Ход работы, страница 10 - гдз по физике 7 класс лабораторный практикум Холина, Березин

Лабораторные работы. Лабораторная работа № 1 «Знакомство с методикой проведения измерений» - страница 10.

Условие.

Лабораторная работа № 1

https://go.prosv.ru/93eq93

ЗНАКОМСТВО С МЕТОДИКОЙ ПРОВЕДЕНИЯ ИЗМЕРЕНИЙ

► Цель работы

Ознакомиться с методикой проведения измерений на примере измерения расстояния между двумя точками, длины кривой линии и объёма жидкости.

► Приборы и материалы

Линейка, измерительный цилиндр, сосуд с водой, ручка для письма, нить.

► Подготовка к работе

Расстояние между двумя точками А и В равно длине отрезка AB, соединяющего эти точки. Длину отрезка можно измерить с помощью линейки (рис. 3, а).

Для измерения длины кривой можно использовать нить. Её располагают вдоль кривой, проведённой между точками А и В (рис. 3, б). Отметив эти точки на нити (например, с помощью ручки для письма), нить распрямляют и измеряют расстояние между отмеченными точками с помощью линейки.

Чтобы измерить объём жидкости, используют измерительный цилиндр (рис. 3, в). Важно соблюдать правильное положение измерительного цилиндра и глаза: цилиндр должен стоять на горизонтальной поверхности, а глаз следует располагать на уровне, совпадающем с поверхностью жидкости (поверхность жидкости в цилиндре вы должны видеть как тонкую линию) (рис. 4).

В работе предлагается измерить: 1) расстояние между точками; 2) длину кривой; 3) объём воды.

► Ход работы

1. Определите цену деления шкалы линейки и измерительного цилиндра. Для этого выберите два ближайших штриха шкалы, обозначенных числами. Из большего значения вычтите меньшее и полученную разность разделите на число делений между штрихами.

2. Отметьте в отчёте о выполнении работы две точки A и B на некотором расстоянии друг от друга. Измерьте линейкой расстояние между точками. Запишите в таблицу результат измерения с учётом абсолютной погрешности, приняв её равной цене деления шкалы линейки.

Расстояние между точками $l_1 \pm \Delta l_1$, см	Длина кривой $l_2 \pm \Delta l_2$, см	Объём воды $V \pm \Delta V$, мл

3. Соедините точки A и B кривой линией. Расположите вдоль проведённой кривой нить, повторяя форму линии. Отметьте на нити (например, с помощью ручки для письма) точки A и B. Распрямите нить и измерьте линейкой расстояние между отмеченными точками. Запишите в таблицу результат измерения с учётом абсолютной погрешности, приняв её равной цене деления шкалы линейки.

4. Налейте воду в измерительный цилиндр так, чтобы её уровень находился примерно посередине шкалы цилиндра. Расположите измерительный цилиндр с водой на горизонтальной поверхности стола. Измерьте объём воды. Запишите в таблицу результат измерения с учётом абсолютной погрешности, приняв её равной цене деления шкалы измерительного цилиндра.

5. Сформулируйте вывод (измерения каких величин были проведены и с помощью каких приборов; что необходимо определить, прежде чем выполнять измерения).

Решение.

1. Определите цену деления шкалы линейки и измерительного цилиндра

Решение:

Для определения цены деления (ЦД) измерительного прибора необходимо выбрать два ближайших оцифрованных штриха на шкале, вычесть из большего значения меньшее и разделить полученную разность на число делений (промежутков) между этими штрихами.

Цена деления шкалы линейки (ЦД_л):
На линейке (рис. 3, а) выберем два соседних штриха, обозначенных числами, например, 1 см и 2 см. Между ними находится 10 делений.
$ЦД_{л} = \frac{2 \text{ см} - 1 \text{ см}}{10} = \frac{1 \text{ см}}{10} = 0,1 \text{ см}$.
Абсолютная погрешность измерения длины $\Delta l$ принимается равной цене деления: $\Delta l = 0,1 \text{ см}$.

Цена деления шкалы измерительного цилиндра (ЦД_ц):
На цилиндре (рис. 3, в и рис. 4) выберем два соседних штриха, обозначенных числами, например, 50 мл и 60 мл. Между ними находится 10 делений.
$ЦД_{ц} = \frac{60 \text{ мл} - 50 \text{ мл}}{10} = \frac{10 \text{ мл}}{10} = 1 \text{ мл}$.
Абсолютная погрешность измерения объёма $\Delta V$ принимается равной цене деления: $\Delta V = 1 \text{ мл}$.

Ответ: Цена деления шкалы линейки составляет 0,1 см, а абсолютная погрешность измерения длины $\Delta l = 0,1$ см. Цена деления шкалы измерительного цилиндра составляет 1 мл, а абсолютная погрешность измерения объёма $\Delta V = 1$ мл.

2-4. Измерение расстояния между точками, длины кривой и объёма воды

Решение:

Проведём измерения согласно пунктам 2, 3 и 4 и запишем результаты в виде таблицы. Так как реальные измерения отсутствуют, воспользуемся данными с рисунков и приведём примерные значения.

• Измеряем расстояние между точками A и B по прямой с помощью линейки. Допустим, результат измерения $l_1 = 8,5 \text{ см}$.

• Измеряем длину кривой линии между точками A и B с помощью нити и линейки. Длина кривой всегда больше или равна длине отрезка, соединяющего её концы. Допустим, результат измерения $l_2 = 10,2 \text{ см}$.

• Измеряем объём воды в цилиндре по нижнему краю мениска (рис. 4). Уровень воды находится на четвёртом делении выше отметки 50 мл. Значит, объём $V = 50 \text{ мл} + 4 \cdot 1 \text{ мл} = 54 \text{ мл}$.

Запишем итоговые результаты с учётом абсолютной погрешности:

Расстояние между точками: $l_1 \pm \Delta l_1 = (8,5 \pm 0,1) \text{ см}$

Длина кривой: $l_2 \pm \Delta l_2 = (10,2 \pm 0,1) \text{ см}$

Объём воды: $V \pm \Delta V = (54 \pm 1) \text{ мл}$

Ответ: Результаты измерений занесены в таблицу: расстояние между точками $(8,5 \pm 0,1)$ см; длина кривой $(10,2 \pm 0,1)$ см; объём воды $(54 \pm 1)$ мл.

5. Сформулируйте вывод

Решение:

В ходе данной лабораторной работы мы ознакомились с методикой проведения прямых измерений физических величин.

Какие величины измерялись: Были проведены измерения длины (расстояние между точками и длина кривой линии) и объёма жидкости (воды).

С помощью каких приборов: Для измерения длины использовались линейка и нить. Для измерения объёма использовался измерительный цилиндр (мензурка).

Что необходимо определить перед измерениями: Перед началом измерений необходимо определить цену деления шкалы каждого измерительного прибора. Это позволяет правильно считывать показания и оценить абсолютную погрешность измерения, которую в данной работе принимали равной цене деления.

Ответ: В ходе работы были измерены длина и объём с помощью линейки, нити и измерительного цилиндра. Было установлено, что перед проведением измерений необходимо определить цену деления приборов для корректного считывания показаний и оценки погрешности измерений.