Оценка абсолютной погрешности прямых измерений.
Прямым называется измерение, при котором значение измеряемой величины определяется непосредственно по шкале измерительного прибора (линейки, динамометра, часов и т.д.).
Если результаты повторных опытов в пределах точности прибора совпадают, то погрешность измерения физической величины считают равной половине цены деления шкалы прибора Δ А = Δ Аш / 2 (например, погрешность измерения длины с помощью линейки с миллиметровыми делениями равна 0,5 мм).
Если же разброс результатов повторных опытов больше Δ А ш / 2 (например, разброс результатов измерения времени составляет 3 с, тогда как цена деления часов с секундной стрелкой Δ А ш = 1 с), поступают следующим образом:
за измеренное значение принимают , где N — число опытов;
погрешность измерения, обусловленную случайными факторами, приближенно оценивают по формуле
За абсолютную погрешность измерения Δ А принимают большую из двух величин: Δ(Аср) и Δ А ш / 2.
Результат измерения записывают следующим образом:
А=Aпр ± ΔA; ε = ...%.
Лабораторная работа №1 _____________________
/дата/
Определение основных характеристик измерительных приборов.
Цель работы:________________________________________________________
_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
Оборудование: линейка, мензурка, термометр, брусок, сосуд с водой.
Ход работы:
1.Правила техники безопасности.Внимательно прочитайте правила и распишитесь в том, что обязуетесь их выполнять.
Осторожно! Стекло! Будьте осторожны при работе со стеклянной посудой. Помните, стекло – хрупкий материал, легко трескается при ударах и резкой перемене температуры. Ртуть, содержащаяся в термометре, ядовита! Снимайте данные, не вынимая термометр из жидкости!
С правилами ознакомлен, обязуюсь выполнять._________________________
Подпись учащегося
2.Внимательно рассмотрите измерительные приборы. Изучите шкалу линейки, мензурки, термометра и заполните таблицу.
Название измерительного прибора | линейка | мензурка | термометр | |
Какую физическую величину им измеряют | ||||
Единицы измерения | ||||
Пределы измерения | ||||
Шкала | Значения соседних оцифрованных штрихов | |||
Количество делений между ними | ||||
Цена деления |
3.Ознакомьтесь (с помощью учителя) с правилами измерения линейкой, мензуркой, термометром.
4.Измерьте длину бруска, объём воды в сосуде, температуру воды в сосуде. Заполните таблицу.
Измеряемая величина | Показания измерительного прибора | Погрешность измерения | Результат измерения |
Длина бруска, L | |||
Объём воды в сосуде, V | |||
Температура воды, t |
Контрольные вопросы:
1. Что такое физическая величина? Что значит измерить физическую величину?_______________________________________________________
__________________________________________________________________________________________________________________________________
2. Каково назначение приборов? Чем отличаются между собой измерительные приборы?________________________________________
__________________________________________________________________________________________________________________________________
3. Что такое шкала прибора, цена деления измерительного прибора, предел измерения?______________________________________________________
__________________________________________________________________________________________________________________________________
4. Что вы понимаете под значением физической величины?
___________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
5. Как вы думаете, с какой точностью измерили длину, объем и температуру?________________________________________________
__________________________________________________________________________________________________________________________________
6. Как определить цену деления измерительного прибора? ______________
__________________________________________________________________________________________________________________________________________
Лабораторная работа №2 _____________________
/дата/
Определение размеров малых тел.
Цель работы:________________________________________________________
_____________________________________________________________________
Оборудование: линейка, пшено, горох, микрофотография, иголка, катушка ниток (или тонкая проволока).
Правила техники безопасности.
Не берите в рот и не рассыпайте мелкие предметы по столу и полу. Будьте осторожны с иголкой. На столе не должно быть никаких посторонних предметов.
С правилами ознакомлен(а). Обязуюсь выполнять. ____________________ /Подпись учащегося/
Ход работы:
1. Изучите шкалу линейки. Определите цену деления. Ц.д.= …… мм
2. Определите способом рядов диаметр пшена, дробинки, горошины.
3. Для каждого вида малых тел измерения проведите не менее 3 раз. Для этого составляйте ряды с разным количеством частиц
4. Для каждого малого тела вычислите среднее значение измеряемой величины.
5. Данные измерений и вычислений запишите в таблицу.
Тело | № опыта | Кол-во частиц в ряду | Длина ряда, мм | размер частицы, мм | среднее значение размера частицы | |
мм | м | |||||
пшено | ||||||
горох | ||||||
1. Рассмотрите фотографию атомов золота
2. Определите аналогично с предыдущим заданием размеры частиц.
Количество частиц в ряду _________
Длина ряда __________ мм = ______________см = ________________ м
Диаметр частицы на фото ___________мм = _________ см = _________м
Увеличение при фотографировании _7000 раз
Реальный размер частицы ________мм = _________ см = __________м
Экспериментальное задание.
Предложите способ измерения диаметра нити (или тонкой проволоки) и опишите его. ________________________________________________
_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
Как можно измерить толщину листа в книге?_________________________
__________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
Выполните рисунки опытов.
Контрольные вопросы:
1. Являются ли размеры малых частиц, измеренные таким способом, абсолютно точными? Почему?_____________________
_________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
2. От чего зависит точность измерения размеров малых тел способом рядов?_____________________________________________________
_________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
3. Для измерения размеров каких тел используют метод микрофотографии?__________________________________________
_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
Лабораторная работа №3 __________________
/дата/