№2 зертханалық жұмыс. Физикалық шамаларды өлшеу
Бұл жұмыста ұзындықты, көлемді, температураны және уақытты мектеп құралдарымен өлшейді: сызғыш, штангенциркуль, мензурка, термометр және секундомер. Әр құралдың бөлік құны мен қателігі анықталады. Нәтижелер «мән ± қателік» түрінде жазылып, ХБЖ бірліктеріне айналдырылады.
Жұмыстың мақсаты. Құралдардың бөлік құнын анықтауды, дененің ұзындығын, көлемін, температураны және уақытты өлшеуді, нәтижелерді құралдардың қателігін ескеріп стандартты түрде жазуды үйрену.
Осы тақырыпқа ҚМЖ жасауОқу мақсаттары
- 7.1.2.3үлкен және кіші сандарды жазған кезде еселік және үлестік қосымшаларды білу және қолдану, сандарды стандартты түрде жазу
- 7.1.3.1дененің ұзындығын, көлемін, температурасын және уақытты өлшеу, өлшеу нәтижелерін аспаптардың қателіктерін есепке ала отырып жазу
- 7.1.3.2кішкентай денелердің өлшемін қатарлау әдісі арқылы анықтау
- 7.1.3.3физика кабинетінде қауіпсіздік ережелерін білу және сақтау
Құрал-жабдықтар
- миллиметрлік бөліктері бар сызғыш
- штангенциркуль
- суы бар мензурка (өлшеуіш цилиндр)
- жіпке байланған пішіні дұрыс емес дене (мысалы, сомын немесе тас)
- металл цилиндр немесе білеуше
- термометр
- секундомер
- ұзындығы 40–60 см жіпке ілінген жүк
Жұмыс барысы
- 1
Әр құралдың бөлік құны мен қателігін анықтап, кестеге жазыңыз.
- 2
Сызғышпен білеушенің немесе цилиндрдің ұзындығын өлшеңіз.
- 3
Сол ұзындықты штангенциркульмен өлшеп, екі құралдың нәтижесін салыстырыңыз.
- 4
Штангенциркульмен цилиндрдің диаметрін өлшеңіз.
- 5
Мензуркаға су құйып, оның көлемін V₁ менискінің төменгі шеті бойынша жазыңыз.
- 6
Жіпке байланған денені суға толық батқанша абайлап түсіріп, көлемді V₂ жазыңыз.
- 7
Термометрді суға салып, бағанасы қозғалуын тоқтатқанша күтіңіз де, температураны жазыңыз.
- 8
Секундомермен жіпке ілінген жүктің 10 тербелісінің уақытын өлшеңіз.
- 9
Әр нәтижені қателігімен жазып, ХБЖ бірліктеріне стандартты түрде айналдырыңыз.
Қысқаша теория
Физикалық шаманы өлшеу дегеніміз — оны өлшем бірлігімен салыстыру. ХБЖ-ның негізгі бірліктері: ұзындық — метр (м), көлем — текше метр (м³), уақыт — секунд (с). Мектепте температураны әдетте Цельсий градусымен (°C) өлшейді, ал ХБЖ-дағы бірлігі — кельвин (К).
Әр шкаланың бөлік құны болады: цифрмен белгіленген екі көрші штрих мәндерінің айырмасын олардың арасындағы бөліктер санына бөледі. Құрал қателігі бөлік құнының жартысына тең деп алынады. Нәтиже былай жазылады: x = (x ± Δx), мысалы, l = (35,0 ± 0,5) мм.
Штангенциркуль сызғыштан дәлірек. Бүтін миллиметрлер нониус нөлінің сол жағындағы штанга шкаласы бойынша, ал ондық үлестер штанга штрихымен сәйкес келген нониус штрихының нөмірі бойынша оқылады. Кәдімгі штангенциркульдің бөлік құны 0,1 мм. Уақыт секундомермен өлшенеді; адамның реакциясынан болатын қателікті азайту үшін бірнеше бірдей оқиғаның уақытын өлшеп, оны олардың санына бөледі.
Сұйықтың көлемін мензуркамен өлшейді: көзді сұйық деңгейімен бір деңгейде ұстап, көрсеткішті менискінің төменгі шеті бойынша оқиды. Пішіні дұрыс емес қатты дененің көлемін батыру арқылы табады: V = V₂ − V₁, мұндағы V₁ — дене батырылғанға дейінгі су деңгейі, V₂ — батырылғаннан кейінгі деңгей. Есте сақтаңыз: 1 мл = 1 см³ = 10⁻⁶ м³.
Виртуалды тәжірибе
Жұмыстың бір бөлігін «Механикалық зертхана» симуляциясында, «Өлшеу» режимінде орындауға болады. «Штангенциркуль» бөлімінде денені таңдап, бүтін миллиметрлерді штангадан, ондық үлестерді нониустан оқыңыз. «Мензурка» бөлімінде дене батырылғанға дейінгі және кейінгі су деңгейін жазып, көлемді айырма ретінде табыңыз.
