Mérések alapjai – SNI tananyag Fizika7SNIMérésekalapjai Összeállította: Törökné Török Ildikó Lektorálta: Dr. Hevesi Imre TANULÓI KÍSÉRLET (2 * 30 perc ) Mérések alapjai – SNI tananyag A kísérlet, mérés megnevezése, célkitűzései : A mérés: A mérés során tervszerűen a természet jelenségiről szerzünk ismereteket. amelyek valamely fizikai, kémiai, csillagászati, statisztikai, stb. mennyiség nagyságának, arányának, stb. jellemzésére alkalmasak. A mérés a az emberi tevékenységek - kutatás, a termelés, az üzemeltetés, az elosztás nélkülözhetetlen eleme.
A mérés célja az adott mennyiséget jellemző mérőszám meghatározása, melyhez megfelelő mérőeszköz megválasztása szükséges. A mérésnél előzetesen egyeztetni kell a számérték kifejezéséhez alapul vett mértékegységet. fizikai mennyiség
=
mérőszám
mértékegység
m
=
5
kg
A mérés pontossága sok mindentől függ, alapvetőn az alábbiaktól: a mérőeszköz adott hibájától a leolvasás pontatlanságától a számolásból adódó hibáktól Az alábbi táblázatban az alapvető mennyiségek és az SI-mértékegységük találhatóak: mennyiség (jele)
SI-mértékegység
mérőeszköz
hosszúság (l)
1m
vonalzó, papírszalag
térfogat (V)
1 m3
mérőhenger, főzőpohár
szög (α )
1
idő (t)
1s
óra
tömeg (m)
1 kg
mérleg
erő (F)
1N
rugós erőmérő
0
szögmérő
A tanulói munkafüzet és a kapcsolódó tanári segédlet a Csongrádi TErmészetTUDOmányos Diáklaboratórium című, TÁMOP 3.1.3-11/2-2012-0037 számú projekt keretében készült. 1. oldal / 13
Mérések alapjai – SNI tananyag Fizika7SNIMérésekalapjai Összeállította: Törökné Török Ildikó Lektorálta: Dr. Hevesi Imre feszültég
1V
feszültségmérő (VAmérő)
ármerősség
1A
áramerősségmérő (VAmérő)
hőmérséklet
1 0C vagy 1 K
hőmérő
A méréseknél FONTOS, hogy mindig legalább kétszer kell mérni, s a mért értékek átlagával kell számolni! Mi a mai mérésnél csak egyszer mérünk, mert a cél az, hogy a mérés módszereit elsajátítsuk. A vizsgálat célja: A legalapvetőbb fizikai mértékegységek mérésének megismerése. A legalapvetőbb mérőeszközök megismerése. Az analóg és a digitális mérőeszközök közötti különbségek megismerése. Eszközszükséglet: 1 db nagy tálca, 1 db Mikola-cső, 1 db vonalzó (20 cm-es), 1 db papírmérőszalag (1mes), 2 db 0,05 kg tömeg, 1 db A4 méretű lap, 1 db ceruza, 1 db 10ml -es mérőhenger, 1 db 100ml-es főzőpohár, 1 db vizes flaska, 1 db műanyag szögmérő, 1 db analóg hőmérő, 1 db digtális hőmérő, 1 db stopperóra, 1 db mutatós fali óra, 1 db rugós erőmérő, 1 db digitális mérleg, 2 db 8cm*8cm szűrőpapír, 1 db analóg mérleg + súlysorozat, NaCl-kristály (edényben feliratozva) + 1 db fém vegyszerkanál, 1 db analóg VA-mérő, 1 db digitális muliméter, 2 db vezeték, 2 db krokodilcsipesz, 1 db 4,5V-os elem
A tanulói munkafüzet és a kapcsolódó tanári segédlet a Csongrádi TErmészetTUDOmányos Diáklaboratórium című, TÁMOP 3.1.3-11/2-2012-0037 számú projekt keretében készült. 2. oldal / 13
Mérések alapjai – SNI tananyag Fizika7SNIMérésekalapjai Összeállította: Törökné Török Ildikó Lektorálta: Dr. Hevesi Imre Eszközismertető, kísérletismertető: A mérés során megmérjük az egyes mennyiségeket az alapvető mérési eljárásokkal és eszközökkel, azaz a következő méréseket fogjuk elvégezni: hosszúságmérés, térfogatmérés, szögmérés, időmérés, erőmérés, tömegmérés, feszültségmérés, hőmérsékletmérés A mérés, kísérlet, megfigyelés menete: A mérések elvégzése után a mérési eredményeket rögzítsd az adott táblázatban!A mérőszám mellé azt a mértékegységet írd, amelyik a mérőeszközről leolvasható!
