I. Порядок выполнения лабораторных работ

1. Уясните цель выполнения работы. Внимательно прочитайте введение к лабораторной работе. Исходя из прочитанного, составьте план действий, необходимый для достижения поставленной цели.

2. Проверьте наличие на вашем лабораторном столе необходимого оборудования и материалов.

3. Ознакомьтесь с описанием лабораторной работы. Подумайте, понятны ли вам приемы осуществления тех или иных операций эксперимента. Если у вас возникают сомнения, проконсультируйтесь у преподавателя. Если вопросов нет, приступайте к работе.

4. Оформите в тетради отчет, который должен включать в себя:

- дату проведения лабораторной работы;

- номер и название лабораторной работы;

- цель выполнения лабораторной работы;

- перечень применяемого оборудования;

- определение искомой величины;

- вычисление искомой величины;

- результаты, оформленные в виде таблицы или графика;

- вычисление абсолютной и относительной погрешности измерений;

- ответ с учетом погрешностей;

- выводы, сформулированные на основании результатов проведенного эксперимента;

- ответы на контрольные вопросы.

II. Правила поведения и техника безопасности при проведении лабораторных работ

• При проведении опытов будьте внимательны и дисциплинированны, точно выполняйте указания преподавателя.

• Не приступайте к выполнению работы без разрешения преподавателя.

• Размещайте приборы, материалы, оборудование на своем рабочем столе таким образом, чтобы исключить их падение или опрокидывание.

• Особенно осторожно обращайтесь со стеклянными сосудами.

• Не допускайте предельных нагрузок измерительных приборов!

• Следите за исправностью всех креплений в приборах и приспособлениях.

• При сборке электрических цепей используйте провод с прочной изоляцией, без видимых повреждений; избегайте пересечения проводов.

• Источник тока в электрической цепи подключайте в последнюю очередь.

• Собранную цепь включайте только после проверки и разрешения преподавателя.

• Нельзя прикасаться к находящимся под напряжением элементам, лишенным изоляции, производить пересоединения в цепях и смену предохранителя до отключения источника питания, прикасаться к корпусам стационарного электрооборудования, к выводам отключенного конденсатора.

• Пользуйтесь инструментами с изолированными ручками.

• По окончании работы отключите источник электропитания, после чего разберите электрическую цепь.

• Нельзя уходить с рабочего места без разрешения преподавателя.

• Обнаружив неисправность в электрических устройствах, находящихся под напряжением, немедленно отключите источник питания и сообщите об этом преподавателю.

• Для присоединения потребителей к сети пользуйтесь штепсельными соединениями.

• Не следует нагревать воду свыше 70^оС.

• Нельзя зажигать спиртовку от другой спиртовки.

Запрещается: использовать в лабораторных опытах ртуть, нафталин, бензин; пробовать на вкус химические реактивы.

III. Оценка погрешностей измерений

Абсолютная и относительная погрешности измерений

Процесс измерения считается завершенным, когда указано не только число х_изм, но и число Δх, которое определяет интервал [х_изм – Δх; х_изм + Δх], позволяющий определить истинное значение измеряемой величины.

Величина Δх называется границей абсолютной погрешности. Она показывает, на сколько истинное значение измеряемой величины может отличаться от измеренного значения. Граница абсолютной погрешности не в полной мере характеризует качество измерения.

Качество измерений характеризуется относительной погрешностью, равной отношению абсолютной погрешности к значению величины, полученной в результате измерения (в процентах):

Знание абсолютных погрешностей необходимо при выполнении вычислений, построении графиков, использовании таблиц.

Правило. Значение абсолютной погрешности обычно округляется до одной значащей цифры. После этого результат измерений записывается с числом десятичных знаков, не большим, чем их имеется в абсолютной погрешности. Например, запись v = (0,56032 ± 0,028) м/с не совсем удачна. Желательно округлить значение абсолютной погрешности до Δv = 0,03 и записать v = (0,56 ± 0,03) м/с.

Пример. При определении плотности хрома, в результате эксперимента, студент получил значение 7,33·10³ кг/м³. Вычислить абсолютную и относительную погрешность, если табличное значение плотности хрома 7,2·10³ кг/м³.

Решение:

1. Вычисляем границу абсолютной погрешности.

2. Вычисляем относительную погрешность.

3. Запись ответа

Ответ: , δ_ρ = 1,8%

Задания для самостоятельной работы.

1. При экспериментальном определении ускорения свободного падения получили значение 9,73 м/с². Вычислить абсолютную и относительную погрешности, записать ответ в установленной форме.

2. В процессе вычислений было получено значение величины х=25,27±0,18. Запишите интервал значений, которому принадлежат значения измеряемой величины. Чему равна абсолютная погрешность измерений? Чему равна относительная погрешность измерения?