Учебные занятия
Е. В. Плахова
Как измерить время с помощью линейки? 8–9-й классы
Е.В.ПЛАХОВА,
с. Варваровка, Пензенская обл.
Как измерить время с помощью линейки?
Внеклассное занятие по физике и информатике для 8–9-го классов
Цель занятия: формировать интерес к физике, показать практическое применение полученных знаний по физике и информатике.
Оборудование: линейки (лучше деревянные), карандаши, компьютеры (программа Excel).
Ход занятия
I. Постановка проблемы
Учитель. Что можно измерить с помощью линейки? (Ответы учащихся.) А можно ли с помощью линейки измерить время? (Проблема!) Оказывается, можно. И мы сегодня попробуем это сделать. Знаете ли вы, что такое время реакции человека?
Вот что об этом сказано в энциклопедии: «Время реакции (в психологии) – это протяжённость от начала сигнала до реакции организма человека на этот сигнал. Она зависит от возраста, тренированности и самочувствия человека… Время реакции является одним из важных критериев отбора водителей, операторов, лётчиков, космонавтов».
Как вы думаете, чему равно время реакции у вас? Чтобы ответить на этот вопрос, нужно измерять. Оказывается, это нетрудно сделать при помощи обыкновенной линейки. Не верите? Но это правда. И мы сумеем провести измерения с точностью до одной тысячной доли секунды!
II. Актуализация знаний
Прежде чем мы начнём изобретать прибор для измерения времени реакции, вспомним некоторые сведения из механики: Что такое равноускоренное движение? Что такое свободное падение? Каким является движение при свободном падении? Как рассчитать путь, пройденный свободно падающим телом?
III. Идея создания прибора
Если позволить вертикально расположенной линейке падать свободно, то она будет двигаться вниз равноускоренно с ускорением g. Если же линейку сразу поймать, то по участку между пальцами – отметками, где мы её удерживали и где поймали, – можно судить о том, сколько времени она падала. Это время и будет временем вашей реакции.
IV. Как это сделать?
Мы знаем формулу для расчёта высоты
свободно падающего тела: 
V. Подготовка компьютера к работе
Составление программы вычислений в Excel.
VI. Выполнение расчётов
Вместе с учениками рассчитываем время t1 (h = 1 см), t2 (h = 2 см) и т.д.; h берём в зависимости от длины линейки (около 20 см). Округляем ответ до трёх значащих цифр.
VII. Изготовление прибора и измерение
В соответствии с полученными данными градуируем линейку, нанося время рядом с сантиметровыми делениями. Остаётся измерить этим прибором время реакции. Опыты лучше проводить вдвоём: один незаметно отпускает линейку, а другой её ловит. Результаты измерения заносим в таблицу. Выясняем, у кого самая быстрая реакция. Можно измерить время реакции утром и вечером и сравнить.
VIII. Задание на дом
Изготовить новую линейку, продолжить измерения, сделать выводы.
IX. Турнир знатоков
А теперь давайте немного отвлечёмся от нашей серьёзной работы. Проведём небольшой турнир знатоков единиц физических величин. Сегодня невозможно представить себе ни один научный эксперимент, ни один, даже самый простой производственный процесс, в котором не использовались бы измерения. Начнём с одного вопроса: «Чем отличается метрология от метеорологии?» (Ответ ученика.)
Итак, метрологи разрабатывают теоретические основы науки об измерениях, методах достижения их единства и требуемой точности, создают эталоны средств измерений. Метеорологи же – это служители науки о земной атмосфере и происходящих в ней процессах; их деятельность связана с предсказанием погоды.
• Наш первый конкурс – «Где? Когда? Какие?»
– В какой стране, где и когда была создана метрическая система мер? (Ответ. Франция, Париж, в мае 1790 г.)
– Когда была введена метрическая система мер в России? (Ответ. В 1918 г.)
– Назовите известные вам приборы для точного измерения длин. (Ответ. Штангенциркуль, микрометр, интерферометр, плитки Иогансона.)
– Какие измерительные приборы имеются в каждом музее и для чего? (Ответ. Психрометр или гигрометр для измерения влажности. Термометр для измерения температуры. Их показания информируют о микроклимате в помещении.)
– Какие измерительные приборы используют в лёгкой атлетике? (Ответ. Секундомер, рулетка.)
– Назовите измерительные приборы в кабине автомобиля и их назначение. (Ответ. Спидометр – для измерения скорости движения, манометры – для измерения давления масла в смазочной системе и давления в шинах колёс, измеритель уровня топлива в баке, часы – для измерения времени, вольтметр – для измерения напряжения в системе электропитания, термометр – для измерения температуры в кабине.)
• Кроссворд «Единицы длины, объёма, площади»
1. Основная единица длины в СИ и метрической системе мер. 2. Единица площади. 3. Старинная единица длины, приближённо равная длине ступни. 4. Единица длины, близкая к метру, применяемая в Англии. 5. Единица объёма. 6. Английская единица длины, приближённо равная длине сустава большого пальца. 7. Старинная русская единица длины. 8. Старинная русская единица объёма, равная 12 л. 9. Миллионная доля метра. 10. Старинная русская единица длины, равная 1/16 аршина. 11. Единица длины в метрической системе мер, применяемая для измерения больших расстояний. 12. Единица длины, равная 100 мм.
Ответы. 1. Метр. 2. Гектар. 3. Фут. 4. Ярд. 5. Литр. 6. Дюйм. 7. Аршин. 8. Ведро. 9. Микрон. 10. Вершок. 11. Километр. 12. Дециметр.
Литература
Угринович Н.Д. Информатика и ИКТ. Базовый курс: Учебник для 8 класса: 4-е изд. – М.: БИНОМ, 2006.
Браверман Э.М. Урок физики в современной школе: Творч. поиск учителей: Кн. для учителя: Под ред. В.Г.Разумовского. – М.: Просвещение, 1993.
Пёрышкин А.В., Гутник Е.М. Физика-9. – М.: Дрофа.