Téma: Fyzikální veličinykosmonautu15.unas.cz/fyzika/fyzikalni_veliciny.pdfZŠ a MŠ Ostrava – Záb řeh, Kosmonaut ů 15, přísp ěvková organizace Projekt SIPVZ 0355P 2006:

TTéémmaa:: FFyyzziikkáállnníí vveell iiččiinnyy AAuuttoorrkkaa:: MMaarrttaa GGuulloovváá OOssttrraavvaa 22000066

Obsah

Téma: Fyzikální veličina – délka.............................................................................3

Téma: Fyzikální veličina – hmotnost.......................................................................6

Téma: Fyzikální veličina – čas ................................................................................9

Téma: Fyzikální veličiny – objem .........................................................................13

Téma: Fyzikální veličina – teplota.........................................................................17

Téma: Změna objemu pevných těles při zahřívání nebo ochlazování...................19

Téma: Změna teploty vzduchu během dne ............................................................21

Téma: Fyzikální veličina – hustota........................................................................23

ZŠ a MŠ Ostrava – Zábřeh, Kosmonautů 15, příspěvková organizace Projekt SIPVZ 0355P 2006: Školní vzdělávací programy a ICT ve fyzice

Autorka: Ing. Marta Gulová

Strana 3 (celkem 25)

TTéémmaa:: FFyyzziikkáállnníí vveell iiččiinnaa –– ddééllkkaa

Fyzika – 6. ročník

Cíl: Žák pozná historii měření délky, seznámí se s jednotkami délky a naučí se převádět tyto jednotky délky, pozná základní měřidla délky a naučí se pomocí nich měřit, vyhledává informace z internetu

Něco z historie: První jednotky délky byly odvozovány z rozměrů lidského těla – např. stopa, palec, loket, sáh. V USA a Velké Británii se používá stopa (foot), která má 30,48 cm a pale (inch), který je 2,54 cm. K zaniklým jednotkám patří sáh, který měl na území České republiky asi 1,9 m a loket 0,59 m.

Jaká je základní jednotka délky?

název: délka základní jednotka: metr označení: d, l značka: m

Jednotka délky je metr, který byl původně stanoven z rozměrů Země. Určení délky kvadrantu (čtvrtiny obvodu Země) bylo umožněno rozvojem geometrie a metr byl stanoven jako jedna desetimiliontina délky kvadrantu.

Později se ukázalo, že měření nebylo zcela přesné - vznikl prototyp metru. Mezinárodní prototyp metru Prototyp metru je uložen v archívu Mezinárodního úřadu pro váhy a míry v Sév res u Paříže.

Konečnou podobu získal prototyp metru v roce 1889. Je to tyč ze slitiny platiny a iridia s průřezem ve tvaru H, na které je dvěma vrypy vyznačena vzdálenost 1 metr.




Proč provádíme opakované měření délky? V praxi pro přesnější měření fyzikálních veličin měření několikrát opakujeme. Z naměřených veličin pak vypočítáme aritmetický průměr, který se nejvíce blíží hodnotě měřené veličiny.

Jak vypočítáme aritmetický průměr?

Sečteme naměřené hodnoty všech měření a součet vydělíme počtem měření.

Úkol:

1. Změř délku učebny. Měření proveď alespoň pětkrát. Urči aritmetický průměr. Tabulka:

Číslo měření 1 2 3 4 5 Naměřená délka (m) 6,46 6,48 6,45 6,47 6,45

Řešení:

dp = (6,46 +6,48 + 6,45 + 6,47 + 6,45) : 5 m dp = 32,31 : 5 m dp = 6,462 m dp = 3,46 m

2. V astronomii se také používá pro vyjádření vzdáleností astronomická jednotka (AU). Vyhledej na internetu jakou délku v kilometrech představuje.

Důležité pojmy: Fyzikální veličina – délka, metr, jednotky délky, délková měřidla, postup při měření délky, aritmetický průměr

Mezipředmětové vztahy: M : Geometrické útvary, výpočet aritmetického průměru, zaokrouhlování. Př : Rozměry živočichů. Z: Rozměry ve sluneční soustavě, vzdálenosti měst, tvar a rozměry Země. Tv: Měření délek ve sportu (skok do dálky, vrh kouli, hod diskem a oštěpem, skok

do výšky).

