7 сыныпқа физика пәнінен зертханалық жұмыстарға арналған әдістемелік ңұсқау

Кіріспе ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .

№1 зертханалық жұмыс
Өлшеуіш цилиндрдің (мензурка) шкаласының бөлік құнын
анықтау. Дененің көлемін өлшеу ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...

№2 зертханалық жұмыс
Кішкентай денелердің өлшемін анықтау ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .

№3 зертханалық жұмыс
Денелердің көлемін анықтау ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..

№4 зертханалық жұмыс
Бірқалыпсыз қозғалысты зерттеу ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..

№5 зертханалық жұмыс
Қатты дененің массасы мен тығыздығын есептеу ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..

№6 зертханалық жұмыс
Серпімді деформацияны зерделеу ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...

Әдістемелік нұсқауға енгізілген зертханалық жұмыстардың мазмұны орта оқу орындарындағы физика курсының бағдарламасына сәйкес келеді.
Әдістемелік нұсқаудың негізгі мақсаты – физикалық құбылыстарды тәжірибе жүзінде оқып үйренуге мүмкіндік жасау, сондай-ақ өлшеу құралдарымен жұмыс істей білуге үйрету және зертханалық жұмысқа дайындалу уақытын үнемдеу болып табылады.
Әрбір зертханалық жұмыс үшін дайындықты тексеру сұрақтары, теориядан мағлұмат, қондырғының сипаттамасы, әрі өлшеу әдістері, жұмыстың орындалу тәртібі және жұмысты тапсыру сұрақтары берілген.
Физикалық шама деп «сапа жағынан көптеген физикалық объектілерге (физикалық жүйелер, жүйелерде өтетін процестер, т.с.с.) ортақ, сан жағынан әр объект үшін әр түрлі мәні бар қасиетті» айтады. Мысалы, материалдық денелердің бәрінің массасы мен температурасы болады, бірақ денелердің әрқайсысы үшін бұл қасиеттердің сандық мәндері әр түрлі болатыны белгілі.
Егер физикалық шаманың белгілі бір объектідегі сандық мөлшерін көрсету қажет болатын болса, онда «размер» дейтін термин қолданылады. Размерлік деп туынды шамалардың негізгі шамаларға байланыстылығын символмен белгілеуді айтады. Егер санның біреуінің дәрежесі нөлге тең болса, оны размерсіз физикалық шама деп атайды. Ал физикалық шаманың мәні деп шаманың бірлік бойынша есептелінген сандық мәнін айтады.
Шаманың мәні дерексіз сан, ал оның размері деректі.
Шаманың мәні мен размерінің арасында айырмашылық бар. Шаманың размері – шаманың нақты, объективті мөлшері болса, ол санамыздан тыс ұғым. Шама размерін шама бірліктерімен, басқаша айтқанда шаманың сандық мәнімен сипаттап көрсетуге болады.
Шаманың сандық мәні шама бірлігінің түріне байланысты өзгеріп отырады, ал размері өзгермейді.
Физикалық шаманың бірлігі – ол да физикалық шама, оның сандық мәні 1 – ге тең. Шама бірлігі физикалық шамалардың сандық мәндерін бір – бірімен салыстыру үшін қажет.
1832 жылы Гаусс бірліктердің абсолютті жүйесі деп аталатын жүйені жасады.
1960 жылы Өлшем мен Таразы туралы өткізілген халықаралық конференцияда бірліктердің жаңа жүйесі қабылданды. Бұл жүйе Халықаралық бірлік жүйесі, қысқаша СИ жүйесі деп аталынады. 1963 жылы ССРО – да «Халықаралық бірлі жүйесі» деп аталатын ГОСТ енгізілді (ГОСТ 9867 – 61), бұл ГОСТ бойынша СИ жүйесі халықаралық қатынастар үшін өте қолайлы практикалық жүйе деп танылды.
