Измерения Скачать
презентацию
<<  Метрология Основы технических измерений  >>
Существует лишь то, что можно измерить
Существует лишь то, что можно измерить
Измерение массы
Измерение массы
Меры длины
Меры длины
Измерение времени
Измерение времени
Опорные метки
Опорные метки
Двинская грамота
Двинская грамота
Метрологические реформы России
Метрологические реформы России
Рождение десятичной шкалы
Рождение десятичной шкалы
Рождение метра
Рождение метра
Рождение килограмма
Рождение килограмма
XIX век
XIX век
Эталоны массы и длины в России
Эталоны массы и длины в России
Абсолютные единицы
Абсолютные единицы
Система СГС
Система СГС
Метрическая система в России
Метрическая система в России
Предшественница системы СИ
Предшественница системы СИ
Основные единицы системы СИ
Основные единицы системы СИ
Новая эпоха в системе единиц
Новая эпоха в системе единиц
Наука начинается с тех пор, как начинают измерять
Наука начинается с тех пор, как начинают измерять
Слайды из презентации «Системы измерений» к уроку физики на тему «Измерения»

Автор: . Чтобы увеличить слайд, нажмите на его эскиз. Чтобы использовать презентацию на уроке, скачайте файл «Системы измерений.ppt» бесплатно в zip-архиве размером 657 КБ.

Скачать презентацию

Системы измерений

содержание презентации «Системы измерений.ppt»
СлайдТекст
1 Существует лишь то, что можно измерить

Существует лишь то, что можно измерить

Макс Планк.

Из истории метрологии и теории измерений

Игровой номер команды: 12f209

Презентацию подготовила команда «Резонанс» МБОУ СОШ № 12

Г. Данилов Ярославской обл. 2011 год

2 Измерение массы

Измерение массы

Потребность в измерениях возникла в незапамятные времена. Для этого в первую очередь использовались подручные средства.

Семена цератонии стручковой (рожкового дерева) служили мерой веса для взвешивания золотых изделий и драгоценных камней. Производная от названия дерева – карат, равный 0,2 г – применяется и до сих пор

Единица аптекарского веса –гран, что в переводе с латинского, означает “зерно” –равна 0,062 г (в России) или 0,064 г (в некоторых странах)

3 Меры длины

Меры длины

Многие меры имели антропометрическое происхождение или были связаны с конкретной трудовой деятельностью человека. Так, в Киевской Руси применялись в обиходе вершок – длина фаланги указательного пальца; пядь – расстояние между концами вытянутых большого и указательного пальцев; локоть – расстояние от локтя до конца среднего пальца; сажень – от “сягать”, “достигать”, т. е. можно достать; косая сажень – расстояние от подошвы левой ноги до конца среднего пальца вытянутой вверх правой руки; верста – от “верти, поворачивая” плуг обратно, длина борозды

Пядь

Вершок

4 Измерение времени

Измерение времени

Древние вавилоняне установили год, месяц, час. Их год, измеренный в V веке до н.э. всего на несколько минут отличался от современного. Число 60 являлось одним из священных волшебных чисел: оно было принято у вавилонян за основу счета, как у нас 100. Час делили на 60 минут, минуту – на 60 секунд. Эти деления круга и часа также перешли к нам. В Вавилоне во II в. до н. э. время измерялось в минах. Мина равнялась промежутку времени (около двух астрономических часов), за который из принятых в Вавилоне водяных часов вытекала “мина” воды, масса которой составляла около 500 г. Затем мина сократилась и превратилась в привычную для нас минуту. Со временем водяные часы уступили место песочным, а затем и более сложным маятниковым часам.

Древние часы

5 Опорные метки

Опорные метки

Всё можно измерить?

Итак, для измерений необходимы опорные метки — меры. Сначала появились «естественные» меры, которые можно было легко воспроизвести. Исторически они связывались с какими-то свойствами растений, животных и людей. Так, в древности существовала мера земельной площади, которую называли «бычий рев». Это размер участка, в пределах которого этот звук отчетливо слышен.

С развитием ремесел и торговли появились и специально изготовленные единицы – линейки, мерные емкости, гири. Их введение часто сопровождалось соглашениями, а то и приказами. Скажем, французский туаз – это изначально «шесть королевских шагов». Потом изготовлялись стабильные прототипы мер (правда они могли отличаться друг от друга).

Набор средневекового купца: весы, гири

6 Двинская грамота

Двинская грамота

Ивана Грозного (1550 г.).