Použitá literatura:

RAUNER Karel a kol. Fyzika pro 6. ročník základní školy a primu víceletého gymnázia. 1. vydání. Plzeň: Fraus, 2004. ISBN 80-7238-210-1. KOLÁŘOVÁ, Růžena; BOHUNĚK, Jiří. Fyzika pro 6. ročník základní škol. 2. upravené vydání. Praha: Prometheus, 2004. ISBN 80-7196-246-5.




TTéémmaa:: FFyyzziikkáállnníí vveell iiččiinnaa –– hhmmoottnnoosstt


Cíl: Žák pozná základní fyzikální veličinu hmotnost, seznámí se s jednotkami hmotnosti a naučí se převádět tyto jednotky, seznámí se s několika druhy vah a naučí se pomocí těchto vah určovat hmotnost různých těles, vyhledává informace z internetu

Určitě jste slyšeli hádanku-chyták: „Co je těžší: kilo peří nebo kilo olova?“

Jaká je základní jednotka hmotnosti?

název : hmotnost základní jednotka : kilogram označení : m značka : kg

Mezinárodní prototyp kilogramu je válec zhotovený ze slitiny platiny a iridia. Je uložen v Mezinárodním úřadu pro míry a váhy v Sévres u Paříže.

Umíš převádět jednotky hmotnosti? PAMATUJ SI:

1 t = 1 000 kg 1 kg = 1 000 g 1 g = 1 000 mg tuna gram miligram




V běžném životě se můžete setkat i s jednotkami hmotnosti: dekagram a metrický cent.

1 kg = 100 dkg 1 q = 100 kg

Čím měříme hmotnost?

K měření hmotnosti využíváme váhy.

Rovnoramenné váhy

Rovnoramenné váhy – tvo�í je rameno otá�ivé kolem svého st�edu, na jeho� obou

stranách jsou misky. Na jednu misku se dává m��ené t�leso, na druhou misku se kladou

záva�í známé hmotnosti, dokud nenastane rovnováha – jazý�ek vah je uprost�ed

stupnice.

Digitální laboratorní váhy

Osobní pru�inové váhy

Váhy obchodní




Úkoly : 1. Jak zjistíš pomocí rovnoramenných vah hmotnost čaje v hrnečku? 2 Jakou máš nyní hmotnost? Jakou hmotnost jsi měl při narození? 3. Který živočich dosahuje největší hmotnosti (až 150 tun)? 4. Který suchozemský savec dosahuje největší hmotnosti (až 6 tun)? 5. O kolik gramů se zvýší tvoje hmotnost, když vypiješ půl litru vody?

Důležité pojmy: Fyzikální veličina - hmotnost, jednotky hmotnosti, váhy

Mezipředmětové vztahy: Z: Hmotnosti (Měsíc, Slunce), vlastnosti některých planet. Př: Hmotnosti živočichů. Tv: Význam hmotnosti ve sportu (sumo, vzpírání). Ov: Dopravní značky, vážení v obchodech, kuchyni.






TTéémmaa:: FFyyzziikkáállnníí vveell iiččiinnaa –– ččaass


Cíl: Žák si rozšíří poznatky o základní fyzikální veličině – času, seznámí se s jednotkami času a naučí se převádět tyto jednotky, seznámí se s měřidly času, vyhledává informace z internetu

V dávných dobách určovali lidé čas podle střídání dne a noci. Pozorováním fází Měsíce dokázali dělit čas na měsíce a sledováním koloběhu ročních období i na roky. Jednotky času den, hodina, minuta a sekunda byly původně stanoveny z pozorování zdánlivého pohybu Slunce.

Čas je fyzikální veličina, která vyjadřuje dobu trvání děje.

Jaká je základní jednotka času?

název: čas základní jednotka: sekunda označení času: t značka: s

Umíš převádět jednotky času ?

PAMATUJ SI:

1 d = 24 h 1 h = 60 min = 3 600 s 1 min = 60 s den hodina minuta

Převádění jednotek času je obtížnější, protože nepočítáme v desítkové soustavě. Často potřebujeme vyjádřit časový údaj desetinným číslem. Jak na to?

