matveeva_1

Матвеева Алина Анатольевна,
учитель физики МОУ СОШ №9 г. Надыма
Цели урока:
Научиться экспериментально определять плотность вещества
твердого тела правильной геометрической формы двумя
способами;
Оценивать погрешности прямых и косвенных измерений;
Сравнивать по значению относительной погрешности
два способа косвенного определения плотности;
Развивать практические навыки работы с физическими
приборами;
Развивать умения целеполаганию, анализа и оценки своей
работы и работы одноклассников;
Воспитывать аккуратность, взаимопомощь, толерантность
Эпиграф к уроку
Скажи мне, и я забуду.
Покажи мне, и я запомню.
Вовлеки меня , и я научусь.
Китайская мудрость
Задачи урока:
Повторение основного материала по теме «Плотность»
Изучить материал по теме «Классификация и оценка
погрешности измерений»
Выполнить лабораторную работу
Рефлексия своей деятельности на уроке
А. Блиц-опрос
1. Что называется плотностью?
2. Какова основная единица измерения
плотности? В каких еще единицах можно
измерять плотность?
3. Какие физические величины необходимо
знать для определения плотности тела?
4. Можно ли прямым способом измерить
плотность вещества твердого тела?
Что значит: измерить физическую
величину?
Измерить какую-нибудь величину – это
значит сравнить её с однородной величиной,
принятой за единицу.
0
1
2
3
4
5
6
Что здесь определяют?
а 2  а1
с
n
250
200
а 2 - большее значение
а1 - меньшее значение
n
- количество промежутков между
значениями (число делений)
250 мл  200 мл 50 мл
с

 5 мл
10
10
«Найди правильную дорогу»
масса
с
S
кг/м3
V
плотность
м3
m
путь
кг
t
время
м

объём
м/с

скорость
Выполните упражнение: сделайте перевод единицы в
СИ.
7,2 т =
7200 кг
2г=
0,002 кг
500 мг =
0,0005 кг
40 см3=
0,00004 м3
0,2 л =
0,0002 м3
100 мл =
0,0001 м3
«Узнай формулу»
m=
=
V=
S=
=
t=
1. Определите объём
воды находящейся в
мензурке.
2. В ту же мензурку с
водой опустили
камень. Каков объём
воды и камня вместе?
3. Каков объём камня?
Основной материал
• Прямое и косвенное измерения
• Погрешности измерений: абсолютные и
относительные
• Округление результатов
• Запись результатов измерений с учётом
погрешности с применением правил
округлений
Прямые
(непосредственные)
измерения – это такие измерения, при
которых
мы
получаем
численное
значение измеряемой величины либо
прямым сравнением
ее с мерой
(эталоном), либо с помощью приборов,
градуированных в единицах измеряемой
величины.
Косвенные измерения состоят из
непосредственных измерений одной или
нескольких величин, связанных с
определяемой величиной количественной
зависимостью, и вычисления по этим данным
определяемой величины.
Какими способами можно измерить
эти величины?
Высота падения
h
Физические
величины
Масса тела
Скорость тела
Время падения
Плотность тела
Погрешности
Источниками погрешностей при измерениях являются:
• неточность самих измерительных приборов,
• способ снятия показаний с прибора,
• непостоянство измеряемой величины.
Классификация погрешностей
Значение погрешности измерения некоторой величины
принято характеризовать:
Абсолютной погрешностью – разностью между
х
найденным на опыте
(измеренным)
и
истинным
х
.
ист
изм
значением некоторой величины х  х
(1)
х
ист
изм
Абсолютная погрешность показывает, на сколько мы
ошибаемся при измерении некоторой величины Х.
Относительной погрешностью равной отношению
абсолютной погрешности к истинному значению
х
измеряемой величины

х
ист
100%
Округление начинают с
абсолютной
погрешности!
Даже
для
очень
точных
измерений
(например,
астрономических), в которых точное значение погрешности
важно, не оставляют более двух значащих цифр, в нашем
случае не более одной, если значащая цифра больше1 .
Значение результата нужно округлять (с поправкой) до
той значащей цифры, разряд которой совпадает с
разрядом значащей цифры погрешности.
Абсолютная погрешность измерений равна половине
цены деления шкалы измерительного прибора!
Длина карандаша l =13,7 см.
Погрешность измерения равна
∆l=0,5 мм=0,05 см.
Длину карандаша можно
записать:
L=(l ± ∆l)
L=(13,70 ± 0,05) см
Вычисляется относительная погрешность
.
.
X
X 
X ср
;
При округлении относительной погрешности достаточно оставить две
значащие цифры.
Результат серии измерений некоторой физической величины
представляют в виде интервала значений с указанием вероятности
попадания истинного значения в данный интервал, то есть результат
необходимо записать в виде:
X  X ср  X
X
X

