§ 7. Правила выполнения

И ОФОРМЛЕНИЯ ЛАБОРАТОРНЫХ РАБОТ

Выполнение каждой работы состоит из пяти основных этапов:

• предварительная подготовка к работе;

• сдача допуска к работе;

• проведение измерений в лаборатории;

• обработка результатов, оформление отчета;

• защита работы.

1. Подготовка к работе

Каждый студент, занимающийся в лаборатории, заранее должен ознакомиться с описанием работы. Необходимо изучить теорию и ме­тодику работы по руководству, рекомендуемой литературе, лекциям.

У каждого студента для занятий в лаборатории обязательно должно быть две тетради: черновая и для оформления отчётов по проделан­ным работам.

В черновике заготавливаются таблицы.

В тетради для отчетов должно быть:

• номер и название работы и упражнения, их цель, используемые приборы и оборудование;

• краткий конспект теории, включающий расчетные формулы и по­яснения к ним. Формулы, по которым будет произведен расчет изме­ряемой величины, желательно выделить;

• рисунки, схемы;

• таблицы для записи измерений и вычислений (под таблицами нужно оставить места для расчетных формул, погрешностей и резуль­татов вычислений по ним);

• используемая литература.

2. Сдача допуска к работе

Для этого студент должен:

1. Иметь представление об исследуемой величине, исследуемом физическом явлении.

2. Уяснить ход выполняемой работы, знать методику измерения величин.

3. Знать ожидаемый результат или ожидаемый характер зависи­мости между измеряемыми физическими величинами.

4. Ознакомиться с приборами, используемыми в работе.

5. Подготовить ответ на вопрос по допуску, полученный от пре­подавателя.

Цель допуска - сосредоточить внимание студента на наиболее важных и трудных элементах работы и помочь правильно выполнить работу.

3. Проведение измерений

После сдачи допуска собирается электрическая цепь. Для это­го вначале нужно выяснить, какой прибор соответствует каждому эле­менту схемы, и расположить эти приборы в том порядке, в каком они даны в схеме. При использовании приборов их нужно устанавливать в рабочем положении (указано на шкале прибора), корректором поста­вить стрелку на нуль шкалы (если есть смещение от "0").

Затем собрать цепь, начиная от выключенного источника, следя за тем, чтобы проводники не переплетались между собой. Амперметр присоединяется последовательно с изучаемым участком цепи, а вольт­метр - параллельно. Если прибор предназначен для работы в цепях постоянного тока, то клемма "‒" прибора подсоединяется к проводу, идущему на клемму "‒" источника. Соответственно клемма "+" при­бора - к клемме "+" источника.

После сборки схемы до включения источника необходимо правиль­но установить пределы измерения электроизмерительных приборов, параметры других приборов. Если используется многопредельный при­бор и приблизительно известна измеряемая величина, то следует установить наименьший допустимый предел измерения. Если же измеря­емая величина не известна, нужно установить наибольший предел из­мерения.

Затем схема и параметры приборов должны быть проверены препо­давателем или лаборантом.

Прежде чем приступить к снятию показаний, внимательно озна­комьтесь со шкалами приборов, ценой деления на них. Проверьте еще раз, насколько точно отрегулирована начальная точка отсчета, нуль прибора. Помните, что формально, не вдумываясь, провести измере­ния - значит, даром потратить время.

Запишите в черновик все данные прибора (класс точности, пре­дел измерения, систему приборов и т.д.).

Иногда целесообразно записывать серийный номер приборов, ис­пользуемых при измерениях. Впоследствии это может пригодиться. Так, если в ходе эксперимента или домашних расчетов обнаружатся какие-либо неувязки, вы всегда можете заново проверить данный ре­зультат, не проводя всей серии измерений на новых приборах.

Производя измерения, требуемые в упражнении, записать данные с указанием единиц измерения в таблицы черновика и показать преподавателю. Только после этого схему можно разобрать и перейти к следующему измерению.

При выполнении лабораторной работы может не выйти экспери­мент или при подстановке в формулы полученных вами данных будут найдены нелепые величины и т.д. Как поступить в таком случае?

Сразу же после первой неудачи не спешите обращаться к пре­подавателю. Сначала попробуйте найти выход сами. Лучший путь - еще раз внимательно прочесть методическое руководство к работе, проверить, правильно ли вы выполняли задание и точно ли следовали инструкции. Затем осмотреть приборы: нет ли на них внешних повреждений, не "заело" ли подвижные части, хороши ли контакты, не оборваны ли провода и т.п. В случае неисправности прибора об­ратитесь к лаборанту.

Наконец, вы все проверили, однако результат по-прежнему не получается. Посмотрите внимательно на пределы измерений и цену деления прибора. Если в процессе работы вы пользуетесь графиком, то обратите внимание на масштаб. При расчетах проверьте еще раз, все ли исходные величины взяты в одной системе единиц. (За ред­ким исключением, везде рекомендуется пользоваться СИ).

Если все же результат не получается - обратитесь к препода­вателю.

IY. Оформление отчета.

1. По результатам измерений и вычислений заполнить все гра­фы таблиц.