30 min = 60

30h =

2

1 h = 0,5 h 12 min =

60

12 h =

5

1h = 0,2 h

15 min = 60

15h =

4

1 h = 0,25 6 min =

60

6h =

10

1h = 0,1 h

45 min = 60

45h =

4

3h = 0,75 h

Kalendářní měsíc a rok nejsou jednotky času, protože jejich doba je různá (měsíce mají 28, 29, 30 nebo 31 dnů, rok má 365 nebo 366 dnů).

Čím měříme čas?

Pro měření času používali lidé nejrůznější zařízení. Sluneční hodiny se používaly asi od roku 3500 př.n.l. Čas se určoval podle délky a směru stínu.




K měření času se také používaly lampy, v nichž hořením rovnoměrně ubýval olej. Za časů krále Alfréda Velikého v 9. století se používalo svíček, které postupně uhořívaly.

Přesýpací hodiny Kyvadlové hodiny




Lodní chronometr

Tisíce turistů obdivují každý den pražský orloj . Kromě našeho času ukazuje orloj i staročeský čas, doby západu a východu slunce, postavení měsíce a slunce na obloze, fáze měsíce.

Stopky Dnes se převážně používají stopky digitální, které jsou velmi přesné a naměřený čas zobrazují samy.




Úkoly: 1. Změř si vzájemně se spolužákem počet tepů za minutu. 2. Zjisti na internetu jaký je světový rekord: v běhu na 100 m, v plavání na 100 m prsa. 3. Zjisti na internetu kde a k čemu se používá metronom. 4. Za jaký čas uběhneš v TV 100 m ?

Důležité pojmy: Fyzikální veličina – čas, jednotky času, měřidla k určování času

Mezipředmětové vztahy: Z: Zdánlivý pohyb slunce a měsíce po obloze, rovnodennost, vývoj lodních

chronometrů pro zjišťování zeměpisné délky. M: Počítání v šedesátkové soustavě u času. TV: Měření času ve sportu. D: Měření času ve starověku a středověku.






TTéémmaa:: FFyyzziikkáállnníí vveell iiččiinnyy –– oobbjj eemm


Cíl: Žák se seznámí s jednotkami objemu a naučí se objemy v těchto jednotkách přepočítávat, naučí se používat odměrné nádoby a odměrný válec.

Každé těleso má určité rozměry. Zaujímá určitý prostor. Objem je odvozená fyzikální veličina, která vyjadřuje velikost prostoru vyplněného tělesem.

Jaká je základní jednotka objemu?

název : objem základní jednotka : krychlový metr

označení : V značka : m3

Krychlový metr, krychlový decimetr a litr

Umíš převádět jednotky objemu?

PAMATUJ SI:

a ) metrické




• nalijeme do válce kapalinu a počkáme až se kapalina ustálí • na stupnici se díváme kolmo

DEMONSTRAČNÍ POKUS:

Určení objemu kamene pomocí odměrného válce

Vybereme si vhodný odměrný válec, aby jím kámen prošel, aniž by se dotýkal stěn. • Do odměrného válce nalijeme vodu. Odměříme objem nalité kapaliny a zapíšeme

číselným údajem (např. V1 = 150 ml). • Kámen zavěšený na niti ponoříme do kapaliny v odměrném válci. Hladina kapaliny

v odměrném válci stoupne. • Určíme objem kapaliny a zapíšeme číselným údajem V2 = 176 ml. • Objem kamene určíme jako rozdíl objemů V1 a V2. V = V1 - V2

V = 176 ml - 150 ml = 26 ml Objem kamene se rovná 26 ml = 26 cm3.




Důležité pojmy: Fyzikální veličina – objem, jednotky objemu, měřidla k určování objemu

Mezipředmětové vztahy: Př: Vitální kapacita plic. Dom: Nákup zboží měřeného objemem.






TTéémmaa:: FFyyzziikkáállnníí vveell iiččiinnaa –– tteepplloottaa

Fyzika – 6.ročník

Cíl: Žák si rozšíří poznatky o základní fyzikální veličině – teplotě, pochopí princip, konstrukci a využití teploměrů v praxi, vyhledává informace z internetu.

