Единицы измерения физических величин за рамками школьного учебника

Автор: Ногинова Галина Сергеевна

Организация: МОУ «Центр образования №23 «Созвучие»

Населенный пункт: г. Вологда

«Если вы можете измерять и выражать в числах то,

о чем говорите, то об этом предмете вы кое-что знаете,

если вы не сможете сделать этого,

то ваши познания скудны и неудовлетворительны.»

В. Томсон

В физике и других смежных дисциплинах физические величины измеряются с помощью различных единиц измерения. Физической величиной называется количественная мера, выражающая физические свойства материальных объектов, процессов, явлений. Ни одна физическая величина не может быть записана абсолютным числом без наименования. Из курса физики мы знаем, что масса измеряется в кг, время в секундах, объём в м³ и т.д.

Единицы измерения физических величин и сама система единиц измерения складывались веками, при этом возникали определенные традиции и привычки. В октябре 1960 года на 11 генеральной конференции по мерам и весам была принята Международная система единиц - как правильно построенная и взаимосвязанная совокупность физических величин. Сокращенное название системы –SI. В русской транскрипции – СИ. (система интернациональная). Система СИ состоит из семи основных единиц: килограмм, метр, секунда, ампер, кельвин, моль и кандела, двух дополнительных и ряда производных.

Преимуществом Международной системы единиц СИ является то, что она охватывает все области измерений, с её введением можно было отказаться от всех других систем единиц. Но не все единицы имеют удобный для практического использования размер: единица давления Па (Паскаль) – очень маленькая величина; единица электрической емкости Фарад – очень большая, единицу энергии и работы – Дж (Джоуль) не удобно, например, использовать для расчётов за использованную электроэнергию, поэтому и сегодня существует много единиц, не входящих в Международную систему и другие системы единиц, но, тем не менее, они широко используются в науке, технике, быту и даже в литературе. Такие единицы называют внесистемными. К единицам, не входящим ни в какую из систем единиц можно отнести: ангстрем, световой год и парсек (единицы длины); карат (единица массы); миллиметр ртутного столба, (единицы давления), баррель (единица объёма) и другие. Имеется ещё целый ряд единиц с особыми названиями, например – Бар, единица давления, применявшаяся ранее в метеорологии, лошадиная сила, устаревшая единица мощности, все еще применяемая в британской технической системе единиц, а также в России, равна приблизительно 746 Вт и другие.

В школьном курсе физики учащиеся знакомятся с большим количеством физических величин, каждая из которых имеет как минимум одну единицу измерения, но чаще всего их бывает несколько. История возникновения и использования тех или иных единиц измерения может быть интересной для учащихся, поводом обратиться к дополнительным источникам информации. В связи с этим учащимся можно предложить самостоятельное миниисследование, которое позволит расширить кругозор, получить дополнительные знания и умения работы с научно-популярным текстом.

В качестве примера могут служить внесистемные единицы измерения физических величин (объём, масса, скорость, расстояние, мощность) которые изучаются в разделе «Механика»: узел, баррель, карат, световой год, лошадиная сила и др.. Помимо краткого исторического описания полученную информацию учащиеся могут оформить в таблице (Приложение №1), которая поможет им понять, что в различных областях человеческой деятельности, в науке и повседневной жизни наряду с единицами измерения различных физических единиц в Международной системе СИ используются и внесистемные единицы измерения, которые имеют свою историю, традиции, и удобны для практического употреблении. Но любую внесистемную единицу измерения можно выразить в единицах СИ, которая является основной, в частности и при решении задач по физике.

Повторить и закрепить данный материал можно с помощью занимательной викторины, которая так и называется «Единицы измерения физических величин за страницами школьного учебника»:

1. 1.Что измеряют «бочками»?
2. 2.Единица массы, появившаяся на Ближнем Востоке и известная в ювелирном деле с древнейших времен.
3. 3.В каких годах измеряются расстояния в масштабах Вселенной?
4. 4.Как называется единица измерения скорости, при которой тело при равномерном движении проходит путь, равный одной морской миле?
5. 5.Как называется единица измерения массы, равная 0,2 г?
6. 6.Единица мощности, названная в честь шотландского инженера-изобретателя Джеймса Уатта?
7. 7.Исторически сложившаяся единица скорости, применяемая в мореходной и авиационной практике.
8. 8. Какая единица измерения объёма нефти и её стоимость мелькает в ежедневных финансовых сводках по всему миру?
9. 9.В каких единицах должна быть выражена мощность автомобиля для расчёта величины транспортного налога в России?
10. 10. Какие единицы измерения используются в профессиональной научно-популярной литературе и фантастике для выражения больших расстояний?

