Лабораторна работа "измерване на обема на течност и обема на твърдо тяло." Краткосрочно планиране по темата за измерване на обема на тела с правилна и неправилна форма. Методи за измерване на обема на тяло с неправилна форма.

Цел на работата:научете се да измервате обеми на твърди вещества и течности.

Оборудване:линийка, правоъгълно блокче, чаша, тела с неправилна форма, съд с вода (фиг. 70).

Ориз. 70

Тествай се

Отговори на въпросите.

В какви единици се измерва обемът с помощта на чаша?
Преведете: 30 ml = ... cm 3 = ... dm 3 = ... m 3.

Напредък:

Упътвания. 1. Обърнете внимание на правилната позиция на очите, когато отчитате от скалата на чашата. За да измерите правилно обема на течността, окото трябва да е на нивото на повърхността на течността (фиг. 72). 2. Тъй като 1 ml = 1 cm 3, обемите на течностите се изразяват както в милилитри (ml), така и в кубични сантиметри (cm 3). Не е обичайно обемите на твърдите вещества да се изразяват в милилитри.

Ориз. 72

Въведете резултатите от измерванията и изчисленията в таблицата.

Контролни въпроси

Чрез преки или косвени измервания са определени обемите на пръта и тялото с неправилна форма?
Как да измерим вместимостта на празна бутилка с помощта на чаша?
Предложете начин за измерване на обема на твърдо вещество, което не може да се постави в чаша (фиг. 73).

Ориз. 73

Нека повторим основното в наученото

Основните единици, в които се измерват физическите величини в Международната система от единици (SI), са:
За да преминете от няколко единици към основната, трябва да умножите стойностите по 10, 100, 1000, ....
За да преминете от подкратни единици към фундаментални, стойностите на количествата трябва да се разделят на 10, 100, 1000, ....
Точността на измерване на обема зависи от делението на скалата на измервателния уред. Колкото по-малък е, толкова по-голяма е точността на измерване.
Повърхността на правоъгълна форма може да се определи по формулата:
Повърхността на малко тяло с неправилна форма може да се определи с помощта на милиметрова хартия или квадратна хартия.
Обемът на тяло с форма на правоъгълен паралелепипед може да се определи по формулата:
V = abc = Sc.
Обемът на тяло с неправилна форма може да се определи с помощта на чаша.

Обемът е положителна скаларна величина, която характеризира размера на геометрично тяло.

Обемът на едно тяло е положителна скаларна величина, дефинирана за всяко геометрично тяло, така че:

1. равните тела имат равни обеми; 2. ако едно тяло е съставено от няколко тела, тогава неговият обем е равен на сбора от техните обеми.

Обемът на тяло Q ще означаваме като V(Q) За да измерите обема на тяло, трябва да изберете единица за обем. Това е куб със страна, равна на единица дължина, обемът му е равен на e3. Измерването на обема се състои в сравняване на обема на дадено тяло с обема на единичен куб. Резултатът от това сравнение е число x, такова че V(Q) = x ∙ e3, което се нарича числена стойност на обема за дадена единица обем Свойства на числените стойности на обема1. Ако телата са равни, то числените стойности на техните обеми са равни:

Q1 = Q2 V(Q1) = V(Q2). 2. Ако тялото Q се състои от тела Q1, Q2,..., Qn, тогава числената стойност на обема на тялото е равна на сумата от числените стойности на обемите на тези тела. 3. При замяна на единица за измерване на обем числената стойност на обема се увеличава (намалява) толкова пъти, колкото намалява (увеличава) единицата за обем. Нека изразим например 9 dm3 в кубични сантиметри. Известно е, че 1 dm3 = 1000 cm3 и следователно 9 dm3 = 9 ∙ 1 dm3 = 9 ∙ (1000 cm3) = (9 ∙ 1000) ∙ cm3 = 9000 cm3.

За измерване на обема на площите се използват стандартни единици за площ: m3, dm3, cm3, mm3. Основната единица за обем е кубическият метър. Връзки между единиците за обем: 10-9 km3 = 1m3 = 103 dm3 = 106 cm3 = 109 mm3. В началното училище се разглежда обемът на правоъгълен паралелепипед. Нека разгледаме случая, когато дължината, ширината и височината са изразени като естествени числа. Ако страните на основата са равни на a и b, тогава a ∙ b единични кубове могат да бъдат положени върху тази основа. Тъй като такива слоеве са подредени по височина, обемът на паралелепипеда се изчислява по формулата V = a ∙ b∙ c. По този начин обемът на правоъгълен паралелепипед е равен на произведението на неговите три измерения. В началното училище се изучава и такова количество като капацитет. Разглежда се като обем на гранулирани и течни тела. Мерната единица за капацитет е литър. 1 l = 1 dm3. По-трудно е да се измери обемът на телата, отколкото площта на фигурите. Ето няколко начина за измерване на обеми. 1. Правилото на Архимед. Обемът на водата, изместен от тялото по време на потапяне, е равен на обема на това тяло. 2. Косвен метод за измерване на обем. · Чрез измерване на дължините на страни и други сегменти и намиране на площта с помощта на формули. · Намиране на обем чрез маса и плътност на тяло. 3. Метод на добавяне (разделяне).

