Костылевой И. В. , белушкиной Ю. В.

в соответствии с рабочей программой дисциплины «Физика»,

утвержденной ПЦК от 08.06.2015 протокол №9

 

 

Методические рекомендации рассмотрены на заседании ПЦК

математических и естественнонаучных дисциплин и информатики

протокол № 8 от 20.05.2015

Председатель ПЦК А.Н. Воронова

 

Приняты методическим советом

Протокол № от

 

Методически рекомендации изданы в количестве 20 экземпляров

Пояснительная записка

Методические рекомендации по выполнению лабораторных работ по дисциплине «Физика» предназначены для студентов 1 курса специальностей технического профиля.

Лабораторные работы выполняются студентами в аудитории под руководством преподавателя при соблюдении требований охраны труда.

Лабораторные работы сопровождается выполнением измерений и вычислений. По результатам выполненной работы составляется отчет, включающий в себя номер работы, тему, цель, ход работы, результаты измерений и вычислений (таблица), вычисления и вывод.

По результатам отчета выставляются оценки «зачет» или «незачет». В случае «незачет» студент устраняет ошибки и недочеты и сдает работу на повторную проверку.

В конце учебного года при выполнении всех лабораторных работ студент оформляет подшивку, содержащую титульный лист, содержание, отчеты по всем лабораторным работам, список литературы.

Студент допускается к экзамену по физике при условии получения «зачет» по всем работам.

 

 

Содержание

№	Название лабораторной работы	Страницы
	Правила оформления лабораторных работ Аудиторные лабораторные работы Учет погрешностей при измерениях и вычислениях Исследование движения тела под действием постоянной силы Измерение коэффициента трения скольжения Изучение движения тела по окружности под действием сил упругости и тяжести Движение тела под углом к горизонту Изучение зависимости периода колебаний нитяного маятника от длины нити Проверка закона Бойля – Мариотта Измерение влажности воздуха Измерение поверхностного натяжения жидкости Проверка правил последовательного соединения потребителей Проверка правил параллельного соединения потребителей Определение ЭДС и внутреннего сопротивления источника тока Определение показателя преломления стекла Изучение интерференции и дифракции Определение длины световой волны с помощью дифракционной решетки Внеаудиторные лабораторные работы Определение начальной скорости свободно падающего тела Измерение времени реакции с использованием линейки Наблюдение роста кристаллов из раствора Изучение закона радиоактивного распада Литература

ПРАВИЛА ОФОРМЛЕНИЯ ЛАБОРАТОРНЫХ РАБОТ

1. Отводится рамка на расстоянии 1клетка сверху, справа и снизу, а слева отступить 4 клетки от края листа (лицевая сторона), на оборотной стороне сделать симметрично (слева – 1 клетка, справа – 4 клетки)

2. Текст от рамки должен отступать сверху и снизу на 2 клетки, а слева и справа – на 1 клетку. Соблюдая красную строку, отступить от рамки на 2 клетки.

3. Заголовок «ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА» пишется седьмым шрифтом (печатные буквы, высота 7 мм), знак № не ставится, а работы нумеруются и раскладываются в папке по порядку с 1 по 15, после аудиторных работ раскладываются домашние работы с 1 по 4.

4. Заголовки «Цель работы», «Порядок выполнения работы», «Оборудование», «Вычисления», «Вывод» пишутся печатными буквами по центру страницы. Высота заглавной буквы 7 мм, прописных – 5 мм.

5. Переносы слов в заголовках не допускаются.

6. Между заголовками оставляются интервалы 2 клетки.

7. Точки в конце предложения в заголовках не ставятся.

8. Слово Таблица записывают слева страницы, в той же строке после таблицы пишется «Результаты измерений и вычислений», а через 1 клетку чертится таблица.

9. Таблица ограничивается справа, слева, снизу. Между измерениями

поперечные линии не проводятся.

10. От таблицы отступаются 2 клетки, а затем записываются вычисления к работе с пояснениями. Единицы измерения проставляются у каждого числа, а так же в ответе.

11. Все, что необходимо вычислить, записывается в отчете с пояснениями.

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА 1

Учет погрешностей при измерениях

И вычислениях

Цель работы

Научиться определять абсолютную и относительную погрешность и по их значению оценивать точность выполненных измерений.

Теоретическая часть работы

Выполнение лабораторных работ связано с измерением различных физических величин и последующей обработкой их результатов.

Измерение – нахождение значения физической величины опытным путем с помощью средств измерения.

Прямое измерение – определение значения физической величины непосредственно средствами измерения.

Косвенное измерение – определение значения физической величины по формуле, связывающей ее с другими физическими величинами, определяемые прямыми измерениями.

Никакие измерения не делаются абсолютно точно. Они всегда производятся с некоторой погрешностью, связанной с несовершенством средств измерения и другими причинами. Но и при наличии погрешностей имеется несколько способов проведения достоверных измерений и вычисления отклонения от точного значения.

Абсолютной погрешностью называется отклонение от точного значения:

,

где Δа – абсолютная погрешность,

а_т – точное значение измеряемой величины,

а – измеренное значение.

Абсолютная погрешность прямых измерений складывается из абсолютной инструментальной погрешности (определяется конструкцией прибора) и абсолютной погрешности отсчета (связана с неправильным снятием показаний прибора).

Абсолютную погрешность измерения округляют до такого же разряда, что и значения измерений.

При нескольких измерениях часто вычисляют среднее значение нескольких величин. Для этого сумму величин делят на их количество:

,

где Δа_ср – среднее значение абсолютной погрешности,

n – количество приближенных измерений (величин).

Относительная погрешность измерения физической величины равна отношению среднего значения абсолютной погрешности к точному значению, выраженному в процентах:

100%,

где ε – относительна погрешность.

Ход работы

1. Решить задачу 1 двумя способами

2. Решить задачу 2

3. Ответить на вопросы

Вычисления

 

Задача 1.

Решить задачу 1, если заданы значения:

а_т – точное значение числа,

а₁,а₂,а₃ – приближенные значения числа.

Найти среднее значение абсолютной погрешности ∆а_ср, относительную погрешность ε.

Способ 1:

1. Абсолютная погрешность каждого значения приближенного числа:

,

∆a₁=

∆a₂=

∆a₃=

2. Среднее значение абсолютной погрешности: ,

∆а_ср=

3. Относительная погрешность: 100%

ε=

Способ 2:

1. Среднее значение приближенных величин: , а_ср=

2. Абсолютная погрешность: , ∆a_ср=

3. Относительная погрешность: ε 100% ε=

Задача 2.

Решить задачу 2, когда не задано точное значение величины, а известны только ее приближенные значения:

а₁,а₂,а₃ – приближенные значения числа;

Найти среднее значение абсолютной погрешности ∆а_ср, относительную погрешность ε.

1. Среднее значение приближенных величин, принимаемое за точное значение: ,

а_ср=

2. Абсолютная погрешность каждого значения приближенного числа:

,

∆a₁=

∆a₂=

∆a₃=

3. Среднее значение абсолютной погрешности: ,

∆а_ср=

4. Относительная погрешность: 100%

ε=

Вывод

 

Записать ответы на вопросы полными предложениями:

1) Что называется погрешностью?

2) Что такое абсолютная погрешность? Как ее вычислить?

3) Что такое относительная погрешность? Как ее вычислить?

4) Как вычисляется среднее значение нескольких величин?

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА 2