Өлшеу кестесі
№2 зертханалық жұмыс · Физика, 7 сынып. Физикалық шамаларды өлшеу
Аты-жөні, сыныбы: ____________________ Күні: __________
| № | Шама | Құрал | Бөлік құны | Көрсеткіш | Қателік | ХБЖ-дағы нәтиже |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 1 | ||||||
| 2 | ||||||
| 3 | ||||||
| 4 | ||||||
| 5 | ||||||
| 6 |
Есептеу және қорытынды
Дененің көлемі: V = V₂ − V₁.
Мысалы, V₁ = 50 мл, V₂ = 63 мл. Онда V = 13 мл = 13 см³ = 1,3·10⁻⁵ м³.
Мысалы, штангенциркульде нониустың нөлі 20 мм штрихынан сәл оңға тұр, ал штанга бөлігімен нониустың 3-штрихы сәйкес келді. Диаметр d = 20,3 мм = 2,03·10⁻² м, қателігі ±0,05 мм.
Бір тербелістің уақыты: T = t / N. Мысалы, t = 13,0 с, N = 10 болса, T = 1,30 с.
Әр көрсеткіштің қателігі — құрал бөлік құнының жартысы. Сызғыш пен штангенциркульдің қателіктерін салыстырыңыз: қайсысы кіші және неше есе.
Қорытынды үлгісі: Жұмыс барысында мен ұзындықты, көлемді, температураны және уақытты өлшедім. Ұзындықты ең дәл өлшейтін құрал — …, оның қателігі … мм. Дененің көлемі V = … ± … см³ = …·10⁻⁶ м³, судың температурасы t = … ± … °C, бір тербелістің уақыты … с болып шықты. Өлшеу қателігі … тәуелді.
Бақылау сұрақтары
Құралдың бөлік құны дегеніміз не?
Жауабын көру
Бұл шкаланың ең кіші бір бөлігіне сәйкес келетін мән. Оны цифрмен белгіленген екі көрші штрих бойынша табады.
Неліктен штангенциркуль сызғыштан дәлірек?
Жауабын көру
Нониустың көмегімен миллиметрдің ондық үлесін оқуға болады, сондықтан штангенциркульдің бөлік құны 0,1 мм, ал сызғыштікі 1 мм.
Пішіні дұрыс емес дененің көлемі қалай өлшенеді?
Жауабын көру
Денені суы бар мензуркаға батырып, батырғаннан кейінгі және бұрынғы су деңгейлерінің айырмасын табу керек.
Неліктен бір тербелістің уақытын 10 тербеліс бойынша тапқан дұрыс?
Жауабын көру
Секундомерді қосу мен тоқтатудағы қателік бірдей болады, ал оны 10-ға бөлгенде ол 10 есе азаяды.
250 мл неше текше метр болады?
Жауабын көру
250 мл = 250 см³ = 2,5·10⁻⁴ м³.
Қауіпсіздік техникасы
- Мензурка мен термометрді үстелдің шетінен алыс қойыңыз: олар шыныдан жасалған, оңай сынады.
- Термометр сынып қалса, қолыңызбен ештеңе ұстамаңыз, бірден мұғалімге айтыңыз.
- Денені мензуркаға жіппен баяу түсіріңіз, лақтырмаңыз: шыны жарылып кетуі мүмкін.
- Төгілген суды бірден сүртіңіз: еден тайғақ болмасын, құралдарға су тимесін.
- Штангенциркульдің ұштары өткір — оларды өзіңізге және көршіңізге қаратпаңыз.
Мұғалімге
Осы жұмыстың тақырыбына ҚМЖ мен БЖБ-ны Bilim Plus Ұстаз кабинетінде ЖИ оқу мақсаттарының коды бойынша жинайды. Симуляцияны сыныпқа беруге не тақтаға шығаруға болады.
Жиі қойылатын сұрақтар
- Құрал-жабдықсыз орындауға бола ма?
- Иә, виртуалды зертханалық жұмыс бар: «Механикалық зертхана» симуляциясы, «Штангенциркуль» және «Мензурка» бөлімдері. Оны компьютерде немесе телефонда орындауға болады, ал нәтижені журналға рәсімдеу — мұғалімнің талабы бойынша.
- Қорытындыны қалай жазу керек?
- Қандай шамаларды және қандай құралдармен өлшегеніңізді атаңыз, нәтижелерді ХБЖ бірліктерінде қателігімен келтіріңіз, қай құрал ең дәл болғанын және неліктен екенін көрсетіңіз.
- Неліктен мензурканың көрсеткішін менискінің төменгі шеті бойынша алады?
- Су беті ыдыстың қабырғасына жақын жерде жоғары қарай иіледі. Мензурка шкаласы көз деңгейінен қарағанда осы беттің төменгі нүктесі бойынша оқуға есептелген.