Что можно измерить с помощью весов в биологии

ГДЗ биология 5 класс Пасечник С бабочкой Дрофа 2020 Линейный курс Задание: 4 Измерения в биологических исследованиях

Стр. 31. Вопросы в начале параграфа

№ 1. Какие методы исследования, применяемые в биологии, вы знаете?

В биологии применяют такие методы исследования, как: описание, наблюдение, эксперимент, сравнение.

№ 2. В чём заключается основной принцип научного метода?

Основной принцип научного метода заключается в поиске причин какого-то явления исключительно в естественной области и без опоры на сверхъестественное. То есть, ничто не воспринимается только на веру, важно доказать либо существование явления, либо опровержение его существования.

Стр. 36. Лабораторная работа «Измерение объектов»

1. Пользуясь вышеприведённой памяткой, измеряем ширину листьев нескольких растений в кабинете биологии. Зарисовываем их, указав размеры.

2. Заносим данные в таблицу (табл. 2).

3. Рассчитываем среднее значение измеренных величин.

4. Измеряем длину и ширину учебника биологии.

5. Вычисляем его площадь.

Таблица 2. «Результаты измерений»

Измеряем длину и ширину учебника биологии:

Длина составляет 380 мм, ширина – 320 мм.

Вывод:

Каждый предмет имеет свои размеры. Чтобы узнать их, необходимо измерить при помощи линейки длину и ширину. Для исследования были взяты листья березы, дуба и ореха. Длину и ширину измеряли в самых крайних точках. Для определения среднего значения измерения проводились на нескольких образцах.

Стр. 36. Вопросы после параграфа

№ 1. Какое значение имеют измерения в научных исследованиях?

Измерения – это совокупность определенных действий, направленных на выяснение значения отношений одной величины к другой однородной величине, которая принята всеми участниками за единицу, что хранится в средстве измерения (линейка и т.д.). Благодаря точным измерениям удаётся провести научные исследования, узнав ширину и длину, массу и объем объекта, а также его высоту, температуру, расстояние от него к нужной точке. Результатом таких исследований может быть сравнение и анализ измерений, выявление определенных закономерностей.

№ 2. Какие единицы измерения вы знаете?

К единицам измерения относятся:

Меры длины (миллиметры, сантименты, дециметры, километры);

Меры времени (минуты, секунды, асы, сутки, недели);

Меры температуры (градусы по Цельсию, по Кельвину, по Фаренгейту);

Меры массы (граммы, килограммы, тонна, центнер);

Меры объёма (литры, кубические сантиметры, кубические миллиметры, кубические метры);

Меры площади (квадратные сантиметры, квадратные миллиметры, квадратные километры).

№ 3. От чего зависит выбор единиц измерения в исследованиях и повседневной жизни?

Выбор единиц измерения в исследованиях и в повседневной жизни зависит от того, что хотят определить и какие параметры объекта известны. Например, если нужно узнать массу предмета, то выбирают граммы, килограммы, центнеры, тонны. Также важным является и масштабность предмета. Если это большой дом, то для удобства вычислений берут метры. Для мелких предметов лучше подходят миллиметры и сантиметры.

№ 4. Как определить предел измерения и цену деления шкалы измерительного прибора?

Предел измерения – это минимальное (нижнее) и максимальное (верхнее) значение шкалы прибора. Как правило, предел измерения всегда один, например, у линейки. Однако может быть и два, например, у термометра.

Цена деления шкалы измерения прибора – это значение величины, соответствующее разности двух ближайших отметок на данной шкале. Чтобы определить цену деления шкалы, необходимо:

Найти две соседние отметки шкалы, у которых написаны величины, которые соответствуют этим отметкам;

Определить разность этих двух величин;

Посчитать количество промежутков между найденными соседними отметками;

Найденную разность разделить на количество промежутков.

№ 5. Приведите примеры измерительных приборов для выполнения измерения различных параметров биологических объектов

Для измерения массы биологических объектов используются весы. Для измерения их размеров – линейка, мерная лента. Для определения температуры – термометр.

