Методическая разработка подготовлена на кафедре физики Пензенской государственной технологической академии и предназначена для студентов специальностей 120100, 220100, 210200, 330200, 170600, 060800 ,030500, 230700 при изучении курса физики.
Рекомендовано Ученым советом академии для использования в учебном процессе.
Пензенская государственная технологическая академия, 2010
Введение.
Основной целью проведения лабораторного практикума по физике является расширение и закрепление теоретических знаний, получаемых на лекциях, а также проверка научно-теоретических положений экспериментальным путем.
Для достижения этой цели необходимо:
- заблаговременно готовиться к выполнению лабораторных работ с тем, чтобы иметь достаточно ясное представление по теории вопросов, относящихся к теме каждой лабораторной работы, а также методике выполнения этой работы;
- качественно выполнять заданное количество лабораторных работ (по графику, составленному преподавателем) в соответствии с требованиями, изложенными в методических указаниях к ним; соответствующим образом обработать полученные результаты и оформить отчет по этой работе;
- защитить выполненные работы на текущих или итоговых занятиях.
Для получения разрешения выполнять данную лабораторную работу каждый студент должен:
1. Представить конспект по лабораторной работе (ответы на контрольные вопросы в обязательном порядке).
2. Иметь бланк отчета по этой работе, а также подготовленный заранее черновик.
3. Доказать в беседе с преподавателем свою готовность самостоятельно и осмысленно выполнять работу.
Краткие сведения из теории погрешностей.
Измерение физической величины заключается в сравнении ее с однородной ей физической величиной, принятой за единицу.
Различают два типа измерений физических величин: прямые и косвенные.
При прямом измерении значение искомой величины непосредственно определяется с помощью прибора, измеряющего эту величину.
При косвенном измерении значение искомой физической величины находят, основываясь на результатах прямых измерений других величин, с которыми искомая величина связана известной функциональной зависимостью (формулой).
Из-за множества искажающих факторов, возникающих в ходе проведения измерений, полученные результаты отличаются от истинных значений измеряемой величины, т.е. имеет место погрешность измерений.
Точность измерений характеризуется их абсолютной погрешностью.
Абсолютная погрешность измерения – это взятая по модулю разность между истинным значением физической величины и ее измеренным значением:
Как правило, истинное значение Хист при измерениях неизвестно, поэтому погрешности в основном будут не вычисляться, а лишь оцениваться. Для этого вместо истинного значения измеряемой величины обычно используют среднее значение (среднее арифметическое из всех полученных результатов измерений) , тогда:
Качество измерений характеризуется относительной погрешностью.
Относительная погрешность измерения – это отношение абсолютной погрешности к среднему значению измеряемой величины, выраженное в процентах: