Методическая разработка урока физики по теме «Физические величины. Измерение физических величин», 7 класс


Методическая разработка урока физики по теме «Физические величины. Измерение физических величин», 7 класс
Автор: Брендина Наталья Владимировна, заместитель директора по УВР, учитель физики (brennata71@mail.ru)
Место работы: МБОУ СОШ №56 города КироваМетодическая разработка урока физики по теме «Физические величины. Измерение физических величин», 7 класс
Дидактическая цель урока:
Создать условия для осмысления новой учебной информации, применения её в новой ситуации.
Тип учебного занятия: урок открытия новых знаний
Цели по содержанию:
Образовательные:
Создать условия для успешного усвоения новой информации
Сформировать умение использовать физический прибор линейку для измерения длины, научить находить цену деления измерительного прибора, пределы измерения, погрешность.
Познакомить с системой единиц СИ.
Стимулировать познавательную активность учащихся, заинтересовать предметом.
Развивающие:
Развивать любознательность, внимание, память, речь.
Развивать умения сопоставлять наблюдаемые явления анализировать, делать выводы; развивать логическое мышление.
Развивать физическое мышление учащихся через практическую деятельность;
Воспитательные:
Формировать интерес учащихся к изучению физики.
Воспитывать аккуратность, умения и навыки рационального использования своего времени, планирования своей деятельности.
Формы организации обучения: фронтальная, парная, индивидуальная.
Средства обучения (+ТСО): компьютер, мультимедийный проектор, экран (интерактивная доска), презентация Microsoft Office Power Point, лабораторное оборудование: линейки 20, 50см, 1м, ростомер,
Технологическая карта урока.
Этапы урока Деятельность учителя Деятельность учащихся
Организационный момент Подготовка рабочих мест к работе; приветствие друг друга.
Актуализация знаний и умений. Создаёт условия для активизации деятельности учащихся. Формулирует вопросы, актуализирующие опорные знания и умения учащихся по теме урока
Включаются в деловой ритм урока, готовятся к активной учебно-познавательной деятельности на основе опорных знаний.
Изучение нового материала. Предлагает к обсуждению проблему: племя быстроногов и долгоруков с разными единицами измерения физических величин не могут договориться.
Знакомит учеников с единой Международной системой единиц, с эталонами длины, времени, массы.
Предлагает рассмотреть физический прибор линейку. Выясняют, как правильно проводить измерения. Обсуждают предложенную учителем ситуацию приходят к выводу, что нужна единая система единиц.
Знакомятся с новой системой единиц.
Знакомятся со шкалой прибора, пределами измерения, выясняют, как правильно проводить измерения.
Применение знаний. Предлагает учащимся провести измерения своего роста различными линейками. Измеряют свой рост различными линейками, делают вывод о погрешности измерения.
Рефлексия. Итоги урока.
Анализирует достижения. Благодарит детей за урок. Домашнее задание. Осознают результаты своей работы.

«Наука начинается там, где начинают измерять»
Д.И.Менделеев. (Слайд 2)
Актуализация знаний и умений.
Фронтальное повторение материала по вопросам:
Что изучает физика?
Каково происхождение слова физика? Кто ввёл термин?
Что понимается под терминами природа, физический объект?
Назовите 2 вида физических объектов.
Физические явления – это…
Приведите примеры.
Изучение нового материала.
Что такое знания? (Слайд 3)
На слайде основные формы наших знаний.

За тысячелетия своего существования человечество накопило громадные знания об окружающем нас материальном мире. Вот примеры научного знания: Земля - одна из планет, вращающихся вокруг Солнца; Земля имеет шарообразную форму; свет распространяется прямолинейно, способен отражаться и преломляться; тела падают на Землю… Эти знания появились в результате многократных наблюдений физических явлений в течение столетий. Накопленные факты позволяют высказать предположения о некоторых закономерностях. Правильны они или нет, это ещё неизвестно и требует дальнейшей проверки. Такие предположения называются гипотезой. Для проверки гипотез учёные продолжают накапливать факты, проводя наблюдения и делая опыты. Наблюдения и опыты – источник физических знаний. Если гипотеза подтвердилась многократным повторением, то она становится физическим законом, физической теорией(пока не появятся факты, её опровергающие). Гипотеза может существовать десятки лет и оказаться ложной.
Физическая теория не только объясняет и обобщает результаты наблюдений и опытов, но и даёт ответ на вопрос: почему это происходит так, а не иначе? Теория не только объясняет явления, но и даёт возможность предсказать, как они будут протекать в других условиях.
Как и кем добывались научные знания? в физике известны 2 метода получения знаний: экспериментальный и теоретический. (Слайд 4)