Teplota je základní fyzikální veličina, kterou používáme k popisu stavu tělesa. Mění se při zahřátí tělesa nebo při jeho ochlazování.

název : teplota základní jednotka : Celsiův stupeň označení : t značka : °C

Základní body Celsiovy stupnice jsou dva :

0 °C – teplota tajícího ledu 100 °C – bod varu vody

Anders Celsius (1701-1744) byl švédský matematik a fyzik. Je po něm pojmenována základní teplotní stupnice.

Jinou často užívanou stupnici ve fyzice je Kelvinova stupnice. Její jednotkou je kelvin (K). Teplotu podle Kelvinovy stupnice označujeme velkým písmenem T. Počátečním bodem stupnice je 0 K, odpovídající nejnižší možné teplotě –273,15 °C .

�ím m��íme teplotu? K m��ení teploty používáme teplom�r y. a) kapalinový (rtuový, lihový), jsou založeny na objemové roztažnosti kapalin




Rtuťové teploměry lze použít od –38,8 °C do 357 °C. Lihové teploměry lze použít od –115 °C do 78,3 °C.

b) bimetalový je založen na objemové roztažnosti kovů, spirála z bimetalového pásku se zahříváním zkracuje a posouvá ručičku po stupnici.

Jak mě říme tepl otu kapal i ny?

• kapal i nu před mě ření m z amí cháme • t epl oměr upevní me do st oj anu, aby se nedot ýkal stěn ani dna • z měří me t epl ot u kapal i ny Důl eži té pojmy: Fyz i kál ní vel iči na – t epl ot a, Cel siův st upeň, měři dl a k měření t epl ot y Mezi předmětové vztahy: Z: Tepl ot a na povrchu Sl unce a pl anet , ve get ační pá sma a souvi sl ost s proměnnou

t epl ot , met eorol ogi e. Př: Tepl ot y růz nýc h � i voči chů, z působ vyrovnává ní se organi smů s mění cí se t epl ot ou v růz ných roční ch období ch, popál eni ny, omrz l i ny, ú� eh, úpal . O v: Hi st ori e sl edování t epl ot y. Použi tá l i te ratura: RAUNER Karel a kol . Fyzi ka pro 6. roční k zákl adní škol y a pri mu ví c el etého gymnázi a.

1. vydání . Pl z eň: Fraus, 2004. ISBN 80-7238-210-1. KOLÁŘOVÁ, Rů� ena; BOHUNĚK, Jiří . Fyzi ka pro 6. roční k zákl adní škol.

2. upravené vydání . Praha: Promet heus, 2004. ISBN 80-7196-246-5.




Ohnutí bimetalového pásku při zahřívání

Mosaz se při stejném zahřátí prodlouží víc, což způsobí ohnutí pásku.

Teď už jistě dovedete vysvětlit, proč musí mít dráty elektrického vedení průvěs.

Důležité pojmy: Fyzikální veličina – teplotní roztažnost látek

Mezipředmětové vztahy: Hv: Při přechodu z tepla do zimy a naopak je třeba přelaďovat strunné nástroje.






TTéémmaa:: ZZmměěnnaa tteepplloottyy vvzzdduucchhuu bběěhheemm ddnnee

Fyzika – 6. Ročník

Teplota vzduchu venku se během dne mění: - nejnižší je obvykle ráno - nejvyšší je obvykle odpoledne

Příklad

Na meteorologické stanici měřili teplotu vzduchu vždy po dvou hodinách. Výsledky měření jsou uvedeny v tabulce. V horním řádku je zapsán čas v hodinách, kdy se měření konalo, v dolním řádku naměřená teplota v Celsiových stupních.

Tabulka teplot naměřených během jednoho dne na meteorologické stanici

h

Čas

0

2

4

6

8

10

12

14

16

18

20

22

24

C

Teplota

°

14

12

10

11

15

18

19

20

19

16

15

14

12

Z tabulky si můžeme představit, jak se měnila teplota vzduchu během dne. Nejnižší teplota vzduchu byla naměřena toho dne ve 4 h a nejvyšší ve 14 h.

Z tabulky můžeme vypočítat průměrnou denní teplotu vzduchu.

