Лабораторна робота № 1. Ознайомлення з вимірювальними приладами. Визначення ціни поділки шкали приладу

Мета роботи

Навчитися визначати основні характеристики засобів вимірювання; виконувати вимірювання за допомогою найпростіших засобів вимірювання; оцінювати похибку вимірювання; виконувати запис результатів вимірювання.

Прилади і матеріали: 1) лінійка; 2) мірний циліндр (мензурка); 3) термометр; 4) брусок, розміри якого вимірюють; 5) склянка з водою; 6) невелика посудина, місткість якої треба виміряти.

Теоретичні відомості

Вимірювання — це експериментальне визначення фізичної величини, яка характеризує тіло або явище, з використанням засобів вимірювання. На шкалі вимірювального засобу нанесено поділки. Ціна поділки — це значення найменшої поділки шкали.

Для визначення ціни поділки шкали вимірювального засобу потрібно взяти різницю двох сусідніх чисел, нанесених на шкалі, і поділити цю різницю на кількість поділок між числами.

При вимірюванні фізичних величин результат має бути якомога більш точним. Від чого залежить точність вимірювань?

Розглянемо приклад вимірювання довжини тіла за допомогою двох лінійок (рис. 12).

Рис. 12. Вимірювання довжини тіла за допомогою двох лінійок з різною ціною поділки

Шкали цих лінійок мають різну ціну поділки: перша — один сантиметр, друга — один міліметр. Очевидно, що лінійка з меншою ціною поділки забезпечує більш точний результат.

Отже, точність вимірювань залежить від ціни поділки шкали вимірювального засобу: чим менша ціна поділки, тим більша точність вимірювань.

Таким чином, вимірювання фізичних величин супроводжується певними похибками, які зумовлені особливостями конструкції тих чи інших засобів вимірювання.

Тому вводиться поняття похибки засобу вимірювання.

Похибка засобу вимірювання (абсолютна похибка) дорівнює половині ціни поділки шкали вимірювального приладу. Її позначають грецькою літерою Δ (дельта).

Як записати результат вимірювань з урахуванням похибки? Якщо при вимірюванні було одержано значення фізичної величини а, а похибка засобу вимірювання Δа, то результат вимірювання запишеться так:

А = а ± Δα.

Завдяки тому, що похибки, допущені у процесі вимірювань та обчислень фізичних величин, завжди можна оцінити, фізика є точною наукою.

Порядок виконання роботи

1. Ознайомтеся з теоретичними відомостями.

2. Розгляньте прилади для вимірювання — лінійку, мірний циліндр (мензурку), термометр, визначте їх основні характеристики та заповніть таблицю 2.

3. Ознайомтеся з правилами вимірювання лінійкою, мензуркою, термометром. Під час вимірювання лінійкою необхідно: а) прикласти лінійку до бруска (око повинно дивитися так, щоб лінія зору була перпендикулярна до площини лінійки в точці зчитування); б) сумістити з краєм бруска нульову поділку шкали лінійки; в) визначити за положенням іншого краю бруска значення його довжини. Під час вимірювання мензуркою зчитування поділок треба робити так, як показано на рис. 13.

4. Виміряйте довжину бруска лінійкою. Знайдене значення занесіть у таблицю 2 разом з похибкою вимірювання і запишіть результат вимірювання.

5. Виміряйте місткість посудини за допомогою мензурки, запишіть у таблицю 2 похибку вимірювання та його результат.

6. Виміряйте температуру води і запишіть відповідні результати в таблицю 2.

Рис. 13. Зчитування поділки мензурки

7. Зробіть висновки щодо:

призначення різних вимірювальних засобів;
похибок, які виникають при вимірюванні фізичних величин;
експериментаторських умінь, яких ви набули під час виконання роботи.

Узагальнені результати вимірювань і обчислень (до лабораторної роботи № 1)

Таблиця 2

Основні характеристики/Засіб вимірювання		Лінійка	Мензурка	Термометр
Фізична величина, яка вимірюється
Одиниці вимірювання
Межі вимірювання
Шкала	Значення сусідніх оцифрованих позначок
	Кількість поділок між ними
	Ціна поділки
	Похибка вимірювання

	Покази засобу вимірювання	Похибка вимірювання	Результат вимірювання
Довжина бруска (l)
Місткість посудини (v)
Температура води (t)

Контрольні запитання

1. Назвіть основні характеристики вимірювальних засобів, з якими ви ознайомилися під час виконання лабораторної роботи.

Додаткове завдання

Основний формат паперу, яким користуться в Україні для діловодства — А4. Папір такого формату ми використовуємо, коли пишемо заяву, друкуємо реферат або повідомлення, малюємо. Велика кількість журналів, що видаються в нашій країні та за її межами, теж мають формат А4.

Визначте розмір листа паперу форматом А4 у сантиметрах.

Зміст