Сегодня на уроке мы познакомимся с одним из экспериментальных методов – измерением.
Изучение физических явлений включает в себя проведение опытов и наблюдение. Во время опытов исследователи измеряют определенные физические величины, такие как длина, скорость, объем, температура. Затем на основе полученных результатов делаются выводы. Итак, для характеристики физических объектов используют физические величины.
Физические величины – это такие характеристики физических тел или процессов, которые можно измерить каким-либо прибором. Например, можно измерить
длину или вес тела, расстояние, которое прошло тело в процессе движения,
время, затраченное на этот процесс. Каждая физическая величина отражает какие-то свойства объекта и выражается в единицах, о которых заранее договариваются учёные. (Слайд 5)
Одинокий физик, почесав темя,
Измеряет длину, массу и время.
Парочка физиков мечтает вдвоём
Измерять температуру, плотность, объём.
Трое физиков, построившись в ряд,
Меряют энергию, скорость, заряд.
Четыре физика в хорошем настроении
Измеряют давление, а в плохом - ускорение.
Пять физиков выбегают на площадь,
Измеряют импульс, частоту, силу и площадь.
Шесть физиков приходят к седьмому на именины,
Измеряют какие-нибудь другие физические величины.
Г. Остер
Физическими величинами характеризуют не только тела, но и явления. Для того, чтобы получить значения физических величин, надо научиться их измерять.
Измерить некоторую физическую величину – значит сравнить, во сколько раз эта величина больше или меньше, чем стандартная величина, принятая за единицу. (Слайд 6)
Например, измерить длину стола - значит сравнить её с другой длиной, которая принята за единицу длины, например, с метром. В результате измерения мы получаем числовое значение величины, выраженное в принятых единицах. Длина стола = 1 м.
Т.о. значения физических величин выражаются в соответствующих единицах, например:
температура воздуха – 20 градусов [°С],
длина провода – 20метров [м],
скорость трамвая– 20 километров в час [км/ч],
время полета – 20 секунд [с],
площадь комнаты – 20 квадратных метров [м2].
Для каждой физической величины приняты свои единицы измерения.
Объём – м³
Площадь – м²
Длина – м
Время – с
Температура - градус
Было это тогда, когда люди ещё железо не ковали, на колёсах не ездили, но считали уже не «раз-два-много», а могли сказать, и сколько зёрен в колосе, и сколько людей в племени, и сколько листьев на дереве. Правда, сколько капель в море, сосчитать ещё не умели.
Жили на острове два племени: долгоруки и быстроноги. И те, и другие уже умели измерять и взвешивать, но делали это по-разному.
Мерой длины у быстроногов был фут. В главной пещере хранился кусок застывшей глины с отпечатком Левой Ноги легендарного вождя Быстронога Первого – с этим отпечатком длину и сравнивали.
Массу быстроноги измеряли в раковинах, а время – в упадах(столько времени остаётся жить пленнику, сброшенному с высоты 50 футов).
У долгоруков длину измеряли в локтях. В тайнике у старейшины хранилась стрела длиной точно с руку Первого Долгорука – от пальцев до локтя.
Каменный наконечник этой стрелы служил мерой массы. А мерой времени считалось время, за которое сгорает сухая лиана в 10 локтей. Так эта мера и называлась – лиана.
Однажды встретились двое мальчишек: быстроног и долгорук. И, как всякие мальчишки, начали хвастаться.
- А мой папа – самый сильный в нашем племени! – говорит долгорук.
-А мой папа – в нашем, - отвечает быстроног.
-А какая у него сила?
- Он одной рукой валун в две тысячи раковин поднимает.
- Что ещё за раковины такие? Пять ваших раковин на захудалый наконечник не тянут!
- Какой ещё наконечник? Сейчас как врежу – отлетишь на 12 футов!
- 12 чего?
- Футов. Ты что, не видел отпечатка Левой Ноги нашего вождя?
- Нужна мне эта нога, как мамонту третий бивень…
Чем, по-вашему, закончился этот спор? Правильно – дракой. Затем за сыновей вступились папы – первые силачи острова. А раз уж такое дело, то и остальные в стороне стоять не будут… в конце концов осталось на острове 5 человек. Сели они на бревно и уплыли с острова – жить на нём уже было нельзя.
Как нужно было поступить быстроногам и долгорукам, чтобы они поняли друг друга?
Вместо того чтобы воевать, вожди должны были собраться вместе и выбрать общие меры. Вычислить, сколько в новой мере футов и локтей… Ну и так далее.
До конца 18 века в мире царила такая же неразбериха с мерами, как у долгоруков и быстроногов. Не только каждая страна, но даже каждая провинция (графство, княжество, губерния) имела свои меры. Только в измерении времени все народы пользовались часами, минутами и секундами. [1, 36]
Откуда идёт любая мода? Из Франции – там на Генеральной конференции мер и весов в 1963 г было достигнуто соглашение о международной системе единиц –Systeme International dUrites (сокращённо «единицы измерения СИ»)
Эта система включает 7 основных единиц измерения.
Основные единицы измерений Международной системы единиц ( СИ ):метр (м) - единица длинысекунда (с) - единица временикилограмм (кг) -единица массыампер (А) - единица силы электрического тока кельвин (К) - единица температурымоль (моль) - единица количества веществакандела (кд.) - единица силы света
а все остальные выводятся из основных делением или умножением.
