 |
Оцениваем относительную погрешность.
|
|
|
|
С.В. Власова
Физические основы механики,
Молекулярной физики и термодинамики
Методические рекомендации к самостоятельной работе
студентов технических специальностей и направлений
по выполнению лабораторного практикума
Мурманск – 2015
Подготовка к выполнению лабораторной работы,
Получение допуска и выполнение работы
Для выполнения лабораторных работы Вам необходимо завести тетрадь, исходя из расчёта, что каждая работа занимает примерно 4-5 листов. На обложку тетради наклеивается титульный лист (приложение 2).
Вы должны прийти на занятие, заранее подготовившись к выполнению лабораторной работы, согласно графику, представленному в журнале преподавателя. Подготовиться к выполнению лабораторной работы - это означает, что Вам необходимо, прежде всего, прочитать в «Методических указаниях к лабораторным работам…» весь материал, относящийся к выполняемой работе, а также, в случае необходимости, воспользоваться конспектом лекций и (или) учебником.
Затем следует оформить заготовку будущего отчета по данной лабораторной работе. Заготовка обязательно должна начинаться с указания номера и названия лабораторной работы, затем следуют четыре строчки, в которых написано: допуск, выполнение, отчет, защита. Далее указывается цель работы, приборы и принадлежности.
Затем следует раздел «Теоретические сведения», в котором приводится теоретический материал, относящийся к данной работе: даются определения физических величин, называются законы, описывается метод измерения, обязательно выводится расчетная формула для косвенных измерений, чертится электрическая схема (не от руки, а с использованием чертежных принадлежностей!).
|
|
|
Следующий раздел будущего отчета, который Вы должны оформить заранее, называется «Измерение и обработка результатов». В этом разделе кратко перечисляется последовательность действий, которую необходимо выполнить, чтобы провести измерения, указываются расчетные формулы для определения тех или иных промежуточных косвенных величин. Этот раздел обязательно должен содержать таблицы, в которые будут заноситься результаты измерений и расчетов физических величин и их погрешностей. Таблицы обязательно должны содержать заголовки. Образцы необходимых таблиц можно взять в «Методических указаниях к лабораторным работам…», а можно, если Вы посчитаете это необходимым, придумать свои таблицы. Заголовки Вы должны написать самостоятельно от руки, а не использовать распечатанную электронную копию описания, взятого из «методички».
Для того чтобы получить допуск к выполнению работы, Вы должны показать преподавателю Вашу заготовку отчета и ответить на некоторые вопросы. Вопросы, которые может задать Вам преподаватель, дают возможность ему выяснить, понимаете ли Вы, что будете измерять, и каким методом будете пользоваться. Если преподаватель удовлетворен Вашими ответами, и Ваша «заготовка» отвечает предъявляемым требованиям, Вы получаете право выполнять лабораторную работу, о чем преподаватель ставит подпись в Вашей лабораторной тетради с указанием даты, когда допуск был получен.
Начальная часть отчета должна выглядеть примерно так.
Лабораторная работа 5
Проверка основного закона динамики вращательного движения
Допуск __________________
Выполнение _____________
Отчёт ___________________
Защита__________________
Цель работы: ознакомиться с основными физическими понятиями и величинами, определяющими закономерности вращательного движения, опытным путем проверить некоторые из этих закономерностей.
|
|
|
Оборудование: Маятник Обербека; линейка; штангенциркуль; секундомер.
Теоретические сведения …
Измерения и обработка результатов …
Каждый из видов работы студента (подготовка к выполнению лабораторной работы и получение допуска, выполнение работы, подготовка и сдача отчёта преподавателю, а также защита теоретического материала, относящегося к выполняемой работе) могут выполняться в разные учебные дни. Преподаватель ставит подпись в соответствующей строчке и указывает дату, когда студент выполнил тот или иной вид работы.
После того, как Вы получили допуск и выполнили необходимые измерения, Вам следует провести пробные расчеты измеряемых физических величин и показать результаты преподавателю. Если рассчитанные Вами значения являются правильными, то преподаватель ставит подпись в строчке «выполнение». Если же результаты ошибочные, то Вам следует найти ошибку и исправить ее. В противном случае работу придется выполнять заново. Если преподаватель не отметил в Вашей лабораторной тетради, что работа выполнена, работа считается невыполненной.
Подготовка отчета по лабораторной работе
Следующий раздел Вашего отчета называется «Расчёты физических величин и погрешностей измерения».
В данном разделе Вы выполняете все необходимые расчёты физических величин и их погрешностей, результаты расчетов затем заносите в таблицы. Каждый выполняемый шаг следует пояснять письменно. К примеру, Ваши пояснения могут выглядеть так.
Выполняем расчет случайной погрешности:
(записываем формулу).
Записываем расчет.
….
Выполняем расчет приборной погрешности:
(записываем формулу).
Записываем расчет.
….
Выполняем расчет суммарной погрешности:
(записываем формулу).
Записываем расчет.
….
Записываем окончательный результат измерения.
Здесь указывается результат измерения и его суммарная погрешность.
Оцениваем относительную погрешность.
….
Часто, когда в эксперименте изучается зависимость одной физической величины от другой, результаты измерения требуется представить в виде графика, поэтому одним из этапов работы по оформлению отчёта по лабораторной работе является построение графиков. Графическое представление результатов измерения подчиняется определённым требованиям. Правила графического оформления результатов измерений представлены в приложении 1.
|
|
|
Следующий раздел Вашего отчета называется «Выводы». В этом разделе Вы должны сделать выводы, касающиеся результатов проведенного Вами эксперимента. Написание этого раздела вызывает большие затруднения у студентов. Можно дать некоторые рекомендации.
1. Никогда не пишите в выводе, что Вы научились что-то делать (например, измерять удельный заряд электрона). Абсолютно все, что Вы выполняете в процессе обучения, имеет именно эту цель. Так что Ваш вывод будет звучать, по меньшей мере, тривиально. Вам следует зафиксировать в словесной форме результаты Вашего исследования.
2. Если Вы измерили значение какой-либо физической величины, которое внесено в таблицы физических величин, то обязательно сравните полученное Вами значение с табличным (найдите отклонение измеренного Вами значения физической величины от табличного значения, выразите его в процентах). Сделайте вывод, совпадает ли, в пределах погрешности, измеренное и табличное значения. Если не совпадают, проанализируйте причину.
3. Если Вы проверяет экспериментально какой-либо закон, то сделайте вывод, выполняется ли в Вашем эксперименте этот закон качественно (количественно) или не выполняется. Если выполняется количественно, то укажите, с какой погрешностью. Если не выполняется, то проанализируйте причину такого положения дел.
4. Если Вы исследуете какую-либо закономерность, то, прежде всего, в выводе должен быть описан характер этой закономерности.
Пример.
1. Зависимость тока от напряжения в полупроводнике носит прямолинейный характер, что соответствует теоретическим представлениям.
2. Величина удельного электрического сопротивления, рассчитанная на основании экспериментальных данных, соответствует величинам, характерным для полупроводниковых материалов.
После подготовки отчета Вам следует подготовиться к защите лабораторной работы. Как это сделать указано далее.
|
|
|