Физикалық шама бірліктерінің мемлекеттік стандарты бес бөлімнен тұрады: 1) Жалпы ережелер; 2) Хлықаралық бірлік жүйесі – СИ жүйесінің негізгі, қосымша және туынды бірліктері; 3) СИ жүйесіне кірмейтін бірліктер; 4) Еселік және үлестік бірліктер, олардың атаулары және белгіленулері; 5) Бірліктерді белгілеудің ережелері. Және бұл стандартта төрт қосымшалар бар, олар: 1) СИ бірліктерінің когеренттік туындыларының жасалу ережесі; 2) жүйеден тыс кейбір бірліктердің СИ бірліктерімен арақатынасы; 3) еселік және үлестік бірліктерді қолдану туралы нұсқау.
СИ жүйесінің 7 негізгі бірліктері бар, олар: ұзындық – метр (м), масса – килограмм (кг), уақыт – секунд (с), ток күші – ампер (А), термодинамикалық температура – кельвин (К), жарық күші – кандела (кд), зат мөлшері – моль (моль).
СИ жүйесінің екі қосымша бірлігі бар, олар: жазық және кеңістік бұрыштарының өлшемдері. Жазық бұрыш бірлігі – радиан (рад), кеңістік бұрыштікі – стерадиан (ср).
СИ жүйесінің туынды бірліктері. Туынды бірліктер негізгі бірліктерден туындайды. Туынды бірліктер негізгі бірліктермен функционалды байланыста болады. Функционалдық байланысты бейнелейтін математикалық теңдеулерден туынды бірліктер анықталады. Мысалы, жылдамдықтың бірлігі V = S/T теңдеуінен шығады, мұнда V – жылдамдық, S – жүрілетін жолдың ұзындығы (метр), Т – уақыт (секунд), сөйтіп жылдамдық бір секундта қанша метр жол жүргендігімен өлшенеді (м/с); сол сияқты, аудан бірлігі – м2, көлем бірлігі – м3, үдеу – м/с2, т.с.с. Туынды бірліктердің 17 – не белгілі ғалымдардың есімі берілген, олар: джоуль (Дж) – энергия, жұмыс; герц (Гц) – периодтық процесс жиілігі; ватт (Вт) – қуат; ньютон (Н) – күш, масса; паскаль (Па) – қысым, механикалық кернеу; кулон (Кл) – электр мөлшері, электр заряды; вольт (В) – электр кернеуі, электр потенциалы; фарад (Ф) – электр сыйымдылығы; ом (Ом) – электр кедергісі; сименс (См) – электр өтізгіштік; вебер (Вб) – магнит ағыны; тесла (Тл) – магнит индукциясы; генри (Гн) – индуктивтік; беккерель (Бк) және грэй (Гр) – радиоактивтік сәйлелену бірлігі.
Еселік және үлестік бірліктер. Еселік бірліктер деп жүйелік және жүйеден тыс бірліктерден ондаған, жүздеген т.с.с. есе көп бірлікті айтады. Мысалы, километр (103 м), киловат (103 Вт), минут (60 с), тәулік (86400 с), мегапаскаль (106 Па), т.с.с.
Үлестік бірлік деп жүйелік немесе жүйеден тыс бірліктерден ондаған, жүздеген т.с.с. есе аз болатын бірлікті айтады. Мысалы, миллиметр (10-3 м), нанометр (10-9 м), микросекунда (10-6 с), т.с.с. (Қосымша В. 1 - кесте).
Физикалық шама бірліктерінің жүйесінде "размерлік" деген ұғым маңызды рөл атқарады. "Размерлік" деп туынды шамалардың негізгі шамаларға байланыстылығын символмен (әріппен) белгілеуді айтады. Мысалы, жылдамдық V физикалық шама ретінде ұзындықпен L және уақытпен Т анықталсын (V = L / T).
Өлшем дегеніміз физикалық шаманың сандық мәнін тәжірибе жолымен арнаулы техникалық құралдардың көмегімен анықтау.
Физикалық шаманың сандық мәнін анықтаудың тәсіліне байланысты өлшем төрт түрге бөлінеді: тікелей өлшем, жанама өлшем, біріктірілген өлшем және қатар өлшем.
Тікелей өлшем деп шаманың сандық мәнін тікелей өлшеп табуды айтады. Мысалы, температураны термометрмен, электр кернеуін вольтметрмен, т.с.с.
Жанама өлшем деп өлшенетін шаманың мәнін тікелей өлшеніп алынған шамалар арқылы табуды айтады. Демек, жанама өлшемде керекті шама тікелей өлшенбей, онымен функционалды байланыста болатын шамалар өлшенеді. Кейбір шамалардың сандық мәндерін тікелей өлшем емес жанама өлшем арқылы табу жеңіл және оңай. Кейде тіпті тікелей өлшемді жүргізу мүмкін болмайды, мысалы, заттың тығыздығын заттың көлемі мен массасын өлшеу арқылы ғана анықтайды (d = m/v).