Тютелька в тютельку
Виртуальная школа » Учебные материалы » Уроки физики 7 класс » Тютелька в тютельку
[ · Скриншот ]03.01.2016, 18:04

Отличия в результатах измерений объясняют погрешностями в измерениях. Погрешности измерений могут зависеть от точности приборов, а могут возникать в самом процессе измерения и зависеть от Ваших действий (отсчёта измерений) или от условий проведения исследования. Подробнее о погрешностях измерений  Вы узнаете из этой презентации.

Создано с помощью программы iSpring

При перелёте стрела так же далека от цели, как при недолёте.

Оноре  д’ Бальзак

Эти слова писателя, как нельзя лучше, отражают смысл погрешности измерений. Если измерительный прибор не позволяет выполнить измерения с достаточной точностью, то округляя результат измерения, в большую или меньшую сторону, мы будем одинаково далеки от действительного значения измеряемой величины.

1. Проблемная ситуация-1

Эксперимент. Измерить разными линейками длину карандаша с точностью до миллиметра. Сравнить результаты. Какой линейкой было удобнее проводить измерения? Измерения какой линейкой Вам кажутся сомнительными? (Эксперимент можно провести, как в цифровом формате – в презентации, так и реальными линейками).

При выполнении задания соблюдаем правила измерения линейкой.

Рисунок Измерение длины карандаша

Результат.  Результаты измерений будут разными, так как зависят от цены деления измерительного прибора. Явно, что удобнее работать с линейкой, у которой цена деления меньше (1 мм). На результат влияет точность прибора.

2. Проблемная ситуация-2

Эксперимент. Измерить разными линейками длину стола с точностью до миллиметра три раза. Каждый раз старайтесь выполнить измерения с высокой точностью. Сравнить результаты.

Результат.  Как ни странно, но и в этом случае, наши результаты измерений будут не совсем одинаковыми. В этом случае, пытаясь уточнить результат, мы сами можем изменить точку последующего приложения линейки (длина стола превосходит длину линейки). На результат влияют наши способы измерений.

3. А мне это надо?

- спросите Вы. Скорее всего. В жизни часто необходимо выполнять измерения с определённой точностью. Допустим, при приготовлении пищи по рецепту, достаточно приближённых измерений. Но точность важна при изготовлении лекарств фармацевтами. Пошив одежды, изготовление деталей машин и оборудования – всё это тоже требует точности измерений.

4. Измерения с определённой точностью

Получается, что измерения разными инструментами одной и той же величины (например, длины страницы в учебнике с помощью линейки) могут давать нам разные результаты. Следовательно, измерительные приборы «допускают» ошибки, или погрешности.

 Абсолютная погрешностьΔа – это разность между результатами измерений аи  и  истинным   значением   измеряемой   величины  А.                           

Δа  =  А - аи

Результат измерения любой величины А  записывается в следующей форме:                   

А  =  аи  ±  Δа 

Знак «плюс – минус» означает, что значение измеренной величины может быть больше или меньше на величину Δа.

Абсолютная   погрешность  измерений  обусловлена, в основном погрешностями   средств    измерений    (измерительных    приборов)    и несовершенством  методов  измерений (изменениями  условий измерений).

Δа = Δаи + Δао

Инструментальная абсолютная погрешность Δаи указывается в специальных таблицах или на самих приборах. У каждого прибора своя инструментальная погрешность: например, у измерительной ленты она равна ± 0,5 см, и  ± 1 с у механического секундомера. При отсутствии таблиц и данных о погрешности на приборе, будем считать   Δаи = 0.

Вторая составляющая – абсолютная погрешность отсчёта Δао, учитывается при любых точных измерениях. Тем более, что в большинстве случаев принято считать её равной половине цены деления прибора.

5. Территория эксперимента

Практическое задание. Определить объём жидкости разными мензурками с учётом погрешности. Какое измерение точнее?

Рисунок Мензурки с водой

1) Определим  цену деления мензурок.

Ц1 = (40 – 30) мл : 2 = 5 мл

Ц2 = (40 – 30) мл : 10 = 1 мл

2) Определим объём жидкости.

V1 = 30 мл + 1 · 5 мл = 35 мл

V2 = 30 мл + 7 · 1 мл = 37 мл

3) Выразим результаты в СИ с учётом погрешности (абсолютная погрешность измерений будет равна погрешности отсчёта, так как инструментальная погрешность нам неизвестна).

V1 = 35 мл ± 2,5 мл =  35 см3 ± 2,5 см3 = (35 ± 2,5) · 10-6  м3

V2 = 37 мл ± 0,5 мл = 37 см3 ± 0,5 см3 = (37 ± 0,5) · 10-6  м3

Вывод: Результаты выполненные с помощью второй мензурки более точные. Её цена деления меньше и меньше погрешность измерений.

6. Перезагрузка (итоги)

  • Все измерения проводятся с определённой погрешностью.
  • Чем меньше цена деления прибора, тем меньше погрешность измерений.
  • Чем меньше погрешность измерений, тем точнее значение измеренной величины.

Выполнить точные измерения, «тютельку в тютельку», практически невозможно. К тому же у всех приборов есть определённая погрешность. Задача изобретателей измерительных приборов и экспериментаторов в том, чтобы эти погрешности были минимальными.

 

Категория: Уроки физики 7 класс | Добавил: Лана | Теги: точность приборов, погрешность измерений, отсчёт измерений
Просмотров: 194 | Загрузок: 0 | Комментарии: 1 | Рейтинг: 0.0/0
Всего комментариев: 1
avatar
0
1 Лана • 15:21, 10.03.2016 [Материал]
Обновление 9.03.2016. Устранение ошибок. Новая ссылка на скачивание.
avatar