В результате такой самостоятельной работы учащиеся получают дополнительные знания о том, что внесистемные единицы измерения физических величин нужны в практической деятельности человека, а также для понимания и развития представлений об окружающем нас мире. Они помогают лучше понимать язык математики, историю развития науки, осмысливать научно-популярные и литературные произведения.

 

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. 1.ГОСТ 8.417-2002. Государственная система обеспечения единства измерений. Единицы величины
2. 2.Блудов М.И. Беседы по физике: Кн. для учащихся ст. классов сред. шк./ Под ред. Л.В. Тарасова. – 4-е изд., дораб. – М.: Просвещение, 1992. – 384 с.: ил. – ISBN 5-09-003543-1
3. 3.Большая школьная энциклопедия. 6-11 кл. Т.2. – М.: ОЛМА-ПРЕСС: 1999. – 717 с.
4. 4.Деньгуб В.М., Смирнов В.Г. Единицы величин. Словарь - справочник. – М.: Издательство стандартов, 1990. – 240 с.: ISBN 5-7050-0118-5
5. 5.Енохович А,С. Справочник по физике и технике: Учеб. пособие для учащихся. – 3-е изд. перераб. и доп. – М. Просвещение, 1989, - 224 с.: ил.
6. 6.Иванов А.С., Проказа А.Т. Мир механики и техники: кн. для учащихся. – М.: Просвещение, 1993. – 223 с.: ил. – ISNB 5-09-004020-6
7. 7.Кириллова И.Г. Книга для чтения по физике: Учеб. Пособие для учащихся 6-7 кл. ср. шк./ Сост. И.Г. Кириллова. – 2-е изд., перераб. – М.: Просвещение, 1986. – 207 с., ил.
8. 8.Перышкин А.В. Физика. 7 кл.: учеб. Для общеобразоват.учреждений/ А.В. Перышкин. – 13-е изд., стереотип. – М.: Дрофа, 2009, - 192 с.: ил.
9. 9.Энциклопедия для детей.Том 16. Физика. Ч.1. Биография физики. Путешествие в глубь материи. Мезханическая картина мира / Глав.ред. В.А. Володин. – М.: Аванта+, 2002.- 448 с.: ил. ISBN 5-8483-0023-2 (т.16,ч.1) ISBN 5-8483-0001-1
10. 10. Энциклопедический словарь юного физика / Сост. В.А. Чуянов. – М.: Педагогика, 1984. – 352 с., ил.
11. 11. htt://www. vashamashina.ru/calc.php

Приложение №1

Некоторые внесистемные единицы измерения физических величин и их связь с СИ

 

№	Физическая величина	Единица измерения в СИ		Внесистемная единица измерения		Связь внесистемной единицы с единицей в СИ	Примеры использования внесистемной единицы
		название	обозначение	название	обозначение
1	Скорость	Метр в секунду	м/с	Узел	уз	1 уз = 0,514 м/с	Используется для измерения скорости в морском и воздушном транспорте
2	Объем	Кубический метр	м3	Баррель	барр	1 барр = 0,16 м3	Используется в нефтепромышленности для измерения объема нефти
3	Масса	Килограмм	кг	Карат	кар	1 кар = 200 мг 1 кар = 0,2*10-3 кг	Используют в ювелирном деле для выражения массы драгоценных камней, жемчуга
4	Расстояние	Метр	м	Световой год	Св.г.	1 св.г. = 9 460 730 472 580 800 м ≈ 9,46 ·1015 м	Используется в астрономии для измерения расстояний между объектами Вселенной
5	Мощность	Ватт	Вт	Лошадиная сила	л.с.	1 л.с. = 735,49875 Вт	Используется при расчете транспортного налога

1. file0.docx.. 25,5 КБ

Опубликовано: 20.03.2020