Стр. 37. Задание

Выразите в одних и тех же единицах измерения высоту куста шиповника (150 см), секвойи (114 м) и растения мха (27 мм).

Высота куста шиповника: 1,5 м = 150 см = 1500 мм;

Высота куста секвойи: 114 м = 11400 см = 114000 мм;

Высота растения мха: 0,027 м = 2,7 см = 27 мм.

Источник

Презентация к уроку

Цели урока:

Развивающая: Развивать логическое мышление, вычислительные навыки, память

Воспитательная: воспитание культуры учебного труда.

2. Показывает презентациюУчаствуют в беседе, делают выводы, формулируют определения, работают по презентации.

Решают задачи4. Фронтальный эксперимент8-10Ставит задачуВыполняют эксперимент

Делают выводы5. Дом. Задание1Поясняет заданиеЗаписывают задания6-7. Закрепление и подведение итогов урока6-7Предлагает заданияДелают вывод.

Отвечают на вопросы.

Средства обучения: компьютер, мультимедийный проектор, учебник, приборы для фронтального эксперимента (весы, разновесы, 3 различных тела),листы отчёта с заданиями, презентация по теме урока.

1 этап – Организационный

Здравствуйте, прошу садиться. Проверьте всё ли готово к уроку.

Откройте тетради. Запишите число. Нарисуйте настроение, с которым вы пришли на урок.

На столах найдите листы отчёта, впишите свои фамилии. По ходу урока вы будете в них выполнять задания.

Эпиграфом к уроку являются слова поэта Ирана, Таджикисана, мудреца – Фирдоуси, жившего в 10 веке н.э.

Науку все глубже постигнуть стремись,
Познанием вечно жаждой томись
Лишь первых познаний блеснет тебе свет
Узнаешь предела для знания – нет.
К словам разумным ты ищи пути,
Весь мир пройди, чтоб знания обрести Слайд 1.

2 этап – Актуализация знаний

Цель: подготовить мышление учащихся к восприятию нового знания.

Форма работы: индивидуальная, фронтальная.

Метод по характеру познавательной деятельности: репродуктивный.

Найдите вопросы кроссворда на столе.

1. Мельчайшая частица вещества.

2. Частицы, из которых состоит молекула.

3. Физическая величина, характеризующая быстроту движения тела.

4. Явление, благодаря которому можно стирать, умываться.

5. Древнегреческий учёный, который ввёл слово “физика” в науку. Слайды 2-7

3 этап – Изучение нового материала

Цель: усвоение нового знания.

Форма работы: фронтальная, индивидуальная.

Метод по характеру познавательной деятельности: проблемный, частично-поисковый.

Тема нашего урока: Масса тела. Измерение массы тела на весах

Записываем тему урока в тетрадь. Слайд 8

После как все высказываются, подвожу итог: Слайды 10-11

Опыт: приводим во взаимодействие две тележки или два мяча.

Ваши предположения, что будет происходить. Почему? (обсуждение)

У тележек разные массы, та, что легче получила большую скорость.

Масса это свойство тела. Ма’сса (от греч.) — кусок, глыба, ком

Скалярная физическая величина, одна из важнейших величин в физике.

Знают все с седьмого класса:

И. Ньютоном. Слайд 12

Масса обозначается латинской буквой m (эм) слайд 13

Масса тела равна сумме масс молекул, из которых оно состоит.

Масса системы тел равна сумме масс тел входящих в эту систему.

Единицы измерения массы в системе СИ: = 1 кг. Слайд 14

Килограмм – это масса эталона. Эталон массы изготовлен из платиново-иридиевого сплава, имеет форму цилиндра высотой примерно 39 мм, и хранится в городе Севре во Франции. С эталона изготовлены копии: в России хранится копия №12, в США – № 20. слайд 15

На практике массу тела можно узнать с помощью весов.