Для удобства работы порядки и подпорядки единиц измерения могут быть получены путём добавления приставки к названию единицы.
Деци 10ֿ¹, санти 10ֿ², милли 10ֿ³, микро 10ֿ6, нано 10ֿ9, кило 10³, Мега 106, Гига 109.
Основой современной метрической системы единиц измерений стали три единицы:метр, килограмм, секунда.
Эталон времени:
Современное определение секунды гласит:
секунда– это продолжительность 9192631770 периодов излучения, соответствующего переходу между двумя сверхтонкими подуровнями основного состояния атома цезия-133.
Секунда определяется с помощью очень точных цезиевых атомных часов. Измерения, сделанные в лабораториях разных стран, 48 раз в день пересылаются по спутниковым каналам и сравниваются друг с другом. Результаты измерений регулярно отсылаются в Международное бюро мер и весов, которое находится в городе Севре, под Парижем. Там вычисляется среднее значение секунды. Таким образом, в результате математических вычислений мы получаем так называемую атомную секунду и международную шкалу атомного времени. Прежде длительность секунды рассчитывалась на основе промежутка времени, за который Земля совершает полный оборот вокруг Солнца. Таким образом, секунда являлась частью года. Но скорость движения Земли вокруг Солнца меняется, поэтому астрономическое время и время, показываемое атомными часами, в точности не совпадают друг с другом. Примерно каждые полтора года приходится добавлять или отнимать секунду от времени, которое показывают атомные часы.
Эталон длины:
Современное определение метра гласит: метр – это расстояние, которое свет проходит в вакууме за 1/299792458 долю секунды.
Метр был определен в 1791 году как одна сорокамиллионная часть земного меридиана, проходящего через Париж. Образец метра, определенного таким способом, был изготовлен из сплава платины и иридия в виде бруска. Но длина бруска меняется в зависимости от внешних причин, таких как температура. В 1960 году принято другое определение метра. Метр считался равным сумме расстояний между примерно 2 миллионами вершин волны, излучаемой криптоном-86. Чтобы производить такие измерения, криптоновый лазер был помещен в комнате с постоянной температурой и влажностью, в которой были устранены все вибрации. Для вычисления расстояний между отдельными вершинами волны использовался прибор, называемый интерферометром. В 1983 году на 17-й Генеральной конференции по мерам и весам было принято современное определение метра. Таким образом, сейчас метр определяется через расстояние, которое проходит свет в вакууме за некоторое время (доли секунды).
Эталон массы:
Современное определение килограмма гласит: килограмм равен массе эталонного образца, хранимого в Международном бюро мер и весов в Севре, близ Парижа, Франция.
Эталон массы, равной 1 килограмму, который мы, как правило, называем просто килограммом, – это цилиндр из платиново-иридиевого сплава, высота которого равна его диаметру. Это единственный материальный эталон, поэтому мы говорим, что он «хранится». Все другие эталоны основаны на физических явлениях, поэтому мы говорим, что они «воспроизводятся». Эталон массы в один килограмм хранится в городе Севре, недалеко от Парижа. Было принято, что он является совершенным эталоном и все остальные национальные эталоны массы нужно сравнивать с ним. Несмотря на то, что национальные эталоны изготовлены из того же материала и равны ему по размерам, они немного отличаются от парижского образца. Национальные эталоны нужны для сравнения их с так называемыми эталонными образцами, то есть образцами, используемыми в работе. С помощью очень точных электронных или балансирных весов национальные эталоны сравниваются с эталонными образцами. Таким образом, в конечном итоге мы приходим к последовательности сравнений, которую можно представить в виде лестницы. Последнюю ступень этой лестницы занимают магазинные гири, массы которых могут отличаться от национальных эталонов не более чем на 150 миллиграммов.
Для измерения физических величин и проведения опытов нужны физические приборы. (Слайд 7)
Одни приборы предназначены для несложных измерений: линейка, рулетка, мензурка(измерительный цилиндр).
Существуют и более сложные – секундомер, термометр, динамометр и т.д.
У большинства измерительных приборов есть шкала, т.е. на них нанесены при помощи штрихов деления и написаны значения величины, соответствующие делениям. Расстояния между двумя штрихами около которых написаны значения физических величин могут быть дополнительно разделены на несколько делений, не обозначенных числами. Но несложно установить, какому значению величины соответствует самое малое деление.
Рассмотрим линейку – прибор для измерения длины.
Расстояние между штрихами обозначенное 0,1,2,… разделено на 10 одинаковых делений, значит каждое деление, т.е. расстояние между ближайшими штрихами соответствует 1мм. Эта величина называется ценой деления прибора. (Слайд 8)
Прежде чем измерять физическую величину соответствующим прибором, нужно обязательно определить цену деления прибора.
Чтобы определить цену деления прибора, нужно найти 2 ближайших штриха шкалы около которых написаны значения величины, затем из большего вычесть меньшее и полученное число разделить на число делений, находящихся между ними.
4-3
Ц.д. = ------ = 0,25см
4