Важнейшим метрологическим документом в России является Двинская грамота Ивана Грозного. В ней регламентированы правила хранения и передачи размера новой меры сыпучих веществ -осьмины. Ее медные экземпляры рассылались по городам на хранение выборным людям - старостам, соцким, целовальникам. С этих мер надлежало сделать клейменые деревянные копии для городских померщиков, а с тех, в свою очередь, - деревянные копии для использования в обиходе.

7 Метрологические реформы России

Метрологические реформы России

Метрологической реформой Петра I к обращению в России были допущены английские меры, получившие особенно широкое распространение на флоте и в кораблестроении - футы, дюймы. В 1736 г. при правлении Анны Иоанновны по решению Сената была образована Комиссия весов и мер под председательством главного директора Монетного двора графа М.Г. Головкина. В состав комиссии входил Л. Эйлер. В качестве исходных мер комиссия изготовила медный аршин и деревянную сажень, за меру веществ было принято ведро московского Каменномостовского питейного двора. Важнейшим шагом, подытожившим работу комиссии, было создание русского эталонного фунта.

8 Рождение десятичной шкалы

Рождение десятичной шкалы

и метрической системы.

Официальным рождением десятичной шкалы измерений длины принято считать 1670 год – ее предложил французский математик и астроном Габриэль Мутон. Пятью годами позже итальянский архитектор и оптик Тито Ливио Бураттини предложил принять за всеобщую единицу линейных измерений длину маятника с секундным полупериодом. Он назвал ее Всеобщим метром. По формуле для периода математического маятника, взяв ускорение свободного падения, скажем, на широте Москвы, получится, что эталон Бураттини расходится в длине с сегодняшним метром лишь примерно на полсантиметра (на практике этот способ непригоден, т.к. g зависит от широты).

В разных местах земного шара маятник качается по-разному

9 Рождение метра

Рождение метра

Название «метр» (от греческого metron – мера) в 1790 году придумал парижский преподаватель математики Леблон. 19 марта 1791 года академическая Комиссия мер и весов в составе звезд французской науки Лагранжа, Лапласа, Борда, Монжа и Кондорсе избрала основной единицей длины одну десятимиллионную долю квадранта парижского меридиана (одна сорокамиллионная доля меридиана). Она рекомендовала измерить длину дуги меридиана от Дюнкерка до Барселоны на долготе Парижа. Измерения затянулись и лишь 22 июня 1799 года самый лучший эталон из платины (ошибка не превышала 0,001%) в торжественной обстановке сдали на хранение в Республиканский архив Франции.

10 Рождение килограмма

Рождение килограмма

В качестве единицы массы химик Антуан Лавуазье и кристаллограф Рене Жюст Айи предложили в 1793 году французской Комиссии мер и весов использовать грамм — массу одного кубического сантиметра чистой воды при температуре плавления льда. Был изготовлен медный эталон – 1000 г. С 1795 года новую единицу массы стали называть килограммом.

Через четыре года было принято предложение взвешивать воду при температуре ее максимальной плотности (4°С). Эталон килограмма был изготовлен из платины и помещен на хранение в Архив Республики. Однако произведенные в XIX веке измерения показали, что масса 1 л воды на 0,028 г меньше массы архивного эталона. Чтобы не допустить в будущем никаких разночтений, Международная комиссия по эталонам метрической системы в 1872 году решила принять в качестве единицы массу прототипа – Архивного килограмма.

11 XIX век

XIX век

20 мая 1875 года представители 17 стран (в том числе и России) подписали в Париже Метрическую конвенцию. В 1877 г. изготовили несколько платиново-иридиевых линеек Х-образного сечения. В 1889 году Первая Генеральная конференция по мерам и весам постановила считать длину одной из линеек при температуре 0°С метрической единицей длины.

В 1880 году увидел свет международный эталон килограмма из сплава, состоящего из платины и иридия, тогда же были выполнены четыре официальные копий этого эталона. Они хранятся под двумя герметичными стеклянными колпаками в сейфе, расположенном в подвале Международного бюро мер и весов в Севре неподалеку от Парижа. В 1889 году 1-я Генконференция по мерам и весам приняла определение килограмма как равного массе международного эталона. Это определение действительно и в наше время.

12 Эталоны массы и длины в России

Эталоны массы и длины в России

В соответствии с международной Метрологической конвенцией, подписанной в 1875 г., Россия получила платиноиридиевые эталоны единицы массы № 12 и 26 и эталоны единицы длины № 11 и 28, которые были доставлены в новое здание Депо образцовых мер и весов. В 1892 г. управляющим Депо был назначен Д.И. Менделеев, которую он в 1893 г. преобразует в Главную палату мер и весов - одно из первых в мире научно-исследовательских учреждений метрологического профиля.

