1 of 33

Методи наукового пізнання. Фізичні величини та їх вимірювання.�Невизначеності вимірювань

УРОК 02

www.fizikanova.com.ua

2 of 33

Проблемні запитання

Кожен із вас щоденно досліджує навколишній світ і одержує нові знання

3 of 33

Проблемні запитання

Як отримують нові знання вчені?

Із чого починається дослідницька робота вчених?

4 of 33

Фізичне дослідження та його методи

Спостереження – це сприйняття природи з метою одержання первинних даних для подальшого аналізу

5 of 33

Фізичне дослідження та його методи

Чи завжди спостереження ведуть до правильного висновку?

Що роблять учені, щоб спростувати або довести власні висновки?

6 of 33

Фізичне дослідження та його методи

Фізичне дослідження – це цілеспрямоване вивчення явищ і властивостей природи засобами фізики

7 of 33

Фізичне дослідження та його методи

Експериментальний (дослідження фізичного явища в умовах, які перебувають під контролем ученого)

Методи фізичних досліджень

Теоретичний

(Аналіз отриманих у результаті експериментів даних, формулювання законів природи)

8 of 33

Фізичне дослідження та його методи

Які спостереження, теоретичні й експериментальні дослідження ви могли б провести, щоб дослідити світіння лампи розжарення?

9 of 33

Фізичне дослідження та його методи

Кочення кулі

Механічне явище

Теплове явище

Оптичне явище

Електромагнітне явище

Чи слід ураховувати всі ці явища, визначаючи, час кочення кулі?

10 of 33

Фізичне дослідження та його методи

Фізична модель – це уявний ідеалізований об’єкт, що має головні риси реального і дозволяє спростити аналіз явищ

11 of 33

Вимірювання фізичних величин

Які кількісні характеристики ми використовуємо описуючи рух автомобіля?

Швидкість

Прискорення

Час руху

Сила тяги

Потужність

12 of 33

Вимірювання фізичних величин

Фізична величина – це кількісна міра певної властивості тіла, певного фізичного процесу або явища

13 of 33

Вимірювання фізичних величин

Як ви вважаєте, наскільки часто люди виконують вимірювання?

Що означає виміряти фізичну величину?

14 of 33

Вимірювання фізичних величин

Виміряти фізичну величину – значить порівняти її з однорідною величиною, яку приймають за одиницю

Види вимірювання

Прямі

15 of 33

Міжнародна система одиниць СІ

Основні одиниці СІ

Величина		Одиниця
Назва	Позначення	Назва	Позначення
Маса		кілограм	кг
Довжина		метр	м
Час		секунда	с
Сила струму		ампер	А
Кількість речовини		моль	моль
Температура		кельвін	К
Сила світла		кандела	кд

16 of 33

Міжнародна система одиниць СІ

Що використовують для зручності запису великих і малих значень фізичних величин?

17 of 33

Міжнародна система одиниць СІ

Кратні одиниці є більшими за основні одиниці в 10, 100, 1000 і більше разів

Частинні одиниці є меншими за основні одиниці в 10, 100, 1000 і більше разів

Префікс	Позначення	Множник
атто-	а	10^–18
фемто-	ф	10^–15
піко-	п	10^–12
нано-	н	10^–9
мікро-	мк	10^–6
мілі-	мл	10^–3
санти-	с	10^–2
кіло-	к	10³
мега-	М	10⁶
гіга-	Г	10⁹
тера-	Т	10¹²
пета-	п	10¹⁵
екса-	е	10¹⁸

18 of 33

Похибки вимірювань

Як ви вважаєте, чи можливо здійснити вимірювання абсолютно точно?

19 of 33

Похибки вимірювань

Похибка вимірювання – це відхилення значення виміряної величини від її істинного значення

Абсолютна похибка вимірювання

Відносна похибка вимірювання

20 of 33

Похибки вимірювань

Систематичні

(похибки приладу) пов’язані насамперед із вибором приладу

Похибки в ході вимірювань фізичних величин

Випадкові

(пов’язані з процесом вимірювання)

21 of 33

Випадкові похибки

Визначають середнє значення вимірюваної величини

Як покращити результат вимірювання?

Вимірювання проводять кілька разів

22 of 33

Випадкові похибки

Середнє значення вимірюваної величини

Випадкова абсолютна похибка

Якщо вимірювання проводилися один раз, то випадкова похибка дорівнює половині ціни поділки шкали приладу

23 of 33

Систематичні похибки

Якщо ви користуєтесь іншими приладами, тоді похибка приладу дорівнює половині ціни поділки шкали цього приладу

Абсолютні похибки деяких фізичних приладів (систематичні похибки)
Фізичний прилад	Ціна поділки шкали приладу	Абсолютна похибка приладу
Лінійка учнівська	1 мм	±1 мм
Стрічка вимірювальна	0,5 см	±0,5 см
Штангенциркуль	0,1 мм	±0,05 мм
Циліндр вимірювальний	1 мл	±1 мл
Секундомір	0,2 с	±1 с за 30 хв
Динамометр навчальний	0,1 Н	±0,05 Н
Термометр лабораторний	1 °С	±1 °С
Амперметр шкільний	0,1 А	±0,05 А
Вольтметр шкільний	0,2 В	±0,1 В

24 of 33

Абсолютна похибка прямого вимірювання

25 of 33

Похибки непрямих вимірювань

2) за відповідною формулою обчислюють шукану величину

Як визначити абсолютну та відносну похибки непрямих вимірювань?

1) методом прямих вимірювань знаходять значення певних величин, наприклад x, у

26 of 33

Похибки непрямих вимірювань

Деякі формули для визначення відносної похибки
Вид формули (функції)	Відносна похибка

Абсолютна похибка

Відносна похибка експериментальної перевірки рівності X = Y

27 of 33

Результати вимірювання

Як правильно записати результати вимірювання?

28 of 33

Розв'язування задач

1. Щоб довести закон збереження механічної енергії, провели експеримент. Було отримано, що середня енергія системи тіл до взаємодії дорівнює 225 Дж, а після взаємодії – 243 Дж. Оцініть відносну похибку експерименту

29 of 33

Розв'язування задач

30 of 33

Запитання для фронтального опитування

1. Назвіть основні методи фізичних досліджень. Наведіть приклади.

3. Назвіть основні одиниці СІ та величини, для вимірювання яких вони слугують.

2. Наведіть приклади фізичних моделей. Чому фізична модель – це ідеалізований об’єкт?

31 of 33

Запитання для фронтального опитування

4. Які види похибок вимірювань ви знаєте?

6. Чим визначається абсолютна систематична похибка?

5. Як визначити випадкову похибку вимірювання?

32 of 33

Запитання для фронтального опитування

7. Що називають відносною похибкою вимірювання?

8. Як правильно округлити й записати результати вимірювань?

33 of 33

Домашнє завдання

Опрацювати § 2,

Вправа № 2 (1 – 2)