Číselné hodnoty naměřených teplot sečteme a součet dělíme počtem měření: 12 + 10 + 11 + 15 + 18 + 19 + 20 + 19 + 16 + 15 + 14 + 12 = 181 181 : 12 = 15,1 = 15 Průměrná denní teplota vzduchu byla asi 15 °C.

Graf závislosti teploty na čase




Termograf – užívá se na meteorologických stanicích k plynulému měření teploty. Měří teplotu a rovnou ji zaznamenává do grafu.

Úkoly: 1. Vyhledej na internetu plán Prahy a urči, kde se nachází Klementinum. 2. Zjisti na internetu, kde se měří teplota ve °F ( Fahrenheitův stupeň ).

Důležité pojmy: Fyzikální veličina – průměrná denní teplota, závislost teploty na čase

Mezipředmětové vztahy: Př: Způsob vyrovnávání se organismů s měnící se teplotou v různých ročních

obdobích, popáleniny, omrzliny, úžeh, úpal. Ov: Historie sledování teploty.






TTéémmaa:: FFyyzziikkáállnníí vveell iiččiinnaa –– hhuussttoottaa


Cíl: Žák se seznámí s jednotkami hustoty a osvojí si převádění údajů a řešení jednoduchých příkladů, naučí se pracovat s tabulkami, seznámí se s hustoměry

Co má větší objem: kilogram peří nebo kilogram železa?

Hustota látky je odvozená fyzikální veličina.

Hustota se označuje malým řeckým písmenem ρ.

Jednotky hustoty: kilogram na metr krychlový – kg/m3

gram na centimetr krychlový – g/cm3

Platí mezi nimi vztahy: 1 g/cm3 = 1 000 kg/m3 1 kg/m3 = 0,001 g/cm3

Hustotu určujeme výpočtem z hmotnosti a objemu.

Vzorec pro výpočet hustoty:

ρ = m : V

hmotnost objem

Hustoty různých látek najdete v tabulkách.

Hustota kapalných látek se dá měřit hustoměry . Jsou to uzavřené skleněné baňky se zátěží v dolní částí a stupnici. Čím má kapalina větší hustotu, tím méně se hustoměr ponoří.




Příklady: 1. Hliníková lžíce o objemu 5,6 cm3 má hmotnost 15,2 g. Urči hustotu hliníku.

Řešení: V = 5,6 cm3 m = 15,2 g ρ = ?(g/cm3)

ρ = m : V ρ = 15,2 : 5,6 ρ = 2,71 g/cm3

ρ = 2,7 g/cm3

Hustota hliníku je 2,7 g/cm3.

2. Měřením bylo zjištěno, že 10,0 ml rtuti má hmotnost 135 g. Vypočítej hustotu v jednotce kg/m3.

Řešení: V = 10,0 ml = 10,0 cm3 1 ml = 1 cm3 m = 135 g ρ = ?(kg/m3) ρ = m : V ρ = 135 : 10 ρ = 13,5 g/cm3

ρ = 13 500 kg/m3 1 g/cm3 = 1 000 kg/m3

Rtuť má hustotu 13 500 kg/m3.

Výpočet hmotnosti tělesa

Hmotnost tělesa určíme, když násobíme hustotu látky, ze které je těleso, objemem tohoto tělesa:

m = ρ . V Příklad: Betonový panel má objem 1,6 m3. Jaká je hmotnost betonového panelu?

Řešení: V = 1,6 m3

ρ = 2 100 kg/m3 hustotu zjistíme z tabulek F10 m = ? (kg) m = ρ . V m = 2 100 . 1,6 m = 3 360 kg

Betonový panel má hmotnost 3 360 kg.




Důležité pojmy: Fyzikální veličina – hustota, jednotky hustoty, hustoměr, výpočet hustoty a hmotnosti ze vzorce

Mezipředmětové vztahy: Z: Hustota vody v mořích. Př: Stanovení cukernatosti.



Documents

Téma: Fyzikální veličinykosmonautu15.unas.cz/fyzika/fyzikalni_veliciny.pdfZŠ a MŠ Ostrava – Záb řeh, Kosmonaut ů 15, přísp ěvková organizace Projekt SIPVZ 0355P 2006: