- •1. Статистическая обработка результатов
- •1.1. Физические измерения
- •1.2. Погрешности физических измерений
- •1.3. Оценка величины систематической погрешности
- •1.4. Оценка погрешности при прямых однократных измерениях
- •1.5. Оценка величины случайной погрешности
- •1.6. Оценка погрешности при прямых многократных измерениях
- •1.7. Оценка погрешности косвенных измерений
- •Проведение измерений
- •Контрольные вопросы
- •2. Измерение ускорения свободного падения
- •2.1. Описание прибора и метода работы
- •2.2. Порядок выполнения работы
- •Подготовка прибора к измерениям
- •Измерения
- •Контрольные вопросы
- •3. Изучение законов поступательного движения на машине атвуда
- •3.1. Описание прибора и метода работы
- •3.2. Порядок выполнения работы Задание 1. Проверка закона пути:
- •3.3. Обработка результатов измерений
- •Контрольные вопросы
- •4. Удар шаров
- •4.1. Теория метода и описание установки
- •4.2. Порядок выполнения работы
- •Контрольные вопросы
- •5. Проверка закона сохранения механической энергии
- •5.1. Описание установки и метода работы
- •5.2. Порядок выполнения работы и обработка результатов измерений
- •Контрольные вопросы
- •6. Изучение законов вращательного движения на маятнике Обербека
- •6.1. Описание прибора и метода работы
- •6.2. Порядок выполнения работы
- •Подготовка прибора к измерениям
- •Измерения
- •Контрольные вопросы
- •Введение
- •7.1. Описание установки
- •Порядок выполнения работы
- •Задание 2 . Проверка закона сохранения механической энергии Методика эксперимента. Вывод расчетной формулы
- •Порядок выполнения работы
- •Контрольные вопросы
- •8. Определение скорости полета снаряда с помощью
- •8.1. Теория метода и описание установки
- •8.2. Порядок выполнения работы
- •Контрольные вопросы
- •9. Изучение прецессии гироскопа
- •Введение
- •9.1. Описание прибора
- •9.2. Порядок выполнения работы
- •Контрольные вопросы
- •10. Определение ускорения свободного падения
- •Введение
- •10.1. Описание прибора и метода измерений
- •10.2. Порядок выполнения работы и обработка результатов измерений
- •Контрольные вопросы
Проведение измерений
Для вычисления удельного сопротивления необходимо измерить длину провода l, его диаметр d, а также ток I и соответствующее падение напряженияUv. Внутреннее сопротивление амперметра задано в паспортных данных прибора ФРМ-01 и равно RA=0,15 Ом
Таблица 1.3
|
|
0,15 |
|
|
Рекомендуется следующий порядок действий при проведении измерений:
Ознакомиться с описанием прибора ФРМ-01.
Установить подвижный кронштейн на отметку 40-45 см, отсчитывая от основания. По шкале на колонне снять отсчет длины . Данные записать в таблицу 1.3 в метрах.
Диаметр провода измерить микрометром. Данные занести в таблицу 1.3 в миллиметрах.
Подключить прибор к сети и нажать клавишу «сеть».
Выбрать режим работы переключателем «мост» (клавишу нажать, т.е. режим ).
Средним переключателем выбрать измерительную схему (рис.1.2) – режим точного измерения тока. Клавиша должна быть отжата.
Потенциометром «рег.тока» установить такое значение тока, чтобы показания вольтметра были не менее 0,9 В.
Показания вольтметра и амперметра занести в таблицу 1.3, причем ток записать в амперах.
Потенциометром установить минимальное значение тока и выключить прибор.
По формулам (1.22) и (1.20) рассчитать удельное сопротивление провода . Результат представить в.
Сравнить результат с табличным значением .
Вычисление погрешности измерения удельного сопротивления
Поскольку удельное сопротивление вычисляется по формуле (1.20), состоящей только из сомножителей, то для вывода функции вычисления погрешности можно воспользоваться методикой, аналогичной для формулы (1.11). Эту процедуру предлагаем проделать самостоятельно, используя разобранный пример (1.12) - (1.13). В эту функцию будут входить погрешности измерения сопротивление , длиныи диаметра. Из технических данных установки ФРМ-01 следует, что погрешность измерения длинысоставляет2 мм. Погрешность измерения диаметрабудет определяться погрешностью микрометра.
Величина сопротивления вычисляется по формуле (1.22), это результат косвенного измерения. Поскольку формула (1.22) содержит частное и разность, то величина погрешности должна определяться так же, как и для формулы (1.15). Действуя так же, как и при выводе выражений (1.16) – (1.18), получаем:
. (1.23)
Отсюда относительную погрешность сопротивления можно оценить по формуле (полагая ):
. (1.24)
Погрешность внутреннего сопротивления амперметра определяется как погрешность табличных данных, т.е. дляпогрешность
Погрешности значений тока и напряжения определяются по классу точности приборов, т.е. по формуле (1.3). Для нашего случая оба прибора имеют класс точности К=1,5, поэтому:
, а .
Для значений напряжения и тока в правой половине шкалы приборов относительная погрешность сопротивления не должна превышать 8%.
Определенная нами погрешность измерения удельного сопротивления будет тем доверительным интервалом, внутри которого около среднего значения должно находиться истинное значение ист.. По результатам измерений необходимо сделать вывод.