X ср
Здесь –
полная , округленная до первой значащей цифры,
абсолютная погрешность и
округленное с учетом уже округленной
погрешности среднее значение измеряемой величины. При записи
X
результата измерений
обязательно нужно указать единицу измерения
X ср
величины.
Выполнение лабораторной работы
Цель работы:
научиться
определять плотность твердого тела с
помощью весов и линейки; а также с помощью весов и
мензурки с учетом абсолютной и относительной
погрешности
Правила техники безопасности:
1. Будьте осторожны при работе со стеклянной посудой.
Помните, что стекло хрупкий и опасный материал,
легко трескается при ударе.
2. Будьте внимательны при работе с весами, не теряйте
гирьки. Установите весы на середине стола.
3. Будьте аккуратны при работе с водой.
Первый способ
Приборы и материалы: рычажные
весы, измерительный
цилиндр, твердое тело правильной геометрической формы.
Указание к работе
1. Измерить массу тела на весах. Результаты записать в
таблицу с учетом абсолютной погрешности: mист=mизм ± ∆m.
Абсолютную погрешность измерения массы находим из таблицы:
Номинальное
значение
набора гирь
по механике
± 4мг
1г
2г
5г
10г
20г
50г
100г
2. Измерить объем тел с помощью линейки, используя формулу: V=a∙b∙c.
Рассчитать абсолютную погрешность измерения объема по формуле считая,
что абсолютная погрешность измерения длины a, ширины b, высоты с равны
инструментальной погрешности линейки (половине цены деления линейки).
Результат запишите в виде: Vист= Vизм± ∆V .
Пределы
допускаемой
основной
погрешности
a b с
V  Vизм  (   )
a b с
± 6мг
± 8мг
± 12мг
± 20мг
± 30мг
± 40мг
3.Рассчитать плотность тела ρизм по формуле ρизм=mизм/Vизм.
Рассчитать абсолютную погрешность
измерения плотности по формуле
Результаты измерений запишите в виде
   изм (
m V

)
mизм Vизм
ρист=ρизм± ∆ρ.
4. Вычислите относительную погрешность измерений
5. Заполните таблицу


 изм
100%
Название вещества
Масса тела
mист,г
Объем тела Vист, Плотность
см3
вещества ρист, г/
см3
Относительн
ая
погрешность
измерения
ɛ,%
Второй способ:
Оборудование: рычажные весы, мензурка , твердое
тело правильной геометрической формы.
1.Запишите значение массы бруска
2.Определение объема тела при помощи мензурки:
а)Определите цену деления мензурки
б) Налейте воды, чтобы тело могло полностью в
нее погрузиться. Запишите объем V1 с учетом
абсолютной погрешности измерения ∆V1.
в) Погрузите тело в воду. Зафиксируйте объем V2
с учетом абсолютной погрешности измерения
∆V2.
г)Рассчитайте объем тела Vизм= V2- V1.
Определите абсолютную погрешность измерения
объема по формуле ∆V=∆V1+∆V2
д)Запишите значение объема в виде Vист= Vизм± ∆V
3. Рассчитать плотность тела ρизм по формуле ρизм=mизм/Vизм.
Рассчитать
погрешность измерения плотности по формуле
m V
   изм (

)
mизм Vизм
Результат измерения запишите в виде
ρист=ρизм± ∆ρ.
4. Рассчитайте относительную погрешность измерения

5.Заполните таблицу результатов

 изм
100%
Название вещества
№1
№2
№3
Масса тела
mист,г
Объем тела
Vист, см3
Плотность
вещества ρист,
г/ см3
Относительная
погрешность
измерения ɛ,%
Контрольные вопросы:
•Какой способ измерения плотности точнее, почему?
•По внешнему виду, срезу определите визуально из чего
изготовлен цилиндр и сравните полученные значения с
табличными значениями. Совпали ли результаты? Если нет, то
почему?
•Сформулируйте и запишите вывод о выполненной работе.
Домашнее задание по теме «Плотность тел»
1. Когда мы, собираясь на каникулы в лагерь, набиваем всё новыми и
новыми вещами и без того уже пухлый чемодан, какие из физических
величин мы изменяем – m, V, r ?
2. Кусок пластилина скатали в шарик. Какие из физических величин,
характеризующих шарик, изменились – m, V,  ?
3. В воздушный шарик накачали порцию воздуха. При этом масса
возросла в 4 раза, а объём – вдвое. Во сколько раз возросла плотность
воздуха в шарике?
4. Который из рисунков позволит подсчитать, во сколько раз плотность
воды больше плотности спирта?
5. Найдите ошибку в рассуждении: плотность 1 м3 керосина 800 кг/м3. Тогда
плотность 2 м3 керосина будет 1600 кг/м3.
6. Для измерения плотности пластилина взяли его кусок массой
100 г. Как изменятся результаты измерений, если будет взят
кусок массой 200 г?
7. Имеются 3 кг мёда и 3 кг молока. Сравните их объёмы.
8. Чтобы заполнить банку доверху, потребовалось 4,1 кг меда. Вычислите объём
банки.
9. Плотность золота 19 г/см3. Верно ли, что золотой кубик с объёмом более 10 см3
будет иметь массу более 100 г?
10. В кастрюлю объёмом 7,3 л положили 5,7 кг картофеля и доверху залили водой.
Ее понадобилось 2,3 л. Найдите плотность картофелины.
Занимательная задача
Мыло и мыши. Лилипут отправился мыть руки к ручью, но забыл дома
прямоугольный брусочек мыла. Его длина 0,3 см, ширина составляет 2/3 длины, а
высота 1/3 от длины. Брусочек нашли мыши и половину сгрызли. а) Какова масса
оставшегося мыла, если плотность мыла 1500 кг/м3? б) Сколько процентов мыла
мыши измельчили своими острыми зубками?
Экспериментальная задача
В глубокой древности знаменитый Архимед смог определить, из чистого ли
золота сделана царская корона. Попробуйте сделать то же самое, изготовив
модель короны из пластилина. Оборудование: модель короны из пластилина,
мерный сосуд, весы.
Желаю удачи!
Рефлексия деятельности:
Оцените свои достижения на этом уроке:
•Что нового узнали на уроке?
• Довольны ли вы своими результатами?
• Довелось ли вам в полной мере реализовать свои возможности,
применить полученные знания?
• Сделайте комплимент себе, соседу по парте, всему классу.
• Я заслужил(а) оценку ….
Решать загадки можно вечно.
Вселенная ведь бесконечна.
Спасибо всем вам за урок,
А главное, чтоб был он впрок!