ФИЗИКА3 БОЛЬШЕ ГОТОВОГО1 / 1-st / Механика / 2 / №2 / Моя 2
.doc
Федеральное агентство по образованию Российской Федерации
Санкт-Петербургский Государственный Горный Институт им. Г.В. Плеханова
(технический университет)
Отчёт по лабораторной работе № 2
По дисциплине: Физика
(наименование учебной дисциплины согласно учебному плану)
Тема:
ОЦЕНКА ТОЧНОСТИ ПРЯМЫХ И КОСВЕННЫХ ИЗМЕРЕНИЙ
Выполнил: студент гр. НГ-04 ___________ / Белавина А.А./
(подпись) (Ф.И.О.)
ОЦЕНКА: _____________
Дата: __________________
ПРОВЕРИЛ:
Ассистент: ___________________ / Чернобай В.И. /
(подпись) (Ф.И.О.)
Санкт-Петербург
2005 год
Цель работы - обработать данные прямых и косвенных измерений физических величин.
Краткое теоретическое обоснование.
Электрический ток – упорядоченное (направленное) движение заряженных частиц.
Сила тока – отношение заряда q, переносимого через поперечное сечение проводника площадью S за промежуток времени t, к этому промежутку: . [I] = 1Кл/с = 1 Ампер, где (Кл) – Кулон – единица измерения заряда.
Напряжение – разность потенциалов в начальной и конечной точках траектории движения заряда, где потенциал – это отношение потенциальной энергии заряда в поле к этому заряду. Ток всегда направлен от большего потенциала к меньшему. [U] = = 1Вольт, где 1 Дж – единица измерения работы, совершённой для перемещения заряда.
Электрическое сопротивление (или просто сопротивление) – физическая величина, при неизменной температуре и постоянном сечении однородного проводника прямо пропорциональная его длине l и обратно пропорциональная площади S поперечного сечения этого проводника: , где - удельное Амперметр – физический прибор, предназначенный для измерения силы тока в замкнутой цепи. K = 1,5, где K – класс точности прибора, он указывается на приборе.
Вольтметр – физический прибор, предназначенный для измерения напряжения в замкнутой цепи. K = 1,5.
Штангенциркуль – физический прибор, предназначенный для измерения диаметра проволоки. Абсолютная максимальная погрешность прибора: 0,05*10-3 м.
Микрометр – физический прибор, предназначенный для измерения диаметра проволоки с большей точностью, чем у штангенциркуля. Абсолютная максимальная погрешность прибора: 0,005*10-3 м.
Основные расчётные формулы.
- Удельное сопротивление
- Среднее значение диаметра проволоки
- Сопротивление проводника
- Графическое вычисление
Формулы погрешности.
При прямых измерениях:
- Величина средней абсолютной ошибки диаметра
- Средняя квадратичная ошибка измерений диаметра
- Абсолютная погрешность прибора
При косвенных измерениях:
- Абсолютная погрешность - Средняя квадратичная ошибка
- Абсолютная погрешность
- Средняя квадратичная ошибка
Схема установки.
Вольтметр
Амперметр
Таблица 1(а).
Физическая величина |
||||||||||
Ед. изм. Прибор |
м |
м |
м |
м |
м |
м |
м |
м |
м |
м |
Штангенциркуль |
0,3 |
0,25 |
0,35 |
0,3 |
0,35 |
0,30 |
0,25 |
0,30 |
0,25 |
0,30 |
Микрометр |
0,29 |
0,32 |
0,29 |
0,30 |
0,30 |
0,30 |
0,29 |
0,30 |
0,29 |
0,30 |
Таблица 1(б).
Физическая величина |
|
|||||||||||||||||||||
Ед. измерения Прибор |
м |
м |
м |
|
||||||||||||||||||
Штангенциркуль |
0,295 |
0,025 |
0,03 |
0,17 |
0,127 |
|
||||||||||||||||
Микрометр |
0,29 |
0,0025 |
0,01 |
0,017 |
0,034 |
|
||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
№ опыта |
l, м |
l, м |
I, А |
I А |
U, В |
U, B |
R, Ом |
R, Ом |
,Ом |
1 |
5 |
5 |
100 |
3,75
|
0,1 |
0,0225 |
1 |
0,42 |
0,3 |
2 |
10 |
5 |
0,2 |
2 |
|||||
3 |
15 |
5 |
0,3 |
3 |
|||||
4 |
20 |
5 |
0,4 |
4 |
|||||
5 |
25 |
5 |
0,5 |
5 |
|||||
6 |
30 |
5 |
0,6 |
6 |
|||||
7 |
35 |
5 |
0.7 |
7 |
|||||
8 |
40 |
5 |
0,8 |
8 |
|||||
9 |
45 |
5 |
0,9 |
9 |
|||||
10 |
48 |
5 |
0,93 |
9,3 |
Таблица 2.
Таблица 3.
Физическая величина |
||||
Ед. измерения.
№ опыта |
||||
1 |
1,25 |
1,2523
|
0,1210
|
0,073
|
2 |
1,257 |
|||
3 |
1,257 |
|||
4 |
1,257 |
|||
5 |
1,257 |
|||
6 |
1,257 |
|||
7 |
1,257 |
|||
8 |
1,257 |
|||
9 |
1,257 |
|||
10 |
1,217 |
Примеры расчётов физических величин.
Примеры расчётов погрешностей.
;
График зависимости сопротивления от длины проволоки.
Из графика видно, что точки ложатся на расчетную прямую в пределах точности измерения. Следовательно, R=f(l ) - линейная зависимость.
Среднее значение удельного сопротивления, вычисленное графически.
Конечные результаты.
Результаты для удельного сопротивления:
Для диаметра проволоки:
Значение удельного сопротивления проволоки, вычисленное графически:
Вывод.
В ходе данной лабораторной работы были проделаны измерения и вычисления для определения значения удельного сопротивления проводника.
Полученная погрешность имеет небольшое значение, что даёт право говорить об отсутствии грубых ошибок при измерениях и вычислениях. Следуя из всего вышесказанного можно сказать, что данный метод вычисления можно использовать для определения удельного сопротивления.