l= 582 см, b = 612 см, S= l · b = 582 · 612= 356184 (см²)

Зная площадь пола, я рассчитал, сколько надо купить краски для его покраски. В банке 0,8 кг или 800 г эмали. На этикетке написано, что на 1 м² площади, нужно 100 г краски. 1 м² = 10 000 см². Значит, 1 банкой эмали можно покрасить 80 000 см². Делю 356184 см² на 80 000 см² и получаю 4,45. Значит, 4 банки не хватит, чтобы покрасить пол в музее. А следует, надо купить 5 таких банок.

Для измерения больших площадей используют квадратные метры. Я измерил длину l и ширину b спортивной площадки в школе метром и вычислил площадь S.

l= 24 м, b = 29 м, S = l · b = 24 · 29 = 696 м².

Площади больших земельных участков, например, колхозных полей, измеряют двухметровым сажнем и выражают в га, еще больших территорий, например, площадь поверхности земли в квадратных километрах. Так, площадь поверхности земного шара вместе с морями и океанами составляет примерно 560 млн. км², площадь суши – примерно 140 млн. км².

Все тела давят на поверхности, на которой они находятся. Если лечь на деревянный пол, то голова будет соприкасаться с полом небольшой площадью. На эту площадь будет давить весь вес головы и на каждый см² участка будет приходиться большое давление. Такое же давление будет испытывать голова со стороны пола, и это будет чувствительно. А если лечь на подушку, то площадь её соприкосновения с головой будет больше – подушка приминается. Тот же вес головы распределяется на большую площадь и давление на голову со стороны подушки окажется меньшим. Поэтому пол жесткий, а подушка мягкая.

Определять площади должны уметь инженеры, строители, лесоводы и многие другие специалисты.

2. Измерение объема.

Как узнать, сколько крупинок пшена помещается в стакане?

Для этого надо поделить общий объем крупы на объем одной крупинки. Сначала научимся измерять объем тела.

В детской энциклопедии «Что такое. Кто такой» говорится: «Объем - величина, связанная с пространственными размерами тел».

Кубик, ребро которого имеет длину 1 см, называется кубическим сантиметром. Для измерения объема надо определить, какое количество кубиков помещается в теле.

То есть, как бы построить тело из одинаковых кубиков. Я решил узнать объем кубика Рубика и посчитал, сколько цветных кубиков в него входит. Я перемножил количество кубиков, входящих в его длину l, ширину b и высоту h.

¹Что такое. Кто такой. Том 2. Издательство «Педагогика – Пресс» Москва 1992, стр. 320

V = l · b · h , V = 3· 3 · 3 = 27 (см³)

Объем жидкостей и сыпучих тел часто измеряют в литрах и миллилитрах, а объем нефти в баррелях (159 л).

1 л = 1 дм³ = 1000 см³, 1 л = 1000 мл

Я решил рассчитать объем песочницы в детском садике и узнать, сколько ведер песка надо в неё засыпать, чтобы заполнить полностью. Для этого я измерил длину l, ширину b и высоту h песочницы измерительной лентой и перемножил полученные значения.

V= l · b · h , V= 240 · 300 · 28 = 2 016 000 (см³)

Чтобы определить количество ведер песка, надо разделить этот объем на объем одного ведра. Он равен 10 л или 10 000 см³.

Количество ведер = 2 016 000: 10 000 = 201,6 ≈ 202 ведра.

Чтобы засыпать песочницу на половину понадобится примерно 100 ведер.

А как измерить объем тела неправильной формы? Например, объем камня, ложки, металлического бруска.

Объем тела неправильной формы и объем жидкости измеряют с помощью мензурки.

Руководитель кружка нам объяснил. , что мензурка – это прозрачный сосуд с делениями, указывающими объем налитой в нее жидкости. Чаще всего мензуркой измеряют объем в миллилитрах (мл).

Чтобы измерить объем твердых тел с помощью мензурки надо провести следующий опыт. Сначала нальем в мензурку некоторое количество жидкости и измерим её объем, например 70 мл. Затем, опустим в мензурку тело. Объем жидкости увеличился и стал равен 90 мл. Чтобы найти объем погруженного тела, надо вычесть из объема жидкости с телом объем жидкости в мензурке, т. е. V= 90 – 70 = 20 (мл) или 20 см³.

Теперь я могу определить общий объем крупы в стакане. Для этого наливаю в него воды так, чтобы она заполнила промежутки между крупинками и с помощью мензурки этот объем определяю.

Чтобы определить объем одной крупинки шарообразной формы, надо знать её диаметр.

Существует два способа.

Первый называется методом рядов. Укладываю крупинки пшена в один ряд, плотно друг к другу и измеряю его длину. Она равна l = 20 мм. Считаю число частиц, их в ряду 10. Делю длину ряда на число частиц 20: 10 = 2 (мм). Значит диаметр крупинки равен 2мм.

Второй способ более точный. Измерения можно произвести штангенциркулем.

В энциклопедическом словаре юного техника есть определение этого прибора.

Штангенциркуль – это измерительный инструмент, применяемый в машиностроении. Он служит для измерений и разметки линейных размеров отверстий, валов и т. д. Действует он так: на металлической линейке (штанге), имеющей деления, нанесенные обычно через 1 мм, двигается рамка. Штанга оканчивается губками, и у рамки есть губки. Зажали деталь между губками рамки и штанги – и на штанге сразу виден размер¹. Итак, размер крупинки пшена равен 1,9 мм.

По результатам данных я пришел к выводу, что более точные измерения можно получить с помощью штангенциркуля. В технике измерения нельзя производить приблизительно или на «глазок».

Истинные значения всех величин можно получить с помощью измерительных приборов. Не зря их называют оружием науки.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ.

Занимаясь в школьной мастерской, я сделал разделочную доску, кораблик- буксир, машинку. Начал работу над кораблем-парусником. В процессе работы мне приходится знакомиться с чертежами и читать их. Все детали, выполненные мной, сначала измеряю с помощью линейки, метра, штангенциркуля. Считаю, что полученные навыки и умения помогают мне при решении занимательных задач по математике, на занятиях в кружках «Природа и фантазия», «Художественная обработка древесины» и не только в школе, а и в жизни.

Мне очень интересно было работать над этой темой. Есть кое-какие задумки и планы. В будущем хочу научиться измерять массу и температуру различных тел.