Слайд 1ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ТЕОРИИ РАЗМЕРНОСТЕЙ ДЛЯ ЗАКРЕПЛЕНИЯ ОСНОВ ФИЗИЧЕСКИЙ ЗНАНИЙ
Н.Ю.Клинк, учитель физики
МОУ «Лицей №3» г.Чебоксары,
победитель конкурса лучших учителей РФ- 2006 г.
Слайд 2Актуальность:
В школьной физике по стандарту используется система СИ, однако в
научных исследованиях допускается применение гауссовой системы единиц (СГС), и
часто применяются внесистемные единицы.
Анализ ответа, полученного при решении любой физической задачи, включает в себя как проверку на физическую состоятельность, так и анализ размерности полученного выражения.
Слайд 3Цели занятия:
объяснить принципы построения различных систем единиц;
познакомить с
правилами теории размерностей;
потренировать в определении размерностей величин, смоделированных
искусственно.
Слайд 4Принципы Гаусса ( лежат в основе любой системы единиц)
:
а) выделяется несколько основных единиц, несколько дополнительных, через которые
выражаются все остальные;
б) отношение единиц в системе кратно 10 (за исключением единиц времени).
Слайд 5
Размерность физической величины есть выражение, устанавливающее связь единицы этой величины
с основными единицами.
Понятие размерности лежит в основе любой системы
единиц.
Обозначение размерности – dim
( от английского dimension - размер ).
Слайд 6Основные единицы системы СИ:
длина L ( м, метр);
масса M
(кг, килограмм);
время Т ( с, секунда);
количество вещества N
( моль);
температура Θ (К, кельвин);
сила тока I (А, ампер);
сила света J ( кд, кандела).
Дополнительные: радиан, рад. ( плоский угол) и стерадиан, ср. ( телесный угол).
Слайд 7Для обозначения числовых значений используются фигурные, а для единиц измерения-
квадратные скобки.
Если энергия равна 50 Дж, это может быть записано
и таким образом:
{W}=50;.
[W ]= Дж;
Слайд 8В теории размерностей символы обычно записываются в одну строчку в
определенном порядке: LMTNΘIJ.
Например, размерность энергии
Слайд 9Для определения размерности любой физической величины необходимо руководствоваться следующими правилами:
размерности
правой и левой части равенства должны быть одинаковы;
с размерностями производятся
все те же математические действия, что и с числами, кроме сложения и вычитания;
показатели степени, логарифмы, аргументы тригонометрических функций считаются безразмерными.
Слайд 10Знание размерностей необходимо при:
анализе решений задач на размерность;
установлении соотношений между единицами в различных системах;
установлении
безразмерных чисел или критериев подобия;
определении единиц произвольных физических величин.
Слайд 11Пример использования теории размерностей для вывода числа Рейнольдса
Слайд 12Решая систему уравнений, получаем соотношение между показателями степеней:
Слайд 15Мнемоническое правило для запоминания формулы числа Рейнольдса:
« Ве-де-ро на нутро»
Переход
от ламинарного течения к турбулентному происходит при критическом значении
Слайд 16Затем следует практическая часть.
Разбирается пример на доске.
Выполняется самостоятельная работа по
карточкам.
Для ее выполнения ученикам необходимо вспомнить основные формулы и определения.
Слайд 17
Таким образом, использование теории размерностей имеет большое значение не только
для закрепления физических знаний, но и носит познавательный характер с
точки зрения ознакомления с теорией подобия.
Подробнее с опытом работы автора можно ознакомиться на сайте: klink.21202s01.edusite.ru
Спасибо за внимание!