Роль измерений в физике. Прямые и косвенные измерения. Единицы измерения физических величин. Международная система единиц (СИ).

Физические величины и их измерение

Тетрадь можно описать словами «большая» или «тяжёлая». Для сравнения нужны более определённые сведения: например, длина обложки или масса тетради.

Тело и его измеряемое свойство

Физическая величина характеризует свойство тела или явления, которое можно выразить количественно. Значение величины получают измерением или вычислением. Тетрадь — тело, длина тетради — величина, линейка — прибор для измерения длины.

Число и единица

Запись «длина карандаша — 18 см» сообщает, что измерено, какое число получено и в какой единице. В физике можно записать $l = 18\,\text{см}$, где $l$ обозначает длину. Записи «длина — 18» недостаёт единицы. Угадывать её нельзя: нужно уточнить сведения или повторить измерение.

Измерить величину — значит сравнить её с однородной величиной, принятой за единицу. При измерении длины сравнивают длины, а не длину с массой.

Выбери прибор

Прибор должен подходить и по измеряемой величине, и по размерам/диапазону задачи. Результат можно читать по шкале или с цифрового дисплея. Сам по себе цифровой дисплей не гарантирует большей точности.

Как пользоваться линейкой

Положи линейку прямо вдоль измеряемой стороны. Совмести начало с нулевой отметкой, которая может находиться не на самом краю линейки. Посмотри сверху, у какой отметки находится другой конец.

Если начало находится у 2 см, а конец у 9 см, длина равна $9 - 2 = 7\,\text{см}$. Число у правого конца и длина — разные сведения, когда начало не у нуля. На рисунке или распечатке пользуйся подписанными отсчётами; масштаб печати может измениться.

Прямое и косвенное измерение

Измерив стороны прямоугольной карточки линейкой, мы получаем их длины прямо. Если стороны равны 6 см и 4 см, площадь определяем через эти измерения:

$S = a\cdot b = 6\cdot4 = 24\,\text{см}^2.$

Площадь получена косвенно: её вычислили по измеренным длинам сторон. Способ нужно объяснять для конкретной величины. Важно, что площадь не считывали со шкалы линейки.

Попробуй и объясни

Измерь одну сторону закрытой тетради от нуля, а затем от отметки 2 см. Запиши оба отсчёта и длину. Изменились ли отсчёты? Изменилась ли сама сторона? Если найденные длины расходятся, сохрани оба результата и проверь расположение линейки. Не подгоняй наблюдение под ожидаемый ответ.

Приборы и действия человека ограничивают точность измерения. На этом уроке достаточно аккуратно записать результат и заметить расхождение; подробная работа с ценой деления и погрешностью будет позже.

Проверь понимание

1. Назови величину, прибор и единицу в собственном измерении.
2. Почему по записи «длина детали — 15» нельзя уверенно сравнить её с другой деталью?
3. Стороны другого прямоугольника измерены: 7 см и 2 см. Найди площадь и объясни способ её получения.

Пройти самопроверку с объяснениями.

Материалы для урока

Скачать материалы отдельно

Выберите нужные задания. Каждый материал доступен отдельным PDF; ответы находятся в руководстве учителя по кодам заданий.

• Какое свойство можно измерить — A1, 1 стр.
• Число, обозначение и единица — A2, 1 стр.
• Подбери прибор и единицу — A3, 1 стр.
• Измеряем обложку тетради — B1, 1 стр.
• Проверь и объясни измерение — C1-C3, 1 стр.
• Карточка помощи — H1, 1 стр.
• Домашнее измерение — D1, 1 стр.
• Выходной билет — E1, 1 стр.
• Самопроверка на бумаге — Q1-Q8, 2 стр.

Весь комплект и материалы учителю

• Общий ученический комплект PDF — 5 страниц. Для экономной печати основного маршрута используйте страницы 1–2; перенос и помощь — на странице 3, самопроверка — на страницах 4–5. Отдельные файлы повторяют эти задания: печатать оба варианта не нужно.
• Руководство учителя: маршрут и ответы — 6 страниц PDF. Есть варианты без принтера и с одной линейкой.
• Редактируемые версии: раздатка DOCX и руководство DOCX.
• Скачать весь комплект ZIP — отдельные PDF, общая раздатка, руководство, DOCX и автономная самопроверка. Распакуйте архив и откройте START.html.
• Пройти самопроверку с объяснениями.

Основной маршрут рассчитан на 45 минут; дополнительные задания выбирает учитель, полный тест выполняется отдельно.