Лабораторная работа № 1 (А.Е. Тарасов - Электронный учебно-методический комплекс по физике для РТФ (2012))

ОглавлениеЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 1................................................................................................................. 21. ОПИСАНИЕ МЕТОДА ИЗМЕРЕНИЙ .............................................................................................. 22. ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТЫ ............................................................................................. 23.

ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ ОПЫТА........................................................................................... 3КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ................................................................................................................... 42Лабораторная работа № 1ИЗМЕРЕНИЕ ОБЪЁМА ЦИЛИНДРАЦель работы: ознакомление с приёмами измерения линейных величин и определение объёма цилиндра, а также расчёт погрешностей проведённых измерений.1. Описание метода измеренийОбъём цилиндра (РИС. 1) рассчитывается по формулеπD2h,4где D – диаметр цилиндра, h – высота цилиндра.V(1)Рис. 1Непосредственно измеряются высота и диаметр цилиндра с помощью штангенциркуля.2. Порядок выполнения работы1.

Найти инструментальную погрешность штангенциркуля. Проверить положение нуля. Полученные данные записать в ТАБЛ. 1.Таблица 1Спецификация измерительных приборов№Название приборап/п1. ШтангенциркульПределыизмеренияЦенаделенияИнструментальная Поправка напогрешностьсдвиг нуля2. Определить линейные размеры цилиндра. Для этого измерить его высоту идиаметр в разных местах не менее пяти раз. Результаты измерений записать вТАБЛ.

2.3Таблица 2Определение линейных размеров цилиндра№ п/пDi, мм1.2.3.4.5.СреднееΔDинс = …; Δhинс = …ΔDi, ммhi, мм–Δhi, мм–3. Обработка результатов опыта1. Найти среднее значениеDDin,(2)аналогично для h .2. Найти отклонения от среднего значения для каждого результата измеренияΔDi  D  Di ,(3)аналогично для Δhi. Результаты занести в ТАБЛ. 2.3. Рассчитать погрешности непосредственно измеренных величин – случайную исуммарную.Случайная погрешность для числа измерений n = 5 и надёжности (доверительнойвероятности) Р = 0,95 рассчитывается по формулеnΔDсл  t P ,n  ΔD 2i 1in(n  1),где n = 5, а tP, n находят из табл.

1 раздела «ПОГРЕШНОСТИНИЯХ ».Аналогично рассчитывается Δhсл.Суммарная погрешность определяется как(4)ПРИ ФИЗИЧЕСКИХ ИЗМЕРЕ-ΔD  (ΔDсл )2  (ΔDинс )2 ,(5)аналогично для Δh.4. Записать результаты измерений линейных величин в видеD  D  ΔD , h  h  Δh .Запись должна быть сделана с учётом правил округления.5. Рассчитать объём цилиндра по формуле (1), подставив в неё D и h .6. Рассчитать погрешность измерения объёма по формуле22 ΔD   Δh ΔV  V 4    . D   h (6)4При этом следует убедиться, что относительная погрешность π пренебрежимомала (см.

раздел «ПОГРЕШНОСТИ ПРИ ФИЗИЧЕСКИХ ИЗМЕРЕНИЯХ »). Для этого рекомендуется при вычислениях оставлять пять значащих цифр в числе π = 3,1416.ΔV7. Рассчитать относительную погрешность δ .V8. Записать окончательный результат измерений в видеV  V  ΔVс учётом правил округления.Контрольные вопросы1. Что называется абсолютной и относительной погрешностями измерений физической величины?2. Каким образом рассчитываются предельная инструментальная, случайная,суммарная погрешности измерений?3.

Что называется доверительным интервалом и как он измеряется при увеличении надёжности?4. Вывести формулу (6)..