Тетрадь

для лабораторных работ

по физике

ученика(цы) 7 «____» класса

______________________________

(фамилия, имя ученика)

Составитель: Михеева И.Э., учитель физики.

Н.Новгород

2017

№	Тема работы	Оценка
1.	Определение основных характеристик измерительных приборов.
2.	Измерение размеров малых тел
3.	Измерение объёма с помощью измерительного цилиндра.
4.	Измерение массы тела взвешиванием
5.	Изучение зависимости пути от времени при прямолинейном равномерном движении. Измерение скорости тела
6.	Определение плотности твёрдого плотности.
7.	Градуирование пружины динамометра и измерение сил с его помощью.
8.	Исследование зависимости силы упругости от удлинения пружины. Измерение жёсткости пружины
9.	Исследование зависимости силы трения скольжения от силы нормального давления
10.	Измерение давления твёрдого тела на опору
11.	Проверка правила моментов.
12.	Измерение выталкивающей силы, действующей на погруженное в жидкость тело
13.	Выяснение условий плавания тела в жидкости
14.	Измерение КПД при подъёме тела по наклонной плоскости

Погрешность измерения физической величины.

Погрешность измерения физической величины — это отклонение измеренного значения величины от ее истинного значения. Погрешности измерения обусловлены как ограниченной точностью измерительных приборов, так и влиянием случайных факторов — трения, вибрации здания или лабораторного стола, движения воздуха и т.д. Различают абсолютную и относительную погрешности.

Абсолютная погрешность — это модуль отклонения измеренного значения физической величины от ее истинного значения. Абсолютную погрешность измерения величины А обозначают Δ А, а результат измерения записывают в виде А = А_ср ± Δ А. Такая запись означает, что истинное значение измеряемой физической величины с большой вероятностью находится в интервале от А_min = А_ср - Δ А до А_max = А_ср + Δ А.

Очевидно,

Относительная погрешность — это отношение абсолютной погрешности измерения величины к измеренному значению этой величины, выраженное в процентах. Относительная погрешность измерения

Относительная погрешность характеризует точность измерения лучше, чем абсолютная. Например, если длина карандаша и длина комнаты измерены с одной и той же абсолютной погрешностью ∆l = 1 см, то в первом случае измерение является не очень точным (относительная погрешность составляет несколько процентов), а во втором случае — довольно точным (относительная погрешность — десятые доли процента). В школьных лабораторных работах относительная погрешность составляет обычно от нескольких процентов до 20-30%.

Косвенным называется измерение, при котором значение измеряемой величины определяют по формулам, в которые входят значения физических величин, полученные с помощью прямых измерений.

Например, для измерения плотности вещества можно измерить массу и объем тела и воспользоваться формулой

Один из наиболее простых методов оценки погрешности косвенных измерений — это метод границ. Он состоит в том, что с помощью формулы, по которой вычисляется измеряемая величина В, находят два значения: B_min и B_max, между которыми (с большой вероятностью) находится истинное значение измеренной величины В.

Рассмотрим применение метода границ на примере измерения плотности.

Предположим, результаты прямых измерений массы и объема таковы: m = 30 г ± 0,5 г, V = 12 см³ ± 0,5 см³.

Значит m_min = 29,5 г; m_max = 30,5 г.

V_min = 11,5 см³; V_max = 12,5 см³.

Тогда , .

Таким образом

Погрешность измерения:

Поэтому результат измерения можно записать в виде

Округление результатов.

Если ошибка округления больше абсолютной погрешности, округление уменьшает фактически достигнутую точность измерения, а если ошибка округления меньше абсолютной погрешности, последние цифры записи результата будут недостоверными. Поэтому округлять результаты измерений и вычислений надо так, чтобы последняя значащая цифра находилась в том же десятичном разряде, что и абсолютная погрешность измеряемой величины. В школьных лабораторных работах по физике можно обычно ограничиваться двумя значащими цифрами.

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 А _ш / 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(А_ср) 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? ______________

__________________________________________________________________________________________________________________________________________