Содержание

Главная >> Физика 10 класс. Мякишев

Лабораторные работы

Инструкции к лабораторным работам

Всё, что сказано в этом введении, запоминать не нужно. Это справочный материал, к которому вы будете обращаться при выполнении лабораторных работ.

1. Как определять погрешности измерений

Выполнение лабораторных работ связано с измерением различных физических величин и последующей обработкой их результатов.

Измерение — нахождение значения физической величины опытным путём с помощью средств измерения.

Прямое измерение — определение значения физической величины непосредственно средствами измерения.

Косвенное измерение — определение значения физической величины по формуле, связывающей её с другими физическими величинами, определяемыми прямыми измерениями.

Введём следующие обозначения: А, В, С, ... — физические величины.

А_пр — приближённое значение физической величины, т. е. значение, полученное путём прямых или косвенных измерений.

ΔА — абсолютная погрешность измерения физической величины.

ε — относительная погрешность измерения физической величины, равная

Δ_иА — абсолютная инструментальная погрешность, определяемая конструкцией прибора (погрешность средств измерения; табл. 1).

Δ_oА — абсолютная погрешность отсчёта (получающаяся от недостаточно точного отсчёта показаний средств измерения); она равна в большинстве случаев половине цены деления, при измерении времени — цене деления секундомера или часов.

Максимальная абсолютная погрешность прямых измерений складывается из абсолютной инструментальной погрешности и абсолютной погрешности отсчёта при отсутствии других погрешностей:

ΔА = Δ_иА + Δ_oА

Абсолютную погрешность измерения обычно округляют до одной значащей цифры (ΔА = 0,17 ≈ 0,2); числовое значение результата измерения округляют так, чтобы его последняя цифра оказалась в том же разряде, что и цифра погрешности (А = 10,332 ≈ 10,3).

Результаты повторных измерений физической величины А, проведённых при одних и тех же контролируемых условиях и при использовании достаточно чувствительных и точных (с малыми погрешностями) средств измерения, обычно отличаются друг от друга. В этом случае А_пр находят как среднее арифметическое значение всех измерений, а погрешность ΔА (её называют случайной погрешностью) определяют методами математической статистики.

В школьной лабораторной практике такие средства измерения практически не используются. Поэтому при выполнении лабораторных работ необходимо определять максимальные погрешности измерения физических величин. Для получения результата достаточно одного измерения. Относительная погрешность косвенных измерений определяется так, как показано в таблице 2.

Абсолютная погрешность косвенных измерений определяется по формуле ΔА = А_прε (с выражается десятичной дробью).

2. О классе точности электроизмерительных приборов

Для определения абсолютной инструментальной погрешности прибора надо знать его класс точности. Класс точности γ_пр измерительного прибора показывает, сколько процентов составляет абсолютная инструментальная погрешность Δ_иА от всей шкалы прибора (А_mах):

Класс точности указывают на шкале прибора или в его паспорте (знак % при этом не пишут). Существуют следующие классы точности электроизмерительных приборов: 0,1; 0,2; 0,5; 1; 1,5; 2,5; 4. Зная класс точности прибора (γ_пр) и всю его шкалу (А_mах), определяют абсолютную погрешность Δ_иА измерения физической величины А этим прибором:

3. Как сравнивать результаты измерений

1. Записать результаты измерений в виде двойных неравенств:

A_1np - ΔА₁ < А_1пр < А_1пр + ΔА₁,
A_2пр - ΔА₂ < A_2пр < A_2пр + ΔA₂.

2. Сравнить полученные интервалы значений (рис. Л.1): если интервалы не перекрываются, то результаты неодинаковы; если перекрываются, одинаковы при данной относительной погрешности измерений.

4. Как оформлять отчёт о проделанной работе

1. Лабораторная работа № ...

2. Наименование работы.

3. Цель работы.

4.Чертёж (если требуется).

5. Формулы искомых величин и их погрешностей.

6. Таблица результатов измерений и вычислений.

7. Окончательный результат, вывод и пр. (согласно цели работы).

5. Как записывать результат измерения

А = Апр ± ΔА,

ε = ... %.