Конспект урока "Косвенное измерение физических величин" 11 класс


Проект урока
по физике в 11 а классе
Тема: Творческая мастерская «Косвенное измерение физических величин»
Цели:
Образовательные: повторить способы измерения физических величин, определение
абсолютной и относительной погрешностей, схему проведения лабораторного опыта,
формулы физических величин.
Развивающие: развивать познавательную активность, логическое мышление, умение
применять изученные закономерности при решении поставленной задачи, находить связь
между величинами, сопоставлять, сравнивать, обобщать результаты экспериментов.
Воспитательные: развивать коммуникативные способности, воспитывать волевые
качества, стремление добиваться поставленной цели, брать на себя ответственность,
высказывать своё мнение, уметь слушать других.
Оборудование: линейка измерительная, динамометр, брусок алюминиевый, наклонная
плоскость, шарик, груз из набора по механике, реостат, плоскопараллельная стеклянная
пластина, песок, карточки задания.
План урока:
1. Актуализация знаний 5мин.
2. Выполнение лабораторных заданий в группах 15мин.
3. Объяснение выполненных заданий на доске 20мин.
4. Подведение итогов. 5мин.
Ход урока.
1 .Вопросы для повторения:
• Какие вы знаете виды измерения физических величин? (прямое и косвенное)
• Что значит прямое измерение физической величины? (определение значения физической
величины непосредственно средствами измерения)
• Что значит косвенное измерение физической величины? (определение значения
физической величины по формуле, связывающей её с другими физическими величинами,
определяемыми прямыми измерениями)
• Как записать результат при косвенном измерении физической величины? (приближенное
значение физической величины плюс минус абсолютная погрешность)
• Абсолютная погрешность? (абсолютная погрешность при косвенных измерений
определяется формулой ΔА
пр
·ε
• Относительная погрешность? (относительная погрешность косвенных измерений
определяется по таблице 2)
Названия выполняемых работ:
1. Определить время падения шарика со стола на пол при помощи линейки
2. Определить коэффициент трения движения шарика по песку при помощи линейки
З. Определить число молекул в алюминиевом бруске при помощи линейки
4. Определить жесткость пружины динамометра при помощи линейки
5. Определить удельное сопротивление провода, из которого сделан реостат при помощи
линейки
6. Измерить показатель преломления стекла при помощи линейки
4. Как оформлять отчет о проделанной работе
1. Лабораторная работа № …
2. Наименование работы.
3. Цель работы.
4. Чертеж (если требуется).
5. Формулы искомых величин и их погрешностей.
6. Таблица с результатами измерений и вычислений.
7. Окончательный результат, вывод и пр. (согласно цели работы).
5. Как записывать результат измерения
Таблица 2
Формулы для нахождения относительной погрешности косвенных измерений
Относительная погрешность косвенных измерений определяется так, как показано в
таблице 2.
Абсолютная погрешность косвенных измерений определяется по формуле ΔА=А
пр
·ε
(ε выражается десятичной дробью).
Учащиеся класса делятся на 6 групп с учётом, что в каждой группе есть ученик, который
может руководить работой остальных. Каждая группа получает своё задание и пытается
найти способ выполнить его. Время на выполнение 20 минут. Затем ребята объясняют
всему классу способ решения своей задачи.
Варианты решений:
1. Определить время падения шарика со стола на пол при помощи линейки
Со стола на пол шарик падает без начальной скорости, следовательно h=gt
2
/2 отсюда
t=2h/g.
2. Определить коэффициент трения движения шарика по песку при помощи линейки
Скатываем шарик с наклонной плоскости высотой h и измеряем расстояние ℓ ,которое
пройдёт шарик до остановки по песку на горизонтальной плоскости. Работа силы трения
равна потенциальной энергии шарика. mgh= A
тр
, mgh=µmg, µ=h/ℓ.
3. Определить число молекул в алюминиевом бруске при помощи линейки
Зная массу алюминиевого бруска можно определить число молекул по формуле
N=mN
a
/М, m=ρV, V=abc, N=ρabcN
a
/M.
4. Определить жесткость пружины динамометра при помощи линейки
По закону Гука сила упругости прямо пропорциональна удлинению следовательно
F
упр
=kΔℓ. Δℓ=F
упр
/k.
5. Определить удельное сопротивление провода, из которого сделан реостат при помощи
линейки
Так как наибольшее сопротивление реостата 6Ом. Найдём длину провода одного витка и
умножим на число витков. Площадь сечения провода найдём разделив длину всех витков
на число витков . ρ=RS/ℓ, ρ=d
2
/4πDN. ρ=RLL/NN4DN. ρ=RL
2
/4N
3
D.
6. Измерить показатель преломления стекла при помощи линейки
На листе бумаги на расстоянии 1—1,5 см друг от друга начертите две параллельные
прямые АВIIСВ (желательно разным цветом, рис. Л.1О). Положите на бумагу стеклянную
пластинку так, чтобы ее грани были перпендикулярны этим прямым и одна из граней
проходила через отмеченную точку Е. Затем поворачивайте пластинку — и вы увидите,
что мнимые изображения прямых линий смещаются, оставаясь параллельными друг
другу.
Поверните пластинку так, чтобы изображение луча ВЕ совпало с направлением луча АР.
Прижав пластинку к бумаге, отметьте карандашом ее грани МN и КL, а затем пластинку
уберите.
n=sinα/sinβ=DP/RF.
Вывод: Все группы успешно справились с заданиями.