4. Обем (вместимост) на съдовете - чрез пълнене.

Маса, нейните измервания.

Определение. Масата на тялото е положителна величина, определена за всяка фигура, така че: 1) масата е еднаква за телата, които се уравновесяват на везните; 2) масата се сумира, когато телата са свързани заедно: масата на няколко тела, взети заедно, е равна на сбора от техните маси. Масата се измерва с помощта на везни. Избираме тяло e, чиято маса се приема за единица. Предполага се, че е възможно да се вземат части от тази маса. Например, ако един килограм се приема като единица маса, тогава в процеса на измерване можете да използвате и такава фракция като грам: 1 g = 1/1000 kg. На едната част на везната се поставя тялото, чиято маса се измерва, а на другата – телата, избрани за единица маса, т.е. тежести. Трябва да има достатъчно от тези тежести, за да балансира първата част на везната. В резултат на претеглянето се получава числена стойност на масата на дадено тяло за избраната единица маса. Тази стойност е приблизителна. Например, ако масата на тялото е 5 kg 350 g, тогава числото 5350 трябва да се разглежда като приблизителна стойност на масата на това тяло (с единица маса грамове). За числените стойности на масата са валидни всички твърдения, формулирани за дължина, т.е. сравнение на маси, действията върху тях се свеждат до сравнение и действия върху числени стойности на маси (със същата единица маса). Основната единица за маса е килограмът. От тази основна единица се образуват други единици за маса: грам, тон и др.

Общинско държавно учебно заведение

"Средно училище Воротин"

Предмет:

« ИЗМЕРВАНЕ НА ОБЕМА НА ТЯЛОТО ПО РАЗЛИЧНИ НАЧИНИ»

Гарусин Савелий -

ученик от 7 клас

Ръководител:

Козичева Е.Н. - Учител по физика

2012 г

ПРОЕКТ ЗА ОБРАЗОВАНИЕ И ИЗСЛЕДВАНЕ

ТЕМА: ИЗМЕРВАНЕ НА ОБЕМА НА ТЯЛОТО ПО РАЗЛИЧНИ НАЧИНИ

РЕЗЮМЕ НА ПРОЕКТА

При изучаване на физика в 7 клас по учебника на А.В. Студентите от Peryshkin изпълняват лабораторна работа „Измерване на обема на тялото“.

Целта на работата е да се научите как да определяте обема на тялото с помощта на измервателен цилиндър.

В учебника обаче няма теоретичен материал. По време на работата по проекта липсващите знания бяха получени от различни източници (учебници, енциклопедии, Интернет).

Тази работа съдържа дефиницията на обема на тялото като физическа величина, исторически факти за определяне на обема на геометрични тела, единици за измерване на обема в настоящето и в древността.

Опитите, описани в работата, разширяват знанията за методите за измерване на обема на телата. И те ни позволяват да заключим, че обемът на едно и също тяло може да бъде измерен по различни начини. Резултатите от изследването са представени под формата на презентация.

Материалите, събрани в работата, могат да бъдат използвани за провеждане на урок по физика в 7 клас „Измерване на обема на тялото“.

МОТИВАЦИЯ

В часовете по физика измервахме обема на телата. В часовете по математика решавахме задачи за изчисляване на обемите на куб и паралелепипед. Реших да науча за методите за измерване на обема на тялото, мерните единици за обем днес и в древността.

Цел на проекта:

Изучаване на начини за измерване на обем.

Цели на проекта:

Научете историята на измерването на обема на геометрични тела.
Запознайте се с начините за измерване на обема на тялото.
Разширете знанията си за единиците за обем.
Направете презентация, която може да се използва в урок по физика в 7 клас на тема „Измерване на обема на тялото“

ХИПОТЕЗА

ОБЕМЪТ НА ТЯЛОТО МОЖЕ ДА СЕ ИЗМЕРИ ПО РАЗЛИЧНИ НАЧИНИ.

Изследователски методи:

Събиране на информация по темата на изследването.
Експериментирайте.
Анализ на получените данни.