Az alábbi feladathoz KÉRD A TANÁROD segítségét! 1. feladat: Hosszúságmérés MÉRD MEG a fémtálca hosszát és szélességét a VONALZÓVAL,majd a PAPÍR MÉRŐSZALAGGAL! a tálca vonalzóval mért érték papír mérőszalaggal mért érték hosszúsága szélessége
2. feladat: Térfogatmérés MÉRJ KI 50 ml desztillált vizet MÉRŐHENGERREL! A folyadék felszíne homorú lesz, a felszín legalacsonyabb pontja érje el a kívánt mennyiséget mutató vonalat!
A tanulói munkafüzet és a kapcsolódó tanári segédlet a Csongrádi TErmészetTUDOmányos Diáklaboratórium című, TÁMOP 3.1.3-11/2-2012-0037 számú projekt keretében készült. 3. oldal / 13
Mérések alapjai – SNI tananyag Fizika7SNIMérésekalapjai Összeállította: Törökné Török Ildikó Lektorálta: Dr. Hevesi Imre ÖNTSD ÁT ezt a FŐZŐPOHÁRBA! Nézd meg, hogy valójában 50 ml-t mértél-e ki az előbb! FIGYELEM! A gyakorlat során használt üvegedények törékenyek, ezáltal balesetveszélyesek!
3. feladat: Szögmérés 3.A MÉRD MEG SZÖGMÉRŐVEL az A4 méretű papír két egymás mellett lévő oldalaáltal bezárt szöget! A szög értéke: ________________
3.B RAJZOLJ vonalzóval az A4 méretű papírra két egymást metsző egyenest! MÉRD MEG SZÖGMÉRŐVEL az általad az A4 papírra rajzolt két egymást metsző egyenes által bezárt szöget! A szög értéke: ________________
A tanulói munkafüzet és a kapcsolódó tanári segédlet a Csongrádi TErmészetTUDOmányos Diáklaboratórium című, TÁMOP 3.1.3-11/2-2012-0037 számú projekt keretében készült. 4. oldal / 13
Mérések alapjai – SNI tananyag Fizika7SNIMérésekalapjai Összeállította: Törökné Török Ildikó Lektorálta: Dr. Hevesi Imre 3.C NÉZD MEG a Mikola-cső alján lévő szögmérőt! Segítségével állíts be 200, 300, 600-os lejtőt!
4. feladat: Időmérés 4.A MÉRD MEG a STOPPERÓRÁVAL, hogy a MUTATÓS ÓRÁN a másodpercmutató a 30 másodpercnek „megfelelő” utat valójában 30 másodperc alatt teszi-e meg! Válasz: ________
4.B MÉRD MEG STOPPERÓRÁVAL, hogy a Mikola-csőben 20 0 hajlásszög esetén a buborék mennyi idő alatt teszi meg az utat! Ismételd meg a mérést még kétszer, majd add meg a mérések átlagát! mérés idő 1. mérés 2. mérés 3. mérés átlag:
A tanulói munkafüzet és a kapcsolódó tanári segédlet a Csongrádi TErmészetTUDOmányos Diáklaboratórium című, TÁMOP 3.1.3-11/2-2012-0037 számú projekt keretében készült. 5. oldal / 13
Mérések alapjai – SNI tananyag Fizika7SNIMérésekalapjai Összeállította: Törökné Török Ildikó Lektorálta: Dr. Hevesi Imre 5. feladat: Erőmérés MÉRD MEG RUGÓS ERŐMÉRŐVEL 1 db, majd 2 db tömeg esetén a súlyerőt! súlyerő 1 db tömeg esetén 2 db tömeg setén
6. feladat: Tömegmérés 6.A MÉRJ KI analóg ANALITIKAI MÉRLEGEN 1,5 g NaCl-t! Lépései: A mérleg két karját egyensúlyozd ki a tömegsorozatban lévő tömegek segítségével! EZT A TANÁROD VÉGZI! Tegyél a mérleg egyik oldalára 1,5 g tömeget a tömegsorozatból csipesszel! Hajtogasd meg a szűrőpapírt az alábbi módon!
A tanulói munkafüzet és a kapcsolódó tanári segédlet a Csongrádi TErmészetTUDOmányos Diáklaboratórium című, TÁMOP 3.1.3-11/2-2012-0037 számú projekt keretében készült. 6. oldal / 13
Mérések alapjai – SNI tananyag Fizika7SNIMérésekalapjai Összeállította: Törökné Török Ildikó Lektorálta: Dr. Hevesi Imre
Tegyél meghajtott szűrőpapírt a mérleg egyik oldalára, majd fémkanállal rakj rá NaCl-t fokozatosan! Közben nézd, hogy kiegyenlítődik -e a mérleg két karja!