2. Под таблицами записать:

а) данные электроизмерительных приборов, цену деления на каждом пределе измерения, используемых в работе;

б) расчетные формулы для определения искомых величин, подставить в формулы числовые данные с их размерностью;

в) вывод формул прямых и косвенных измерений, подстановку в них числовых данных, результат;

г) округленное значение искомых величин с их доверительным интервалом.

3. Построить график, если это предусмотрено работой, на мил­лиметровой бумаге, вклеить его в отчет.

4. В конце отчета должен быть выписан результат и сделан вывод.

Y. Сдача зачета.

После выполнения всех подсчетов, требуемых в работе, в нача­ле следующего занятия ее нужно защитить. Для этого студент дол­жен:

• знать основы теории исследованного явления;

• понимать результаты выполненного эксперимента;

• уметь объяснить методику проведенных измерений, устройство и принцип действия приборов, которые применялись в работе;

• представить аккуратно оформленный отчет.

Обычно больше двух несданных работ иметь студенту не разре­шается.

В заключение необходимо добавить, что, как показала практика, одним из важных условий доведения работы до зачета является ак­куратность оформления. Привычка производить записи результатов измерений и вычислений на случайных клочках бумаги совершенно не­допустима даже в черновиках. Нужно отказаться от иллюзии, что не­брежность и торопливость экономят время. Было бы весьма желатель­но, чтобы студенты поняли это, не расплачиваясь за несоблюдение всех этих "назойливых и мелочных" правил ценой непроизводительной траты времени на поиски ошибки и на переделку вычислений, а воз­можно и измерений.

Приложение 1

Некоторые условные обозначения

элементов электрических схем

(ГОСТ 2.710-81)

Наименование	Графическое изображение в схемах	Обозначение в тексте
Ток постоянный	-
Ток переменный	
Ток постоянный и переменный (при­боры для работы на постоянном и пере­менном токе)
Пересекающиеся провода, элек­трически не соединенные ­
Пересекающиеся провода, элек­трически соединенные
Гальванический элемент		(G)
Батарея гальванических эле­­ментов		(GB)
Выключатель		(SA)
Кнопочный выключатель ­		(SB)
Штырь (в разъ­еме), (штепсель)		(XP)
Гнездо		(XS)
Осветительная лампа		(SL)
Резистор постоянный ­		(R)
Резистор перемен­ный		(R)
Терморезистор		(RK)
Подстроечный ре­зистор		(R)
Шунт измерительный ­		(R)
Ступенчатый резис­тор		(R)
Варистор		(RU)
Плавкий предохранитель		(FU)
Потенциометр		(RP)
Гальванометр		(Р)
Амперметр		(PA)
Вольтметр		(PV)
Микроамперметр		(PA)
Милливольтметр		(PV)
Омметр		(PR)
Мегаомметр		(PR)
Ваттметр		(PW)
Киловаттметр		(PW)
Генератор постоянного тока		(G)
Цифровой прибор (вольтметр)		(PV)
Прибор с "нулем в середине"		(PA)
Конденсатор постоянной емкости		(C)
Конденсатор переменной емкости		(C)
Конденсатор подстроечный		(C)
Катушка индуктивности без железного сердечника		(L)
Катушка индуктивности с железным сердечником		(L)
Трансформатор		(T)
Осциллограф
Телефон		(BF)
Микрофон		(BM)
Антенна обычная		(WA)
Звонок		(HA)
Громкоговоритель а) электродинамический б) электростатический		(BA)
Электромагнит		(YA)
Электронная лампа а) вакуумный диод б) вакуумный триод		(VL)
Полупроводниковый диод		(VD)
Фотодиод		(VD)
Светодиод		(VD)
Выпрямительный мост
Транзистор а) типа р-п-р б) типа п-р-п		(VT)
Вакуумный фотоэлемент		(BL)
Солнечный фотоэлемент		(G)
Фоторезистор		(RF)
Тиристор		(VS)
Неоновая лампа		(HL)
Вакуумный разрядник		(F)

Приложение 2

Правила записи на схемах численных значений

сопротивлений резисторов и емкостей конденсаторов

1. Сопротивления резисторов:

а) Сопротивления резисторов до 999 Ом записываются без каких-либо обозначений единиц, например, 15.

б) Сопротивления резисторов до 999 кОм - одной строчной буквой "к" (15к).

в) Сопротивления резисторов до 999 МОм - одной прописной буквой "М" (I5M).

2. Емкости конденсаторов:

а) Порядковые номера конденсаторов выполняются шрифтом од­ного с буквой размера.

б) Численные значения емкостей конденсаторов до 9999 пФ пи­шутся без обозначения единиц (15).

в) Численные значения емкостей конденсаторов до 9999 мкФ - с двумя строчными буквами "мк" (15 мк).

ЛИТЕРАТУРА

1. Гершензон E.M., Малов Н.Н. Лабораторный практикум по общей физике. М., Просвещение, 1985 г.

2. Краснопевцев Е.А., Ждан Э.Я., Рушев А.Ф. Электромагне­тизм. Новосибирск, 1980 г.

3. Кассандрова О.Н., Лебедев В.В. Обработка результатов измерений, М., Наука, 1970 г.

4. Рублев Ю.В., Куценко А.Н., Кортиев А.В. Практикум по электричеству. М., Высшая школа, 1971 г.