Весы’ — устройство или прибор для определения массы тел (взвешивания). Весы бывают различными. Слайды 20-26

Цель: усвоение правил взвешивания тел на весах.

Форма работы: индивидуальная, работа в парах.

Метод по характеру познавательной деятельности: исследовательский.

На столах у вас находится белая коробочка – это весы. Берём открываем её, внимательно смотрим, как сложены весы, после работы вы должны их так же уложить в коробочку.

Собираем весы. Знакомимся с их устройством. Знакомимся с разновесами. Слайд 27

Правила взвешивания: слайд 28

1. Перед взвешиванием необходимо убедиться, что весы уравновешены.

2. Взвешиваемое тело кладут на левую чашу весов, а гири – на правую.

3. Во избежание порчи весов тело и гири опускать осторожно.

4. Нельзя взвешивать тела более тяжелые, чем указанная на весах предельная нагрузка.

5. На чашки весов нельзя класть мокрые, грязные, горячие тела, насыпать порошки, наливать жидкости.

6. Мелкие гири нужно брать только пинцетом.

7. После взвешивания переносят гири с чашки весов в футляр и проверяют, все ли гири положены на место.

Как уравновесить весы? У вас лежат листы бумаги, отрываем небольшие куски бумаги и кладем на чашку весов, где масса меньше.

Чему будет равна масса тела – массе разновесов, которыми вы будете уравновешивать весы.

Поучимся записывать результат. Слайды 29-30

20 г + 500 мг = 20г 500 мг =20,5 г = 0,0205 кг

Задание 2. Посчитайте

20 г + 2 г + 500 мг + 200 мг + 10 мг =

100 г + 50 г + 4 г + 20 мг +10 мг +5 мг =

Выполняем задание 3

Задание 3. Определите массу тел на весах

Лабораторная работа №3

6 этап – проверка усвоения знаний.

Задание 4. Тест

2. На весах сравнивают массы шаров 1 и 2. Каково соотношение их масс?

А. Так нельзя сравнивать массы тел. С. m₁ m₂

3. Основной единицей массы в Международной системе является.

4. Сколько миллиграммов в одном грамме?

5. Какой величиной является масса?

В. И векторной и скалярной

А. ни векторной ни скалярной.

Запишите буквы правильного ответа на вопросы теста в таблицу.

Подведём итог нашего урока.

Источник

Реально ли измерить мышечную массу с помощью умных весов

Для тех, кто хотел подкачаться к лету, возможно, это будет любопытно. В свое время (и до сих пор, в общем-то) мы довольно много тестировали умные весы и разбирались, что же за метрики они там показывают.

При всей условности самым проблемным показателем оказалась мышечная масса.

Вроде бы: меньше жира = больше мышц, так что, казалось бы, зачем вообще нужны хоть какие-то инструменты для измерения этого показателя, если у тебя есть дома зеркало. Однако люди устроены так, что им нужны цифры. А цифры эти могут быть разными.

Проблема номер 1

Строго говоря у здорового человека, который ведет, скажем, обычный образ жизни, такой показатель как мышечная масса является некоторой константной величиной: для мужчин этот параметр держится на уровне около 45% от всего веса тела, для женщин — около 35%.

И если не пытаться этим управлять, то и измерять-то не нужно. Другое дело, когда человек начинает приобщаться к ЗОЖ и стремится этот показатель улучшить, массу эту нарастить. К примеру, у тех, кто систематически посещает тренажерку — до 50-55%, у бодибилдеров — и того выше.

В принципе, встав на весы, разницу почувствовать можно:

Слева: человек из спортзала | Справа: офисный планктон. Оба примерно с одинаковым весом.

В принципе, система в этих измерениях есть. Тот же человек, который был слева и который просто наведывается в зал, преследуя какие-то собственный интересы против тренера по восточным единоборствам — проиграет.