Обект на изследване:

Физична величина – ОБЕМ

Предмет на изследване:

РЕЗУЛТАТИ ОТ ИЗСЛЕДВАНИЯТА

История на измерването на обемите на тялото

Сила на звука- количествена характеристика на пространството, заемано от тяло или вещество. Обемът на тялото или вместимостта на съда се определя от неговата форма и линейни размери. С концепцията сила на звукатясно свързано понятие капацитет, тоест обемът на вътрешното пространство на съд, опаковъчна кутия и т.н. Синоним на капацитет е частично капацитет, но с една дума капацитетобозначават и съдове.

В древноегипетските папируси и вавилонските клинописни плочки има правила за определяне на обема на пресечена пирамида, но не се съобщават правила за изчисляване на обема на пълна пирамида. Древните гърци още преди Архимед са успели да определят обема на призма, пирамида, цилиндър и конус. И само той намери общ метод, който позволява да се определи всяка площ или обем. Използвайки своя метод, Архимед определи площите и обемите на почти всички тела, които се разглеждат в древната математика. Той заключи, че обемът на топката е две трети от обема на цилиндъра, описан около нея. Той смята това откритие за най-голямото си постижение. Сред забележителните гръцки учени от V - IV век. пр.н.е., които развиват теорията за обемите са Демокрит и Евдокс от Книд.

Според Архимед още през 5-ти пр.н.е. Демокрит от Абдера установява, че обемът на пирамида е равен на една трета от обема на призма със същата основа и същата височина. Пълно доказателство на тази теорема е дадено от Евдокс от Книд през IV пр.н.е.
Обемите на хамбарите за зърно и други структури под формата на кубове, призми и цилиндри са били изчислявани от египтяните и вавилонците, китайците и индийците чрез умножаване на основната площ по височината. V = S H, Където S = a bе площта на нейната основа и з- височина. Древният Изток обаче е познавал предимно определени правила, открити експериментално, които са използвани за намиране на обеми за площите на фигурите. По-късно, когато геометрията се формира като наука, се открива общ подход за изчисляване на обемите на полиедрите.
Евклид не използва термина „обем“. За него терминът „куб“ например означава и обем на куб. В книга XI на „Принципи“, между другото, са представени теоремите със следното съдържание.

Паралелепипедите с равни височини и равни основи са равни по размер.
Отношението на обемите на два паралелепипеда с еднаква височина е равно на отношението на повърхнините на техните основи.
При паралелепипеди с еднаква площ площите на основите са обратно пропорционални на височините.

Теоремите на Евклид се отнасят само до сравнението на обемите, тъй като директното изчисляване на обемите на телата. Евклид вероятно го е смятал за въпрос на практическо ръководство по геометрия. В приложните трудове на Херон от Александрия има правила за изчисляване на обема на куб, призма, паралелепипед и други пространствени фигури.

Обемни единици

Сила на звукае капацитетът на геометрично тяло, т.е. част от пространството, ограничено от една или повече затворени повърхности. Капацитетът или капацитетът се изразява чрез броя кубични единици, съдържащи се в обем. С избраната мерна единица обемът на всяко тяло се изразява като положително число, което показва колко единици обем и части от единицата се съдържат в това тяло. Ясно е, че числото, изразяващо обема на едно тяло, зависи от избора на единица за измерване на обем и затова след това число се посочва единицата за измерване на обем.

в) Измервам обема на разлятата вода с помощта на чаша.

г) Обемът на водата е равен на обема на тялото.

V=5см 3

Изводи:

Тялото има цилиндрична форма

1) Да определим обема на тялото по формулата V= Ш

а) Измервам височината на цилиндъра h

б) Измервам диаметъра на окръжността d

d= 2,3 см

в) Използвайки формулата, изчисляваме площта на основата на цилиндъра

г) По формулата изчисляваме обема на тялото

V=Ш

V= 20,3 см 3

2) Измервам обема на тялото с помощта на чаша

а) Налейте 150 cm 3 вода в чаша.

б) Потапям изцяло тялото си във вода.

в) Определете обема на водата с потопено тяло в нея. г) Разликата в обемите на водата преди и след потапянето на измерваното тяло в нея ще бъде обемът на тялото.

V = V2 – V1

д) Записвам резултатите от измерването в таблицата:

3) Измервам обема на тялото с помощта на леярски съд:

а) Напълвам съда с вода до отвора на дренажната тръба.

б) Потапям изцяло тялото си в него.

в) Измервам обема на разлятата вода с помощта на чаша.

г) Обемът на водата е равен на обема на тялото.