13 Абсолютные единицы

Абсолютные единицы

Становлению метрической системы помог немецкий математик Карл Фридрих Гаусс. В 1832 году Гаусс заметил, что некоторым измерениям недостает надежной основы (магнитным, например). Он предложил ввести новую систему единиц (назвав ее абсолютной), в которой метрические единицы длины и массы вместе с секундой были взяты в качестве

основных, а все другие определялись через них как производные на основе известных физических законов. Гаусс рекомендовал ввести десятичные шкалы для всех физических единиц (кроме секунды, которая с XIII века определялась как 1/86400-я часть средних солнечных суток).

14 Система СГС

Система СГС

Идеи Гаусса подхватили британские физики Джеймс Максвелл и Уильям Томсон, будущий лорд Кельвин. В 1860-е годы они предложили разработать всеобъемлющую систему единиц для физических измерений на базе гауссовской триады. Так возникла система CGS (сантиметр, грамм, секунда), вместе с которой вошли в обращение приставки от «микро» до «мега». В 1874 году ее утвердила Британская ассоциация в поддержку науки. В число единиц вошли единицы сопротивления (ом), напряжения (вольт) и силы тока (ампер).

15 Метрическая система в России

Метрическая система в России

Метрическая система в России (Советском Союзе) была введена в 1918 г. декретом Совета Народных Комиссаров “О введении Международной метрической системы мер и весов”. Нововведение приживалось с трудом, нужно было время, чтобы народ понял и привык новшеству. Появилась даже пропаганда на товарах массового спроса.

16 Предшественница системы СИ

Предшественница системы СИ

- МКСА.

Некоторое время практические единицы (джоуль, ватт) существовали в стороне от метрических. Но в 1901 году итальянский инженер Джованни Джорджи показал, что любую из них можно добавить к метру, килограмму и секунде и получить новую систему, имеющую логическую структуру, подходящую для нужд техники.

Идеи Джорджи были окончательно приняты Международным комитетом мер и весов лишь в 1946 году. В качестве четвертой основной единицы новой системы была выбрана практическая единица силы тока, ампер, определенная в 1948. В соответствии с традицией эту систему назвали MKSA (метр, килограмм, секунда, ампер). Чуть позднее в MKSA решили добавить единицы температуры и силы света (кельвин и канделу).

17 Основные единицы системы СИ

Основные единицы системы СИ

Кельвин, кандела, четыре основные единицы MKSA и стали фундаментом системы Systeme International d'Unites (SI или СИ), наследницы Метрической конвенции 1875 года, официально утвержденной в 1960 году на 11-й Генконференции по мерам и весам в Париже. В 1971 году к этой шестерке добавили еще и единицу количества вещества — моль. Кроме того, в SI вошли дополнительные безразмерные единицы для измерения плоских и телесных углов — радиан и стерадиан.

18 Новая эпоха в системе единиц

Новая эпоха в системе единиц

Метровая линейка уже около полувека не является эталоном длины. В 1948 году 9-я Генеральная конференция по мерам и весам рекомендовала ввести эталон, базирующийся на оптических измерениях, и в 1960-м за метр приняли 1 650 763,73 длины волны излучения криптона-86, в 1983 году метр определили как расстояние, которое свет проходит в вакууме за 1/299 792 458 долю секунды. Сама секунда тоже с 1967 года не является 1/86400 частью суток, а определяется как 9 192 631 770 периодов излучения, соответствующего переходу между двумя уровнями сверхтонкой структуры изотопа цезия с атомным весом 133. Единственный оставшийся «механический» эталон — это килограмм. Но даже масса главного международного эталона со временем меняется — к настоящему времени считается, что он «похудел» на 50 мкг за счет микропереноса вещества на поверхность подставки. Поэтому ученые задумываются над новым определением килограмма.

Атомные часы

19 Наука начинается с тех пор, как начинают измерять

Наука начинается с тех пор, как начинают измерять

Точная наука немыслима без меры. Д.И. Менделеев.

«Системы измерений»
http://900igr.net/prezentatsii/fizika/Sistemy-izmerenij/Sistemy-izmerenij.html
cсылка на страницу
Урок

Физика

133 темы
Слайды
Презентация: Системы измерений.ppt | Тема: Измерения | Урок: Физика | Вид: Слайды
900igr.net > Презентации по физике > Измерения > Системы измерений.ppt