Презентация на тему Физические величины

Д.И.Менделеев
Наука начинается
с тех пор,
как начинают измерять
Портрет Менделеева
в мантии профессора
1885 г
/Илья Ефимович Репин/
Автор работы: Тертычная С.А.

Меню
1. Что такое величина?
2. Какие величины называются физическими?
3. Что значит измерить физическую величину?
4. Что такое цена деления? Как её определить?
5. Основные и производные единицы измерения физических величин.
6. Единицы длины, площади, объёма и массы.
7. Точность измерения физических величин. Абсолютная и относительная погрешность.
8. Порядок физических величин.
9. Способы представления экспериментальных результатов.
10. Приближенные вычисления
Автор работы: Тертычная С.А.

Всё, что может быть измерено, называется величиной
1.Что такое величина?
Автор работы: Тертычная С.А.
меню

Если величины характеризуют физические явления с количественной стороны, то они называются физическими величинами.
2. Какие величины называются физическими?
Физическими величинами являются объем (V), температура(T), пройденный путь(s), масса(m), вес(P).
Автор работы: Тертычная С.А.
меню

Измерения физических величин делятся на прямые и косвенные. Если измеряют саму исследуемую величину с помощью физических приборов – это прямые измерения. Например, измерения длины бруса с помощью линейки, массы тела – взвешиванием на весах.
При косвенных измерениях интересующая нас физическая величина рассчитывается по формуле из других величин, которые измерены с помощью физических приборов. Измерение скорости тела по времени и пройденному пути.
3. Измерения
физических величин
Измерить физическую величину – это значит сравнить её с однородной величиной, принятой за единицу этой величины.
Автор работы: Тертычная С.А.

План рассказа
об измерительных приборах
1. Название прибора.
2. Для измерения какой величины он предназначен?
3. Единица измерения данной величины.
4. Каков нижний предел измерения прибора?
5. Каков верхний предел измерения прибора?
6. Какова цена деления шкалы прибора?
7. Как правильно пользоваться данным прибором?
микрометр
мензурка
штангенциркуль
Автор работы: Тертычная С.А.
меню

Деление шкалы — промежуток между двумя соседними отметками на шкале.
Цена деления— наименьшее значение шкалы измерительного прибора
Чтобы определить цену деления, нужно найти два ближайших штриха шкалы, около которых написаны числовые значения. Затем из большего значения вычесть меньшее и полученное число разделить на число делений, находящихся между ними.
= 0,5 (мл)=0,5 (см3)
Цена деления =
4. Что такое цена деления?
Автор работы: Тертычная С.А.

На рисунке приведены три секундомера. Определите цену деления этих приборов.
Секундомеры
2 с
5 с
1 с
Автор работы: Тертычная С.А.

1. Определите цену деления мензурки
5 мл
2,5 мл
5 мм
10 мл
2. Определите объём воды в мензурке до погружения тела
50 мл
10 мл
45 мл
70 мл
Мензурка
Автор работы: Тертычная С.А.
3. Определите объём воды в мензурке после погружения тела
30 мл
40 мл
50 мл
60 мл
меню

5. Единицы измерения физических величин
Автор работы: Тертычная С.А.
меню

6. Единицы длины,
площади, объёма, массы
Автор работы: Тертычная С.А.
меню

7. Абсолютная
погрешность измерения
Точность измерений характеризуется погрешностью, или, как еще говорят, ошибкой измерений. Между терминами «ошибка» и «погрешность» нет никакого различия, и можно пользоваться ими обоими. Погрешностью измерений называют разность между измеренным и истинным значением физической величины.
∆Χ = Χизм – Χист
Ее называют абсолютной погрешностью ( ∆ - прописная греческая буква “дельта”). Истинным значением является среднее арифметическое из многократно выполненных измерений, определяется следующим образом:
Χср=(Χ1+Χ2+Χ3+…+Χn) /n
За абсолютную погрешность отдельного измерения ∆xi принимают отклонение измеряемого значения от среднеарифметического:
∆xi = xi – xср
Автор работы: Тертычная С.А.
меню

Относительная
погрешность измерения
Для оценки границ погрешности при измерении величины договорились использовать среднюю абсолютную погрешность ∆x, получаемую делением суммы абсолютных значений погрешностей отдельного измерения ∆xi на число измерений n:
∆ xср = (| ∆x1|+| ∆x2|+| ∆x3|+ … +| ∆xn| ) ⁄ n
Среднюю абсолютную величину называют просто абсолютной погрешностью измеряемой физической величины, и результат измерений записывают в виде:
x= xср ± ∆ xср
Поэтому важна еще относительная погрешность
Абсолютная погрешность недостаточно полно характеризует точность измерений. Качество измерений с абсолютной погрешностью в 1 мм различно при измерении, например,
диаметр болта (d = 20 мм), длина втулки (l = 200 мм) и длина стола (L = 2000мм).
Автор работы: Тертычная С.А.