V=19 см 3

Изводи:

Във всички експерименти обемът на тялото е приблизително еднакъв.

Това означава, че обемът на тялото може да се изчисли, като се използва всеки от предложените методи.

РЕЗУЛТАТ ОТ ИЗСЛЕДВАНЕТО

Проведените експерименти ни позволяват да направим заключение. Хипотезата, изложена в изследователския проект, беше потвърдена:

ОБЕМЪТ НА ТЯЛОТО МОЖЕ ДА СЕ ИЗМЕРИ ПО РАЗЛИЧНИ НАЧИНИ.

А.В. Учебник по физика на Перишкин за 7 клас - М.: Просвещение, 2010.
Енциклопедичен речник на младия физик / Съст. В.А. Чуянов - М.: Педагогика, 2004г.
Експеримент по физика в гимназията: 7 – 8 клас. – М.: Просвещение 2008.
Интернет ресурси:
1. Уикипедия. Сила на звука. ru.wikipedia.org/wiki/ Категория единица за измерване на обем
2. История на измерването на обема http://uztest.ru/abstracts/?idabstract=216487
3. Теми за презентации. http://aida.ucoz.ru

Лабораторна работа №1

Предмет:

Мишена:

Оборудване:

паралелепипед

Мерки за безопасност

Напредък

Теоретична информация

Сила на звука - Това

3 ).

математически :

Практическа част

Опит No1.

Таблица №1

Страни на предмета

Обем, m3

дължина, m

ширина d, m

височина h, m

куб

паралелепипед

в зависимост от обема);

V=_____(__).

Таблица № 2

Първоначален обем вода V 1, см 3

Обем на водата и тялото V 2, см 3

Обем на тялото V

напълно 2

3. Определете обема V

Теоретична част

Запишете заключението си в тетрадката.

Лабораторна работа №1

Предмет: Измерване на обем на течност и обем на твърдо вещество

Мишена: научете се да определяте обемите на течности и твърди вещества

(правилна и неправилна форма)

Оборудване: мерителен цилиндър или чаша с вода, тяло на линийка

тяло с неправилна форма, правоъгълна форма

паралелепипед

Мерки за безопасност

Напредък

Теоретична информация

Сила на звука - Това , която характеризира свойството на телата да заемат една или друга част от пространството. Единица за обем в

международната система единици (SI) е кубичен метър (m 3 ).

Един кубичен метър е равен на обема на куб с ръб 1 m.

Ако тялото има правилна геометрична форма, тогава чрез измерване на линейните размери можете да определите обема му, като използвате подходящия

математически :

Обемът на тяло с форма на куб се изчислява по формулата: , където е страната на куба.

обем на тяло, което има правоъгълна форма

паралелепипед, се изчислява по формулата: , където е дължината на тялото; d - ширина на тялото; h - височината на тялото .

Практическа част

Опит No1. Определяне на обема на тяло с правилна форма

Таблица №1

Страни на предмета

Обем, m3

дължина, m

ширина d, m

височина h, m

куб

паралелепипед

1. С помощта на линийка измерете дължината, ширината и височината на страните на предмета. Запишете получените резултати в таблица №1.

2. С помощта на дадените формули определете обема на обект с правилна форма. Запишете резултата в таблицата.

Обемът на течността и газа се измерва с градуиран цилиндър или чаша. За обем течност, като използвате градуиран цилиндър (бехерова чаша), трябва да:

а) изсипете течността в мерителен съд (ще приеме формата на съд,

и горната му граница ще бъде на определена височина в

в зависимост от обема);

б) определете знака на скалата, срещу който е разположен горният

граница на течен стълб; Като знаете стойността на делението на скалата, изчислете .

Опит № 2 Определяне на обема на течността

1. Определете цената на разделяне на градуирания цилиндър, заедно с изчисленията, запишете получената стойност в тетрадката си. C= ______(__).

2. Определете обема на водата и запишете резултата.V=_____(__).

Опит No3. Определяне обема на тяло с неправилна форма

Таблица № 2

Първоначален обем вода V 1, см 3

Обем на водата и тялото V 2, см 3

Обем на тялото V

1. Запишете в таблица 2 първоначалния обем вода в мерителната чашка.

2. Потопете във вода тяло с неправилна форманапълно . Измерете общия обем вода заедно с тялото. Запишете получения обем V в таблицата 2

3. Определете обема V тела с неправилна форма по формулата:. Запишете изчисленията в тетрадката си. Попълнете таблицата, като посочите вашия резултат.

Теоретична част

Отговорете писмено на въпросите, като погледнете скалата на измервателния уред:

1. Какъв е обемът на течността в цилиндъра, ако е напълнен до горната линия на скалата?

