Подготовка к работе, страница 4 - гдз по физике 7 класс тетрадь для лабораторных работ Филонович, Петрова

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 1

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПОКАЗАНИЙ ИЗМЕРИТЕЛЬНОГО ПРИБОРА

Цель работы: ___________

Приборы и материалы: ___________

ПОДГОТОВКА К РАБОТЕ

Повторите по учебнику темы «Физические величины. Измерение физических величин», «Точность и погрешность измерений».

Ответьте на вопросы

1. Что значит измерить физическую величину?

2. Что называют ценой деления шкалы измерительного прибора и как её определяют?

3. Что называют абсолютной погрешностью измерения?

4. Как следует располагать глаз при измерении объёма жидкости с помощью измерительного цилиндра?

Ожидаемые результаты (Удастся ли избежать погрешности при проведении измерений?)

1. Измерить физическую величину — это значит сравнить её с однородной физической величиной, принятой за эталон или единицу измерения. Результатом измерения является число, показывающее, во сколько раз измеряемая величина больше или меньше этой единицы. Результат измерения всегда записывается как числовое значение с указанием единицы измерения, например, длина стола составляет $1.5 \, \text{м}$.

Ответ: Измерить физическую величину означает сравнить её с эталонной единицей и определить её значение в этих единицах.

2. Ценой деления шкалы измерительного прибора называют значение физической величины, соответствующее самому маленькому делению на шкале. Это разница в значениях между двумя соседними штрихами шкалы. Цена деления определяет предел точности измерений данным прибором. Чтобы определить цену деления, необходимо: 1. Выбрать два любых соседних штриха на шкале, обозначенных числами (например, $\text{A}$ и $\text{B}$, где $A > B$). 2. Найти разность этих значений: $A - B$. 3. Подсчитать количество малых делений (промежутков) $\text{n}$ между этими двумя штрихами. 4. Разделить разность значений на количество делений. Формула для расчёта цены деления ($\text{C}$): $C = \frac{A - B}{n}$.

Ответ: Ценой деления называют значение наименьшего деления шкалы. Её определяют, находя разность значений двух оцифрованных штрихов и деля её на количество делений между ними.

3. Абсолютной погрешностью измерения ($\Delta x$) называют модуль разности между полученным в ходе измерения значением величины ($x_{\text{изм}}$) и её истинным (или действительным) значением ($x_{\text{ист}}$): $\Delta x = |x_{\text{изм}} - x_{\text{ист}}|$. Абсолютная погрешность показывает, насколько максимально может ошибаться измерение, и выражается в тех же единицах, что и измеряемая величина. Поскольку истинное значение чаще всего неизвестно, абсолютную погрешность оценивают. При прямом однократном измерении её обычно принимают равной половине цены деления измерительного прибора: $\Delta x = \frac{C}{2}$.

Ответ: Абсолютная погрешность — это максимальное отклонение измеренного значения от истинного. При однократном измерении её часто принимают равной половине цены деления прибора.

4. При измерении объёма жидкости с помощью измерительного цилиндра (мензурки) необходимо избегать так называемой ошибки параллакса. Для этого глаз наблюдателя должен находиться на одном уровне с поверхностью жидкости в цилиндре. Измерительный цилиндр при этом должен стоять на ровной горизонтальной поверхности. У большинства жидкостей, смачивающих стекло (например, у воды), поверхность имеет вогнутую форму (мениск). В этом случае отсчёт следует производить по нижнему краю мениска. У несмачивающих жидкостей (например, ртути) мениск выпуклый, и отсчёт ведут по его верхнему краю.

Ответ: Глаз следует располагать строго на уровне поверхности жидкости, чтобы линия взгляда была перпендикулярна шкале прибора. Отсчёт вести по нижнему краю вогнутого мениска или по верхнему краю выпуклого.

Ожидаемые результаты (Удастся ли избежать погрешности при проведении измерений?)

Нет, полностью избежать погрешностей при проведении измерений невозможно. Любое, даже самое точное измерение, всегда содержит некоторую погрешность. Это фундаментальное свойство процесса измерения. Существуют различные виды погрешностей: 1. Систематические погрешности, обусловленные несовершенством приборов или метода измерения. 2. Случайные погрешности, вызванные множеством неконтролируемых факторов (например, колебаниями условий, ошибками считывания показаний). 3. Приборная погрешность, связанная с конечной ценой деления шкалы прибора. Цель экспериментатора — не полностью устранить погрешности (что невозможно), а оценить их величину и минимизировать их влияние на конечный результат.

Ответ: Нет, избежать погрешности при проведении измерений невозможно. Задача состоит в том, чтобы оценить её и свести к минимуму.