Добавить материал и получить бесплатное свидетельство о публикации в СМИ
Эл. №ФС77-60625 от 20.01.2015
Инфоурок / Физика / Другие методич. материалы / Обобщение опыта на тему: Метод косвенных измерений при решении задач по физике.

Обобщение опыта на тему: Метод косвенных измерений при решении задач по физике.


До 7 декабря продлён приём заявок на
Международный конкурс "Мириады открытий"
(конкурс сразу по 24 предметам за один оргвзнос)

  • Физика

Поделитесь материалом с коллегами:

«Метод косвенных измерений при решении экспериментальных задач на смекалку»

Татарникова Надежда Михайловна учитель физики

МБОУ «СОШ №25» г. Тулун

Слово «задача» самое важное, самое дорогое, во всех смыслах, слово для учителей точных наук. И, конечно, именно задаче мы выделяем особое место на уроке. Видов задач много, методов и приемов решения задач тоже много. Но сегодня мы предлагаем вашему вниманию метод косвенных измерений при решении экспериментальных задач на смекалку. То, что этот метод актуален, нет сомнений. Новизна? Решать вам. Но при подготовке к выступлению мы сделали для себя некоторые открытия. А это для нас самое важное.

В любой области своей деятельности, будь то наука или техника, промышленность или сельское хозяйство, космонавтика или медицина, человеку постоянно приходится сталкиваться с необходимостью измерить ту или иную величину – температуру воздуха или высоту горы, объем тела или возраст археологических находок и т. д.

Измерение является наиболее простым познавательным процессом, заключающимся в экспериментальном сравнении данной величины с известной величиной, принятой за единицу сравнения. Иногда необходимые измерения можно выполнить специально предназначенными для этого приборами и инструментами.

Линейные размеры тела, например, определяют линейкой, микрометром, штангенциркулем; температуру измеряют термометром; массу – с помощью различных весов. В подобных случаях измерения называют непосредственными. Однако, значительно чаще вместо непосредственного определения интересующей нас величины приходится измерять совсем другие, а нужную – вычислять затем по соответствующим формулам. Тогда измерения называют косвенными.

Так, для определения плотности вещества обычно измеряют массу и объем некоторого тела, состоящего из этого вещества, и первую величину делят на вторую. Как правило, для измерения величин существуют специально разработанные «стандартные» методы, пример которого я только что привела.

Но бывают случаи, когда обычные приемы оказываются неудобными, а то и вовсе невозможными. Представьте, что возникла необходимость определить диаметр тонкого капилляра, положим, в обычном медицинском термометре. Канал капилляра настолько узок, что «залезть» в него линейкой или иным инструментом никак нельзя. К тому же линейка – черезчур грубый для этих целей прибор. Как же поступить? Оказывается, прямое измерение диаметра капилляра уместно заменить косвенным, причем можно предожить не один, а множество различных способов. С одним из них я вас ознакомлю.

-Пусть масса пустого капилляра, определенная на весах, равна m1. Наберем в него путем всасывания с помощью груши немного спирта и вновь проведем взвешивание. Теперь масса окажется равной m2. Следовательно, масса m спиртового столбика в капилляре равна m=m2-m1. С другой стороны, массу можно выразить через длину спиртового столбика, его диаметр и плотность ртути по формуле. Из нее выводим формулу для вычисления диаметра капилляра. Поскольку длину спиртового столбика можно найти с помощью линейки, а плотность спирта можно взять из соответствующих таблиц, искомую величину легко рассчитать.

Мы сразу же столкнемся с трудностями, если захотим узнать среднюю плотность вещества некоторой планеты: ведь на весы ее не положить! В подобных задачах пригодится метод косвенных измерений.

В некоторых задачах для определения тех или иных величин предлагается воспользоаться, казалось бы, совершенно не подходящими для этой цели приборами и предметами. Однако, умело распорядившись ими задачу можно решить.

Например: Как разделить содержимое цилиндрического стакана, до краев наполненного жидкостью, на две одинаковые части, располагая еще одним сосудом. Можно использовать подсказку.

Или: Как определить давление в футбольном мяче с помощью чувствительных весов и линейки.

Или: Вычислите толщину одного листа учебника с помощью линейки.

Подобного рода задачи уже сейчас встречаются в заданиях мониторингов и экзаменационных материалах, что заставляет учителя активно использовать данную методику решения задач.

Применение метода косвенных измерений при решении задач на смекалку создает на уроках проблемную ситуацию с ярко выраженным информационно-познавательным противоречием.

История науки убедительно показывает, что экспериментаторам часто приходится хитрить, придумывая различные косвенные, часто очень остроумные способы измерения величин и исследования явлений. Достаточно, пожалуй, вспомнить, что определение заряда электрона, химического состава звезд, структуры атомного ядра и многое, многое другое было произведено именно косвенными методами.

Во всех этих случаях ученым помогала фантазия – весьма ценное качество. Иногда полезно и нам проявлять свою изобретательность на простых примерах, чтобы не растеряться в более сложных случаях.



Источники:

Альтшуллер Г.С. Формулы талантливого мышления // Техника и наука – 1979 - №3

Ланге В.Н. Экспериментальные задачи на смекалку // Библиотека физико-математической школы – 1992.


57 вебинаров для учителей на разные темы
ПЕРЕЙТИ к бесплатному просмотру
(заказ свидетельства о просмотре - только до 11 декабря)

Автор
Дата добавления 21.10.2015
Раздел Физика
Подраздел Другие методич. материалы
Просмотров181
Номер материала ДВ-083503
Получить свидетельство о публикации

Включите уведомления прямо сейчас и мы сразу сообщим Вам о важных новостях. Не волнуйтесь, мы будем отправлять только самое главное.
Специальное предложение
Вверх