ПЕДАГАГІЧНАЯ СКАРБОНКАФизика · 7 класс · § 6
Увидеть. Изменить. Понять.

§ 6. Действия над физическими величинами

Почему 2 м + 30 см можно вычислить, а 2 м + 30 с — нельзя?

Объясняющая модельСхемы и примеры10 вопросов с разбором
Главный вопрос

Почему 2 м + 30 см можно вычислить, а 2 м + 30 с — нельзя?

Наблюдаем и объясняем

Считаем вместе с единицами

Выбери действие и меняй два значения. Следи не только за числами, но и за единицей результата.

Схему можно прокрутить вбок. Все значения повторены в расчёте ниже.

6
3

Единицы каждого значения показаны на схеме и в расчёте; при смене задачи физический смысл ползунков меняется.

01

Однородные величины

Складывают, вычитают и сравнивают однородные величины: длину с длиной, массу с массой, время со временем. Перед действием их приводят к одной единице.

Например, 120 г + 0,048 кг = 120 г + 48 г = 168 г. Сумма длины и времени физического смысла как сумма величин не имеет.

Однородные величины: сравнение
ДействиеДопустимостьПричина
2 м + 30 смДа, после переводаОбе величины — длины
2 м + 30 сНетРазные величины
2 кг − 300 гДа, после переводаОбе величины — массы

Для сложения и вычитания нужны однородные величины в согласованных единицах.

Можно ли сразу сложить числа 120 и 0,048?

Нет: исходные массы записаны в разных единицах. Сначала переводи килограммы в граммы или наоборот.

02

Умножение создаёт новую единицу

Умножать можно и разнородные величины, если произведение имеет смысл в рассматриваемой связи. Для прямоугольника произведение двух длин даёт площадь.

Если a = 40 см = 0,40 м и b = 0,25 м, то S = ab = 0,10 м². Перемножают числа и единицы, а результат затем можно перевести в другие единицы площади.

Перевод

40 см = 0,40 м

Формула

S = a · b

Вычисление

0,40 м · 0,25 м = 0,10 м²

При умножении физических величин перемножают их числовые значения и единицы.

Чему равно 3 м × 2 м?

6 м². Единица м² показывает, что результат является площадью.

Линейка с сантиметровой и дюймовой шкалами

Из измеренных сторон можно вычислить площадь, сохраняя единицы в действиях.

SyntaxTerror · Public domain · Источник. Без изменений.

Мерные цилиндры разного объёма

Объёмы складывают и вычитают только после согласования единиц.

Praphai Donphaimueang · CC BY-SA 4.0 · Источник. Без изменений.

03

Деление и сокращение единиц

Отношение пути ко времени имеет единицу м/с и характеризует скорость. Отношение двух масс, выраженных в одной единице, показывает, во сколько раз одна масса больше другой.

Например, 10 кг / 2 кг = 5: единицы сокращаются. Но 10 м / 2 с = 5 м/с: единицы различны, поэтому остаются в дроби.

Деление и сокращение единиц: сравнение
ВыражениеРезультатСмысл
10 кг / 2 кг5Отношение масс
10 м / 2 с5 м/сСкорость
12 м² / 3 м4 мСторона прямоугольника

При делении единицы помогают определить физический смысл результата.

В записи 12 м² / 3 м почему остаётся метр?

Один множитель м сокращается, а второй остаётся: м²/м = м.

04

Проверяем вычисление

Решение удобно вести в четыре шага: выбрать связь, согласовать единицы, подставить значения и оценить результат. Сначала буквенная формула, затем числа — так легче заметить ошибку.

Если в задаче ищут объём, а ответ выражен в килограммах, решение не закончено или применена неверная связь. Проверка единиц необходима, хотя сама по себе не гарантирует правильности чисел.

Связь

Что нужно найти?

Единицы

Можно ли подставлять вместе?

Расчёт

Числа и единицы одновременно

Оценка

Правдоподобен ли результат?

Проверка единиц и разумности ответа помогает обнаружить ошибки вычисления.

Гарантируют ли правильные единицы правильный ответ?

Нет. Можно ошибиться в числе или выбрать неверные исходные данные. Проверять нужно и смысл, и расчёт.

Соберём главное

Шесть выводов

01Для сложения и вычитания нужны однородные величины в согласованных единицах.
02При умножении физических величин перемножают их числовые значения и единицы.
03При делении единицы помогают определить физический смысл результата.
04Проверка единиц и разумности ответа помогает обнаружить ошибки вычисления.
05Безразмерное отношение показывает сравнение величин одного рода.
06Перевод в СИ часто упрощает расчёт, но согласованность единиц важна при любом их выборе.
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.

1. 2 м + 30 см = …
2. 5 кг − 200 г = …
3. Можно ли складывать массу и время как одну величину?
4. 3 м · 2 м = …
5. 12 м / 3 с = …
6. 2 м × 3 м × 4 м = …
7. Почему нужны единицы в промежуточных действиях?
8. 100 см / 2 = …
9. 1 м² + 100 см² = …
10. Если формула длины дала секунды, нужно…

Учебный источник и иллюстрации

Основа: предоставленный учебник «Физика, 7 класс», § 6. Тема и содержание сверены с файлом «7 класс. Физика — § 06. над физическими.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.

↑

Загрузка прогресса…