6.B MÉRJ KI DIGITÁLIS MÉRLEGEN 1,5 g NaCl-t! Lépései: 1. Kapcsold be a mérleget „ON/OFF” gombbal! 2. Tedd rá az összehajtogatott szűrőpapírt (ez védi a mérleget szennyeződéstől)), várd meg, míg megmutatja annak töm egét! Most nyomd meg a „TARE” gombot, ezzel lenullázod a mérleget! 3. Tedd rá fémkanállal a NaCl-kristályt, majd olvasd le a tömegét!
A tanulói munkafüzet és a kapcsolódó tanári segédlet a Csongrádi TErmészetTUDOmányos Diáklaboratórium című, TÁMOP 3.1.3-11/2-2012-0037 számú projekt keretében készült. 7. oldal / 13
a
Mérések alapjai – SNI tananyag Fizika7SNIMérésekalapjai Összeállította: Törökné Török Ildikó Lektorálta: Dr. Hevesi Imre 6.C ELLENŐRIZD LE a digitális mérlegen, hogy az analóg mérlegen kimért NaCl tömege tényleg 1,5 g! Válasz: ____________ 7. feladat: Feszültségmérés: 7.A MÉRD MEG analóg VA-MÉRŐVEL a 4,5V elem pólusai közötti feszültséget! Lépései, a mérőműszer használatánál fontos tudnivaló: Krokodilcsipesszel kapcsolj az elem két kivezetéséhez egy -egy vezetéket! Dugd az egyik vezetéket a V-A pontba! A műszeren lévő patkó alakú vezeték a feszültskála felöl legyen bedugva!!! Dugd a másik vezetéket az egyik feszültséghatárt je lölő pontba! FIGYELEM! A mérést mindig a legnagyobb méréshatáron kezd, s majd utána csökkentsd, mert a túláram/túlfeszültség a mérőműszert tönkreteszi!!!
A különböző méréshatárokon eltérő pontossággal olvashatjuk le az értékeket! méréshatár feszültség
7.B MÉRD MEG DIGITÁLIS MULTIMÉTERREL a 4,5V elem pólusai közötti feszültséget! Lépései, a mérőműszer használatánál fontos tudnivaló: Dugd a fekete mérőzsinórt a COM-pontra! Dugd a piros mérőzsinórt a mérendő fizikai mennyiség mértékegységét jelölő pontba ( mAVΩ-pontra vagy 10A pontra)! FIGYELEM! A mérést mindig a legnagyobb méréshatáron kezd, s majd utána csökkentsd, mert a túláram/túlfeszültség a mérőműszert tönkreteszi!!! Ha a mérés előtt már egy o-tól különböző érték jelenik meg, akkor a „HOLD” gombot nyomd meg, s lenullázódik!
A tanulói munkafüzet és a kapcsolódó tanári segédlet a Csongrádi TErmészetTUDOmányos Diáklaboratórium című, TÁMOP 3.1.3-11/2-2012-0037 számú projekt keretében készült. 8. oldal / 13
Mérések alapjai – SNI tananyag Fizika7SNIMérésekalapjai Összeállította: Törökné Török Ildikó Lektorálta: Dr. Hevesi Imre
A különböző méréshatárokon eltérő értékeket mérhetünk! méréshatár feszültség
SZERINTED, melyik mérőműszer mér pontosabban és miért? _____________________________________________________________ 8. feladat: Hőmérsékletmérés: MÉRD MEG analóg és digitális HŐMÉRŐVEL a korábban kimért desztillált víz hőmérsékletét! A méréshez idő kell, hiszen a termikus kölcsönhatás időigényes ! hőmérséklet analóg hőmérővel digitális hőmérővel SZERINTED, melyik mérőműszer mér pontosabban és miért? _____________________________________________________________ A kísérlethez kapcsolódó megfigyelések leírása Ez a feladatok végén már be van építve. Felhasznált szakirodalom: nyomtatott szakirodalom: o Budó Ágoston: Kísérleti fizika I. (mechanika, Hangtan, Hőtan) (Tankönyvkiadó, Budapest, 1992.) internetes hivatkozás: o http://hu.wikipedia.org/wiki/M%C3%A9r%C3%A9s o http://www.google.hu/url?sa=i&rct=j&q=&esrc=s&source=images&cd=&cad=rja&uact=8&ved=0CAcQjR w&url=http%3A%2F%2Fvargaeva.com%2Fcategory%2Ffizika6%2Fpage%2F2%2F&ei=C25hVdjVLYXxUIDTgLAM&bvm=bv.93990622,d.ZGU&psig=AFQjCNGIseP6GA_kT6 E71TUi34dYOgsxlQ&ust=1432534921215728
A tanulói munkafüzet és a kapcsolódó tanári segédlet a Csongrádi TErmészetTUDOmányos Diáklaboratórium című, TÁMOP 3.1.3-11/2-2012-0037 számú projekt keretében készült. 9. oldal / 13
