Объём по вытесненной воде
Погружай тело. Сравни начальный уровень и новое показание. Полный объём тела можно определить только при полном погружении.
Схему можно прокрутить вбок. Все значения повторены в расчёте ниже.
Тело не растворяется, не впитывает воду, в сосуде нет пузырьков; изменение уровня выражено в единицах объёма.
Что означает измерить
Измерить величину — значит сравнить её с принятой однородной единицей. При измерении длины линейкой выясняют, сколько сантиметров или миллиметров укладывается вдоль предмета.
Прибор выбирают по величине и ожидаемому диапазону. Термометр не измеряет массу, а бытовая линейка неудобна для определения расстояния между городами.
| Величина | Прибор | Обычная единица |
|---|---|---|
| Длина | Линейка | мм, см, м |
| Время | Секундомер | с |
| Объём жидкости | Мензурка | мл |
| Масса | Весы | г, кг |
Измерение сравнивает величину с однородной единицей.
Почему нельзя измерить длину килограммами?
Килограмм является единицей другой величины — массы. Для сравнения нужна единица длины.
Прямое измерение
При прямом измерении значение находят непосредственно по прибору. Например, длину — по линейке, время — по секундомеру. Важно правильно установить прибор и прочитать шкалу.
Начало отрезка совмещают с нулём линейки. Если это невозможно, измеряют положения обоих концов и находят разность: 8,4 см − 2,0 см = 6,4 см.
Подготовить
Выбрать диапазон и единицу
Совместить
Установить начало измерения
Прочитать
Посмотреть на шкалу правильно
Записать
Указать число и единицу
Прямое измерение даёт показание прибора, но требует правильной установки и отсчёта.
Предмет начинается у отметки 3 см и заканчивается у 9 см. Какова длина?
Длина равна разности показаний: 9 − 3 = 6 см, а не 9 см.
Линейка с сантиметровой и дюймовой шкалами
Длину читают непосредственно по шкале линейки.
SyntaxTerror · Public domain · Источник. Без изменений.
Изображение временно недоступно. Ссылка на источник находится выше.
Мерные цилиндры разного объёма
Разность показаний цилиндра до и после погружения даёт объём вытесненной жидкости.
Praphai Donphaimueang · CC BY-SA 4.0 · Источник. Без изменений.
Изображение временно недоступно. Ссылка на источник находится выше.
Косвенное измерение
При косвенном измерении искомую величину вычисляют по другим измеренным величинам. Для прямоугольной пластины измеряют длину a и ширину b, затем находят площадь S = ab.
Например, a = 8 см, b = 5 см. Тогда S = 40 см². Единицы также перемножаются: сантиметр на сантиметр даёт квадратный сантиметр.
Измерили
a = 8 см; b = 5 см
Использовали связь
S = a · b
Получили
S = 40 см²
Косвенное измерение соединяет показания приборов и известную физическую или геометрическую связь.
Площадь равна сумме длины и ширины?
Нет. Сумма имеет единицу длины. Для площади прямоугольника перемножают две длины.
Метод вытеснения жидкости
Объём небольшого нерастворимого тела можно определить по изменению уровня жидкости. Сначала измеряют V₁, затем полностью погружают тело и измеряют V₂: Vтела = V₂ − V₁.
Если уровень вырос с 50 до 68 мл, объём тела равен 18 мл = 18 см³. Тело должно быть полностью погружено; пузырьки воздуха, растворение и впитывание жидкости искажают результат.
До погружения
V₁ = 50 мл
После погружения
V₂ = 68 мл
Разность
Vтела = 18 см³
Объём полностью погружённого тела равен увеличению объёма, отсчитанного по мензурке.
Почему способ неудобен для кусочка сахара в воде?
Сахар растворяется. Условия определения объёма по вытеснению для такого опыта не соблюдаются.
Шесть выводов
Тест · 10 вопросовОдин правильный ответ в каждом вопросе
Сначала изучи модель и конспект. За каждый верный ответ — 0,5 балла, максимум — 5. После проверки откроются пояснения.
Учебный источник и иллюстрации
Основа: предоставленный учебник «Физика, 7 класс», § 4. Тема и содержание сверены с файлом «7 класс. Физика — § 04. Прямые и косвенные измерения.pdf». Объяснения, расчётные примеры и модели подготовлены для этого конспекта. Дополнительные зависимости в моделях отмечены отдельно.
Изображения загружаются непосредственно из интернета. Авторство и лицензии указаны под каждой иллюстрацией. Число частиц, размеры и цвета учебных схем условны.