Пределы измерения – минимальное и максимально возможное измерение с помощью прибора.
Какой из наблюдателей более точно и правильно определит объём жидкости?

Итак, мы должны смотреть на прибор строго перпендикулярно.
Физический эксперимент. (Слайд 9)
Определение роста человека.
Приборы и материалы: линейки длиной 20см, 50см, 1м, ростомер переносной.
Задание: измерьте свой рост и рост своего товарища, используя сначала линейки – длиной 20см, 50см, 1м, а затем ростомер. Запишите свои результаты и результаты соседей в таблицу и сравните их. Сделайте вывод.
Номер
опыта Рост измеренный, см
20-см линейкой 50-см линейкой 1-м линейкой ростомером
1 160 175 175 162
2 150 150 160 151
3 140 150 150 142
Вывод: на основании проведённого эксперимента можно заключить, что измерения проводятся с погрешностью. [3,8]
Любое измерение проводится с большей или меньшей точностью. (несовершенство приборов и наших органов чувств).
Современные физические приборы позволяют определить различие в длине двух метровых стержней, даже если оно меньше одной миллиардной доли метра. Можно отличить промежутки времени, различающиеся на одну миллионную долю секунды. Хорошие весы с очень большой точностью установят вес точки, поставленной на бумаге карандашом. (Слайд 10)
Допускаемая неточность – погрешность измерения, она не может быть больше цены деления.
Чем меньше цена деления, тем больше точность измерения.
Погрешность измерения = половине цены деления прибора.
А – измеряемая величина, а – результат измерения, Δа- погрешность измерения.
А= а ± Δа.
Запишите результаты измерения роста с учётом погрешности измерения.
Если вам захотелось что-то измерить (длину, температуру, силу, ловкость) – нужно разыграть трёхходовку:
Выбрать единицу измерения.
Придумать способ сравнения измеряемой величины с выбранной единицей.
Сконструировать (или взять готовый) прибор, который поможет это сделать.
Сейчас умеют измерять густоту тумана, уровень осадков, степень облачности. Приборы эти просты, вы сами можете додуматься, как их сделать. Вы легко назовёте приборы, измеряющие здоровье человека и его физические качества. За измерение качества ума и характера физика пока не берётся.
Домашнее задание.
Заполнить таблицу ПАРАД ПРИБОРОВ. (дополните таблицу приборами, которые есть у вас дома) (градусник, мерная кружка, рулетка, транспортир, тонометр…)
Название
прибора Назначение Единицы
измерения Пределы
измерения Цена
деления Погрешность
Линейка Измерение длины мм, см 1мм-20см 1мм 0,5мм
Измерительная
лента Часы Мензурка Термометр Компас …. Сконструировать прибор, который поможет измерить какую-либо величину.
Список литературы.
Камин А.Л. Физика. Развивающее обучение. Книга для учителей. 7класс.[Текст]/ А.Л.Камин .- Ростов н/Д: Феникс, 2003.-352 с.
Остер Г.Б. Физика. .[Текст]/ Г.Б. Остер - М.: Росмэн, 1998.-126 с.
Физика: Занимательные материалы к урокам. 7кл. [Текст]/ Авт.-сост. А.И.Сёмке.-М.: Изд-во НЦ ЭНАС, 2004.-120с.-(Портфель учителя).
Я иду на урок физики:7класс. Часть 1.[Текст]: Книга для учителя.- М.: Издательство Первое сентября, 2000.-272с.

Приложенные файлы

  • docx rabota61
    Брендина Н.В.
    Размер файла: 81 kB Загрузок: 4