Физика — наука о природе. Физические величины и измерения
Методы научного познания: наблюдение и эксперимент. Международная система единиц (СИ). Цена деления шкалы прибора и погрешность измерений.
Физика — одна из основных наук о природе, изучающая наиболее общие и фундаментальные закономерности строения, свойств и движения материи.
Любой предмет вокруг нас в физике называют физическим телом (капля воды, планета, учебник, автомобиль). То, из чего состоят физические тела, называется веществом (железо, вода, медь, воздух). Изменения, происходящие с телами и веществами в окружающем мире, называют явлениями природы.
Физические явления подразделяют на механические (движение поезда), тепловые (таяние льда), звуковые (эхо), электрические (молния, ток в лампе), магнитные (притяжение компаса) и световые (радуга, отражение в зеркале).
Материальный объект
Вид материи
Изменения в природе
Знания в физике получают с помощью систематических наблюдений и специально поставленных опытов (экспериментов).
Наблюдение — это восприятие природных явлений в естественных условиях без вмешательства человека (наблюдение за затмением, падением капель дождя). На основе наблюдений ученые выдвигают научную гипотезу — обоснованное предположение о причинах и механизмах явления.
Для проверки гипотезы проводят физический эксперимент — воспроизведение явления в искусственно созданных лабораторных условиях с точным контролем параметров и использованием измерительных приборов. Обобщение экспериментальных данных позволяет сформулировать физический закон.
Пассивный метод
Научная догадка
Лабораторный опыт
Метод Галилео Галилея:
Галилей впервые объединил математический расчет с контролируемым физическим экспериментом, сбрасывая шары с Пизанской башни и опровергнув догму Аристотеля о падении тяжелых тел.
Физическая величина — это количественная характеристика свойства физического тела или явления, которую можно измерить экспериментально.
Измерить физическую величину — значит сравнить её с однородной величиной, принятой за единицу измерения (эталон). В 1960 году была принята Международная система единиц (СИ — Système International, SI), обязательная в Республике Казахстан по стандарту ГОСО РК.
Основные единицы СИ в механике:
• Длина — метр (м)
• Масса — килограмм (кг)
• Время — секунда (с)
Для количественной оценки величин используют измерительные приборы (линейка, термометр, мензурка, секундомер, амперметр). Большинство приборов снабжено шкалой с нанесенными делениями и цифрами.
Цена деления (ЦД) — значение наименьшего деления шкалы прибора. Чтобы найти цену деления шкалы:
1. Находят два соседних подписанных штриха шкалы.
2. Из большего значения вычитают меньшее.
3. Делят полученную разность на число промежутков (делений) между этими штрихами.
Выбрать два соседних числа
Сосчитать деления
Вычислить ЦД
Никакое физическое измерение невозможно выполнить абсолютно точно. Разность между измеренным и истинным значением называют погрешностью измерения.
При прямых однократных измерениях абсолютную инструментальную погрешность (Δ) обычно принимают равной половине цены деления прибора (для линеек и мензурок) либо полной цене деления (по паспорту прибора).
Результат измерения записывают в виде: A = Aизм ± ΔA, где Aизм — значение по прибору, ΔA — погрешность измерения.
Интервал неточности (ΔA)
Точность измерения (ε)
Правило записи результата измерения:
Если длина бруска по линейке с ценой деления 1 мм составила 15.4 см, а погрешность равна половине цены деления (0.5 мм = 0.05 см), результат записывают: L = (15.40 ± 0.05) см.
Быстрый перевод величин в систему СИ
- 1. Физика — фундаментальная наука о природе. Физические явления и тела~5 мин
- 2. Научные методы познания: наблюдения, гипотезы и физический эксперимент~5 мин
- 3. Физические величины и Международная система единиц (СИ)~5 мин
- 4. Измерительные приборы: шкала, пределы измерений и цена деления~5 мин
- 5. Погрешности прямых измерений и запись результатов~5 мин