Физические величины и их измерение

Теория

Физические величины и их измерение

Физика начинается с измерений. Каждая величина имеет своё обозначение и свою единицу, а у большинства есть и свой прибор — и ОГЭ проверяет, насколько уверенно ты в этом ориентируешься. А ещё нужно уметь снимать показания со шкалы прибора и честно записывать результат с погрешностью. Здесь нет сложных расчётов — только внимательность и пара простых правил.

Главное

Запомни «тройки» величина — единица — прибор:

Подсказка для тепловых «удельных» величин (теплоёмкость, теплота сгорания/плавления/парообразования): «удельная» означает «на один килограмм», поэтому в знаменателе стоит кг. Осторожно: удельное сопротивление устроено иначе — его единица Ом·м (в справочниках Ом·мм²/м), килограммов там нет. Если величина связана с нагреванием на градусы — добавляется ещё и °С. Сравни: c воды = 4200 Дж/(кг·°С), а q бензина = 46 МДж/кг.

Цена деления шкалы — сколько «стоит» один маленький промежуток:

Ц = (A₂ − A₁)/N,

где A₁ и A₂ — значения у двух соседних подписанных штрихов, N — число промежутков (не штрихов!) между ними.

Результат измерения записывают так: (показание ± погрешность). В задачах ОГЭ погрешность принимают равной цене деления — это сказано прямо в условии.

Как решать

Разберём на примере вольтметра. Подписанные штрихи — 0 и 2 В, между ними 4 маленьких промежутка, стрелка стоит на 3 деления правее нуля.

1. Найди цену деления: Ц = (2 − 0)/4 = 0,5 В.
2. Сосчитай показание: от ближайшего подписанного штриха отложи нужное число делений. Здесь: 0 + 3·0,5 = 1,5 В.
3. Погрешность равна цене деления: 0,5 В.
4. Запиши ответ: (1,5 ± 0,5) В.

В задачах на соответствие (величина ↔ единица или величина ↔ прибор) действуй методом «сначала уверенное»: расставь то, что знаешь твёрдо, — оставшиеся варианты часто определяются сами.

Ловушки ОГЭ

• Делят интервал на число штрихов, а не промежутков. Между отметками 0 и 10 при пяти промежутках цена деления 10/5 = 2, а не 10/6.
• Путают Дж/(кг·°С) и Дж/кг. Первая единица — удельная теплоёмкость (есть градусы!), вторая — удельная теплота сгорания или плавления.
• Путают гигрометр и ареометр. Названия похожи, но «гигро» — влага: гигрометр измеряет влажность воздуха, а ареометр — плотность жидкости.
• В записи (2 ± 2) °С вторая цифра — не «ошибка прибора на глаз», а именно цена деления. Не бери половину деления и не выдумывай свою погрешность: читай условие.

Где пригодится

• Задание 1 — соответствие «величина — единица измерения».
• Задание 2 — соответствие «величина — прибор».
• Задание 15 — снятие показаний со шкалы и запись результата с погрешностью.

Термины темы

Понятия из теории выше — нажми, чтобы разобрать определение, признаки и пример:

• Физическая величина — измеряемая характеристика тела, вещества или явления: у неё есть буква и, как правило, единица.
• Скорость — величина, показывающая, какой путь тело проходит за единицу времени; v = S / t, в м/с.
• Сила — мера действия одного тела на другое; меняет скорость или форму тела, измеряется в ньютонах.
• Сила тока — величина, равная заряду, прошедшему через сечение проводника за 1 с; единица — ампер.
• Мощность — величина, показывающая, как быстро совершается работа; N = A / t, измеряется в ваттах.
• Температура — величина, показывающая, насколько нагрето тело: чем она выше, тем быстрее движутся молекулы.
• Удельная теплоёмкость — сколько теплоты нужно, чтобы нагреть 1 кг вещества на 1 °С; единица Дж/(кг·°С).
• Плавление — переход вещества из твёрдого состояния в жидкое при постоянной температуре плавления.
• Цена деления — сколько единиц измеряемой величины приходится на одно маленькое деление шкалы.
• Единица измерения — мерка, с которой сравнивают физическую величину: метр, секунда, ньютон, джоуль.

Попробуй решить

Реши задачу этого типа прямо здесь — проверю сразу и покажу разбор:

Разбор заданий