Проблема номер 2

Насколько это вообще точно. Проблема возникает из-за того, что сравнить точность данных биоимпедансного анализа, на базе которого работают все без исключения умные весы, особенно не с чем. Это, во-первых, связано с тем, что у некоторых весов одни метрики, у некоторых другие. Идти в клинику, чтобы сделать биоимпедансный анализ тела? Ну типа можно, но какой смысл? Точность будет на одном и том же уровне:

Биоимпеданс в клинике на аппарате МЕДАСС / Смарт-весы MGB Body.

Если это кажется удовлетворительным, то берите любые весы (если надо, конечно) и в путь! Но тут есть третья проблема.

Проблема номер 3

Что это вообще за масса? Дело в том, что есть серьезные расхождения в терминологии, и под мышечной массой разные типы анализов понимают совершенно разные значения, а пользователь на выходе — получает совершенно разные цифры. Лучше всего этот тезис, наверное, проиллюстрирует результат рентгена тела, или DEXA, который считается эталонным анализом состава тела.

Очевидно, что последняя колонка вводит в некоторый ступор. А дело в том, что биоимпеданс показывает так называемую «Скелетно-мышечную» массу, что является некоторым условным показателем здоровья тела и не учитывает целый ряд параметров.

С DEXA тоже не все так просто: пойди разбери, что имеется в виду и что заложено в эту общую цифру. Но есть нюанс. Мышечная масса переводится и как «Skeletal mass» и как «Lean Body Mass», или иными словами: постная масса тела, сухая масса тела, безжировая масса тела. Проще говоря: вес без жира. В русской локализации чаще всего оба этих термина переведут одинаково, но в некоторых весах, в частности в тех, что используем мы, присутствуют оба параметра.

В анализе DEXA же, есть два значения: Lean Mass и Безжировая масса. Цифры очень-очень близкие, но все-таки разные!

Тем не менее, уже кое-что. И если взять метрику, предлагаемую весами: безжировую массу и противопоставить безжировой массе, взятой из рентгена, то мы получим уже более или менее сопоставимую картинку:

Иными словами, основной тезис довольно простой: если вы хотите в бытовых условиях с помощью весов определять так называемую мышечную массу, то вам нужны весы, где есть показатель «Безжировая масса», потому что это можно сопоставить с эталонным методом измерения хоть как-то. Скелетно-мышечная масса как показатель в этом смысле будет не самым убедительным и очень условным, но может служить для отслеживания трендов на уровне — больше/меньше.

К сожалению, оба этих параметра не характеризуют вас как атлета: они очень опосредованно связаны с рельефом тела, так что для оценки привлекательности торса придется по-прежнему использовать зеркало.

Весы, на которых мы проводили все эти сравнения — MGB Body Scale. Они транслируют оба параметра, и скелетно-мышечную массу, и безжировую массу тела, и оба этих параметра мы так или иначе сравнили с более достоверным и авторитетными способами анализа.

Источник

Измерение массы и объема. Плотность вещества

п.1. Закон инерции

Возникает вопрос: а что будет с телом, если на него не действуют никакие другие тела?

Очевидно, если тело покоилось, то оно продолжит покоиться.

А если оно двигалось, что тогда произойдет?

	Проведем серию из трёх опытов, в каждом из которых металлический шарик будет скатываться по наклонной плоскости на горизонтальную поверхность. В первом опыте горизонтальная поверхность посыпана песком, во втором – остается чистой, в третьем – покрыта отполированным металлическим листом. В каждом опыте отметим расстояние, пройденное шариком до остановки. Очевидно, что чем меньше трение, тем дальше прокатится шарик, тем дольше он сможет сохранять свою скорость, тем ближе его движение будет к равномерному.

А теперь представим себе идеальный случай: трение полностью отсутствует.

В этом случае шарик будет двигаться с постоянной скоростью бесконечно долго.

Закон инерции впервые был сформулирован Галилео Галилеем в его работе «Диалог о двух главнейших системах мира» (опубликована в 1632 г.). Однако Галилей ошибочно считал, что свободное равномерное движение тела возможно не только по прямой, но и по окружности.

