Метод рядов
Виртуальная школа » Учебные материалы » Уроки физики 7 класс » Метод рядов
[ · Скриншот ]28.07.2016, 04:47

1. Загадки  природы  и  тайны  быта

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

2. Другие х – файлы

Возможны и другие задачи. Можно ли обычной линейкой измерить:

а) толщину страницы учебника;

б) диаметр горошины или пшена;

в) толщину тонкой проволоки?

Смотрите об этом презентацию и при затруднениях читайте текст.

 

Создано с помощью программы iSpring

 

Не поискать ли мне тропы иной,

Приёмов новых, сочетаний странных?

Уильям Шекспир

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

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

3. А мне  это  надо?

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

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

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

4. Истина где-то рядом

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

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

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

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

Задача 1. Определить диаметр шарика (бусины).

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

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

Рисунок Диаметр шариков

 

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

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

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

Задача 2. Найти диаметр бусины на нитке.

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

Рисунок Диаметр бусин

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

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

Задача 3. Определить диаметр тонкой проволоки.

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

Рисунок Диаметр проволоки

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

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

Оформление  результатов

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

Рисунок Таблица результатов

 

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

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

Окончательная запись результатов в системе СИ:

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

С учётом погрешности:

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

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

5. Территория  экспериментов

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

1.  Определить толщину листа учебника физики.

2.  Определить толщину нитки в катушке.

3. Определить объём одной капли воды.

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

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

 

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

 

Категория: Уроки физики 7 класс | Добавил: Лана | Теги: толщина волоса, метод рядов, диаметр проволоки, размеры малых тел
Просмотров: 688 | Загрузок: 3 | Рейтинг: 0.0/0
Всего комментариев: 0
avatar