Физические величины и измерения
Что такое физическая величина
Представь, что один человек говорит: «Я быстро добежал до школы», а другой — «Я пробежал 300 метров за 1 минуту». Второй сказал по-физически: он назвал величины, числа и единицы измерения. Сразу понятно — как далеко, как долго и насколько быстро.
В прошлой теме мы узнали, что физика любит точность. Вместо «далеко» — конкретное расстояние. Вместо «горячо» — температура. Именно поэтому в физике используют физические величины.
Запомни главное правило: физическая величина = число + единица. Без единицы результат бессмысленен. «Длина равна 5» — непонятно. «Длина равна 5 метров» — понятно.
Примеры физических величин: длина, масса, время, скорость, температура, сила, давление, объём, плотность, электрический ток.
Система СИ — международный язык физики
Раньше в разных странах использовали разные единицы: фунты, дюймы, вёрсты. Учёные не могли понять друг друга. Чтобы всё стало единым, договорились использовать одну систему — Международную систему единиц (СИ).
Вот основные единицы СИ, которые нужны в 7 классе:
| Величина | Единица СИ | Обозначение |
|---|---|---|
| Длина | метр | м |
| Масса | килограмм | кг |
| Время | секунда | с |
| Температура | кельвин (в школе — °C) | К / °C |
| Сила | ньютон | Н |
| Давление | паскаль | Па |
| Объём | метр кубический | м³ |
Нажми на карточку, чтобы проверить, какая единица СИ соответствует этой величине:
Как читать показания прибора: цена деления
Любой измерительный прибор имеет шкалу. Чтобы прочитать показания, нужно знать, сколько единиц соответствует одному делению шкалы. Это называется ценой деления.
Чтобы найти цену деления:
1) Найди две соседние подписанные отметки на шкале.
2) Подсчитай число делений между ними.
3) Раздели разность значений на число делений.
Например, на термометре между отметками 20°C и 30°C насчитывается 10 делений. Значит, цена деления = (30 − 20) / 10 = 1°C.
Ещё пример: на мензурке между 0 и 100 мл стоит 10 делений. Цена деления = 100 / 10 = 10 мл.
Читай термометр сам
Посмотри на термометр и введи его показание. Цена деления — 2°C.
Погрешность измерения
Ни один прибор не измеряет абсолютно точно. Всегда есть небольшая ошибка — погрешность. Она возникает потому, что мы не можем прочитать шкалу точнее, чем половина наименьшего деления.
Для большинства школьных приборов:
ΔX = ½ × цена деления
Например, термометр с ценой деления 1°C имеет погрешность ΔT = 0,5°C. Линейка с ценой деления 1 мм имеет погрешность Δl = 0,5 мм.
Результат измерения записывают так: X = (x_изм ± ΔX) единица
Например: t = (36,6 ± 0,5) °C или l = (12,5 ± 0,5) мм
Это значит: истинное значение находится в диапазоне от 36,1°C до 37,1°C. Мы не знаем точнее — прибор не позволяет.
Найди цену деления и погрешность
Введи данные своего прибора — получи цену деления и погрешность:
Типичные ошибки при измерении
Главное
- Физическая величина — это измеримое свойство; у неё есть число и единица.
- Система СИ — международная система единиц: метр, килограмм, секунда…
- Цена деления = разность двух соседних подписей ÷ число делений между ними.
- Погрешность для школьных приборов: ΔX = ½ × цена деления.
- Результат записывается: X = (x_изм ± ΔX) единица.
Материал подготовил: Безносов М.Н., учитель математики и физики.
Объяснение адаптировано для учеников 7 класса.