2. Какъв е обемът на течността в цилиндъра, ако е напълнен до първия ред отдолу?

3. Какъв обем течност се побира между най-близките линии на скалата?

Анализ на експериментални резултати

Анализирайте експеримента и резултатите от него. Формулирайте заключение, в което посочвате: какво физическо количество открихте днес; какви устройства са използвани за това; Смятате ли, че обемът на паралелепипед ще се промени, ако се измерва с помощта на мерителна чаша?

Запишете заключението си в тетрадката.

Цел на работата: 1) научете се да използвате измервателни уреди;

2) научете се да правите приблизителни изчисления и да определяте грешките.

Теоретични въпроси: Нониус. Нониус точност . Устройство и метод за измерване с дебеломер и микрометри . Правила за намиране на грешки при преки и косвени измервания.

Оборудване:шублер, микрометър, метален цилиндър.

Теоретично въведение

Обемът на тяло с правилна геометрична форма може да се изчисли чрез измерване на неговите линейни размери.

За цилиндрично тяло обемът се определя по формулата:

V= ( д 2 /4) ч ;

Където ч- височина на цилиндъра, д- диаметър.

За да се определи правилно обемът, височината се измерва с дебеломер, а диаметърът - с микрометър. Тогава относителните грешки на измерванията с дебеломер и микрометър ще бъдат от същия ред и ще съответстват на необходимата точност на измерване.

Най-простите инструменти за линейно измерване са шублери и микрометри.

Челюстиизползва се за измерване на линейни размери, които не изискват висока точност. За измерване с точност до части от милиметър се използва спомагателна подвижна скала, наречена нониус.

Нониусе скала, плъзгаща се по основната скала. Има линейни, гониометрични, спираловидни и др. нониуси.

В зависимост от броя на деленията на линейния нониус действителните размери на детайла могат да се определят с точност от 0,1 - 0,02 mm. Например, ако нониус скала с дължина 9 mm се раздели на 10 равни части, тогава всяко деление на нониуса е равно на 9/10 mm, т.е. по-къса от делението на линийката с 1 - 0,9 = 0,1 мм.

Когато нулевият щрих на основната скала се комбинира с нулевия щрих на нониусната скала, десетият щрих на нониусната скала ще съвпадне с деветия щрих на основната скала, първото деление на нониуса няма да достигне първото деление на линийката с 0,1 mm, втората с 0,2 mm, третата с 0, 3 mm и т.н. Ако преместите нониуса така, че първият щрих да съвпадне с първия щрих на линийката, разстоянието между нулевото деление ще бъде 0,1 mm, ако шестият щрих на нониуса съвпадне с който и да е щрих на линийката, разстоянието ще бъде 0,6 mm mm и др.

Шублер с точност 0,05 мм има скала на нониус 19 мм и е разделен на 20 деления. Всяко нониусно деление е равно на 19/20 = 0,95 mm, по-късо от делението на основната скала с 1 - 0,95 = 0,05 mm. При удължен нониус скалата му е 39 мм с 20 деления, т.е. всяко нониусно деление ще бъде с 0,05 mm по-малко от 2 mm.

За шублери с точност 0,02 mm нониусната скала е 49 mm, разделена на 50 деления. Всяко деление на нониуса е 49/50 = 0,98 mm, т.е. по-къса от разделянето на основната скала на 1 - 0,98 = 0,02 mm.

Измерването с нониус се извършва по следния начин: измерваният обект се позиционира така, че единият му край да съвпада с нулата на скалата, нулата на нониуса е подравнена с другия край на измерваното тяло.

За да определите дължината на тялото, трябва да измерите разстоянието между нулата на скалата и нулата на нониуса. Броят на целочислените деления се брои по скалата между нулата на скалата и нулата на нониуса, броят на десетите деления се брои по броя на деленията на нониуса, съвпадащи с делението на скалата. Например дължината на тялото е 4 mm плюс сегмента AB.Дължина на сегмента ABнамерено от нониус.

Микрометърът се използва за измерване на дължини, не по-големи от 25 - 30 mm, с точност до 0,01 mm. Микрометърът е оформен като менгеме, в което измерваният обект се затяга с микрометърен винт. Най-често срещаните микрометри имат стъпка на винта от 0,5 mm. И защото На кръговата скала на микрометъра има 50 деления, тогава цената на едно деление на кръговата скала съответства на 0,5/50 = 0,01 mm. Пълният брой обороти се отчита по фиксирана микрометрова скала, а дробната част от оборотите - по кръгова скала.