В 1644 г. Рене Декарт уточнил формулировку Галилея, указав, что для изменения направления скорости также необходимо внешнее воздействие. Т.к. при равномерном движении по окружности направление скорости всё время меняется, оно не является свободным. Следовательно, свободное движение может быть только прямолинейным.

п.2. Инертность тела

Благодаря инертности, тело не может мгновенно перейти из состояния покоя в движение или из состояния движения в покой. Для изменения скорости тела необходимо определенное время.

п.3. Инертная и гравитационная масса

Масса является одной из семи основных единиц системы СИ (см. §2 данного справочника).

При изучении очень больших или очень малых физических тел удобней использовать внесистемные единицы массы.

Например, в астрофизике единицей для сравнения масс небесных тел служит масса Солнца, \(M_<\odot>\approx 1,99\cdot 10^<30>\ \text<кг>\). А в физической химии при определении масс атомов и молекул используется атомная единица массы, равная 1/12 массы свободного покоящегося атома углерода, \(1\ \text<а.е.м.>\approx 1,66\cdot 10^<-27>\ \text<кг>\).

п.4. Измерение массы с помощью весов

Весы равноплечие рычажные лабораторные и наборы гирек к ним

Вес тела определяется сравнением с весом эталонной массы (гири). Весы находятся в равновесии, если помещенные на их чаши тела одинаково притягиваются к Земле.

Чтобы найти массу тела, его кладут на одну чашу весов, а на другую – гири известной массы, пока весы не уравновесятся.
Гири граммового набора рекомендуется брать руками в медицинских перчатках, а миллиграммового – пинцетом, чтобы не изменить их массу.
Уравновешивание следует начинать с гирь большей массы, а затем переходить к меньшим разновесам, т.к. иначе их может не хватить.

п.5. Плотность вещества

Плотности различных веществ тщательно измерены и занесены в справочные таблицы.

Плотности в справочнике даны для химически чистых веществ (содержание основного вещества 98% и выше), при нормальных условиях (давление 760 мм рт.ст. и температура 0°С), если не указаны другие значения давления и температуры.

Плотность зависит от следующих свойств вещества:

п.6. Задачи

Задача 2. Найдите объем тела человека массой 60 кг, ели средняя плотность человеческого тела равна плотности воды. Ответ дайте в литрах.

Задача 3. Алюминиевая кастрюля имеет массу 0,5 кг. Если кастрюлю таких же размеров изготовить из стали, какая у неё будет масса?

У кастрюль одинаковых размеров одинаковый объем. Получаем: \begin V=\frac<\rho_1>=\frac<\rho_2>\Rightarrow m_2=\frac<\rho_2><\rho_1>m_1\\ m_2=\frac<7800><2700>\cdot 0,5\approx 1,4\ (\text<кг>) \end Ответ: ≈1,4 кг.

Задача 4*. В банку, до краев наполненную водой, опустили кусок золота массой 1 кг. В другую такую же банку опустили кусок меди массой 1 кг. Где больше вылилось воды и насколько больше? (ответ дайте в миллилитрах).

п.7. Лабораторная работа №5. Определение плотности жидкостей

Цель работы
Научиться измерять массу и объем жидкостей. Научиться определять жидкости по плотности, оценивать погрешность полученных результатов.

Теоретические сведения
Для определения массы тел в данной работе используется метод двойного взвешивания (см. выше в данном параграфе).

Приборы и материалы
Два стакана с неизвестными жидкостями; мерный цилиндр; весы с разновесом.

Ход работы
1. Приготовьте весы к взвешиванию.
2. Поставьте на весы первый стакан с жидкостью. Методом двойного взвешивания определите массу стакана и жидкости \(M_1\). Оцените абсолютную погрешность взвешивания.
3. Вылейте жидкость из первого стакан в мерный цилиндр и определите её объем \(V_1\). Оцените абсолютную погрешность измерения объема.
4. Методом двойного взвешивания определите массу первого стакана \(m_<\text<ст1>>\). Оцените абсолютную погрешность взвешивания.
5. По формулам, данным в теоретической части, определите плотность жидкости, относительную и абсолютную погрешности полученного результата.
6. По таблице в справочнике определите, какая жидкость находится в первом стакане.
7.-11. Повторите шаги 2.-6. для второго стакана с жидкостью.
12. Сделайте выводы о проделанной работе.