Вычисление погрешности
Рассмотрим вычисление погрешностей
на примере измерения длины болта
1) l1= 10,6 cм;
2) l2 = 10,8 cм ;
3) lср.= (10,6 +10,8)/ 2 =10,7(cм);
4) l 1= 10,6-10,7= -0,1 (cм);
5) l2 =10,8-10,7=0,1 (cм );
6) lср.= (0,1+0,1)/2=0,1 (cм);
7) δ = 0,1/10,7*100%=0,9%
Поэтому важна еще относительная погрешность (строчная буква “дельта”), которая определяется отношением абсолютной погрешности измеряемой величины к ее среднему значению, и вычисляется, обычно, в %:
δ = ∆ xср ⁄ xср ∙ 100%
0,13% - высокая точность
1,3% - удовлетворительная
13% - весьма грубая
Автор работы: Тертычная С.А.

Длина бруска
Длину бруска измеряют с помощью линейки. Запишите результат измерения, учитывая, что погрешность измерения равна половине цены деления
7,5 см
(7,0± 0,5) см
(7,5± 0,5) см
(7,50 ±0,25) см
Если при измерении получена относительная погрешность более 10%, то говорят, что произведена лишь оценка измеряемой величины.
В лабораториях физического практикума рекомендуется проводить измерения с относительной погрешностью до 10%.
1)
2)
3)
4)
Автор работы: Тертычная С.А.

t0 c
I. Определите цену деления термометра
II. Определите абсолютную погрешность термометра
III. Какую температуру показывает термометр с учетом погрешности измерений?
0,1 C.
0,2 C.
1 C.
10 C.
±0,05 C.
±0, 5 C.
±0,25 C.
.
36,9±0,05C.
±0,01 C.
37±0,01C.
36,8±0,2 5C.
36,9±0,2C.
1)
1)
1)
3)
2)
4)
2)
3)
4)
2)
3)
4)
Термометр
Автор работы: Тертычная С.А.

В мензурку налита вода. Запишите значение объёма воды, учитывая, что погрешность измерения равна половине цены деления
60 мл
(60 ±15) мл
(70 ±15) мл
4)
(60 ±5) мл
3)
2)
1)
Мензурка
Автор работы: Тертычная С.А.
меню

8. Порядок
физической величины
В практике физических измерений возникают ситуации, когда приходится иметь дело с очень большими числами, или с очень малыми числами. Такие числа очень неудобны при расчетах.Чтобы преодолеть эту, трудность, для записи числа пользуются возведением 10 в степень. Умножая число 10 само на себя несколько раз, получаем:
10 ∙ 10 = 100 =102
10 ∙ 10 ∙ 10 = 1000 = 103
10 ∙ 10 ∙ 10 ∙ 10 = 10000 = 104
Число, которое показывает, сколько раз 10 умножается само на себя, является верхним индексом у 10 и называется показателем степени 10, или степенью, в которую возводится 10.
Очевидно, что 101 = 10, и по определению 100 = 1:
10n ∙ 10m = 10(n+m)
10n/10m = 10n ∙ 1/10m = 10n ∙ 10-m = 10(n-m)
Тогда любое число можно записать в виде произведения числа, лежащего между 0,1 и 10 и числа, представляющего собой степень десяти. Например, расстояние от земли до Солнца можно записать в виде 1,5 ∙ 1011 м ,
а размер атома водорода в виде 1 ∙ 10-10
м.
Автор работы: Тертычная С.А.
меню

9-1. Способы представления экспериментальных результатов
а) формулой
Автор работы: Тертычная С.А.

9-2. Способы представления экспериментальных результатов
б) таблицей
Автор работы: Тертычная С.А.

9-3. Способы представления экспериментальных результатов
в) графически
Автор работы: Тертычная С.А.
меню

Некоторые величины известны с очень большой точностью, число достоверных значащих цифр может быть равно шести и даже больше. Например, согласно современным данным фундаментальная константа C, известная как скорость света, равна, 2,997925 ∙ 108 м/с.
С другой стороны, нередко требуется только приближенный результат, чтобы получить не точное, а лишь общее представление о данной величине. В таких случаях следует пользоваться приближенными вычислениями, что весьма упрощает и ускоряет процесс вычислений. Рассмотрим следующий пример. Требуется вычислить:
A = π√2 ∙ 2,17/(6,83)2 + (1,07)2
Если использовать приближенные значения:
π = 3,14158… ≈3; √2 = 1,41420 ≈ 1,4;
2,17 ≈ 2; (6,83)2 ≈ 72 =49; (1,07)2 ≈ 1,
то получим: А ≈ 3 ∙ 1,5 ∙ 2/40 + 1 = 9/50 ≈ 10/50 = 0,2
Точное значение А = 0,20172.
10.Приближённые вычисления
Автор работы: Тертычная С.А.
меню