Результаты измерений и вычислений

Цена деления мерного цилиндра \(d=1\ \text<мл>=1\ \text<см>^3\)
Первый стакан

Масса первой жидкости

\begin m=151,0-50,0=101,0,\\ \Delta m=0,4+0,2=0,6,\\ \delta_m=\frac<0,6><101,0>\cdot 100\text<%>=0,59\text <%>\end

Объем первой жидкости

\begin V=109\ \text<мл>,\\ \Delta V=\frac d2=0,5\ \text<мл>,\\ \delta_V=\frac<0,5><109>\cdot 100\text<%>=0,46\text <%>\end

Плотность первой жидкости

В первом стакане – подсолнечное масло.

Масса второй жидкости

\begin m=100,3-50,0=50,3,\\ \Delta m=0,2+0,1=0,3,\\ \delta_m=\frac<0,3><50,3>\cdot 100\text<%>=0,6\text <%>\end

Объем второй жидкости

\begin V=50\ \text<мл>,\\ \Delta V=\frac d2=0,5\ \text<мл>,\\ \delta_V=\frac<0,5><50>\cdot 100\text<%>=1,0\text <%>\end

Плотность второй жидкости

Во втором стакане – вода.

Выводы
На основании проделанной работы можно сделать следующие выводы.

Для определения плотности жидкости в работе методом двойного взвешивания измерялась масса (стакана с жидкостью и пустого стакана) и объем жидкости в мерном цилиндре.

Результаты для двух данных жидкостей

По таблицам в справочнике было определено, что в первом стакане – растительное масло, а во втором – вода. Полученные результаты также подтверждаются цветом (желтоватый – для масла, прозрачный – для воды) и запахом (характерный запах у масла и отсутствие запаха у воды).

п.8. Лабораторная работа №6. Определение плотности твердых тел

Цель работы
Научиться измерять массу и объем твердых тел неправильной формы. Научиться определять вещества твердых тел по плотности, оценивать погрешность полученных результатов.

Теоретические сведения
Для определения массы тел в данной работе используется метод двойного взвешивания (см. выше в данном параграфе).

Приборы и материалы
Мерный цилиндр, наполненный водой наполовину; два тела неправильной формы из металлов; весы с разновесом.

Ход работы
1. Приготовьте весы к взвешиванию.
2. Методом двойного взвешивания определите массу первого тела. Найдите абсолютную и относительную погрешность взвешивания.
3. С помощью погружения первого тела в жидкость найдите его объем. Абсолютная погрешность равна цене деления мерного цилиндра. Рассчитайте относительную погрешность.
4. По формулам, данным в теоретической части, определите плотность твердого тела, относительную и абсолютную погрешности полученного результата.
5. По таблице в справочнике определите, из какого вещества изготовлено первое тело.
6-9. Повторите шаги 2.-5. для второго твердого тела неправильной формы.
10. Сделайте выводы о проделанной работе.

Результаты измерений и вычислений

Цена деления мерного цилиндра \(d=0,5\ \text<мл>=0,5\ \text<см>^3\)
Первое тело

Плотность первого тела

Первое тело изготовлено из алюминия.

Плотность второго тела

Второе тело изготовлено из железа.

Выводы
На основании проделанной работы можно сделать следующие выводы.

Для определения плотности твердых металлических тел неправильной формы в работе методом двойного взвешивания измерялась масса тел. Объем определялся методом погружения в мерном цилиндре.

Результаты для двух данных тел

По таблицам в справочнике было определено, что первое тело изготовлено из алюминия, второе – из железа.

Источник