- •1. Основные положения
- •1.1. Основными целями проведения и выполнения лабораторных работ должны быть:
- •Задачи проведения лабораторных работ
- •1.3. Необходимыми условиями проведения и выполнения лабораторных работ должны быть:
- •1.4. Преподаватели имеют право:
- •Права, обязанности и ответственность студента
- •Организация лабораторного занятия включает:
- •Основные требования, предъявляемые к студенту при выполнении эксперимента и обработке результатов измерения
- •Структура отчета по лабораторной работе и правила его оформления
- •Анализ ошибок
- •Типы экспериментальных ошибок
- •Статистический анализ случайных ошибок
- •Нормальное или Гауссово распределение
- •Оценка приборной погрешности
- •4. Обработка и оформление результатов измерений
- •Обработка результатов прямых измерений
- •Обработка результатов косвенных измерений
- •Подготовка исходных данных.
- •Правила расчета погрешностей косвенных измерений.
- •5. Учет значащих цифр при вычислениях
- •6. Построение графиков Отражение доверительных интервалов на графиках.
- •Понятие о методе наименьших квадратов
- •Использование программы MicrosoftExcel для обработки экспериментальных данных
Организация лабораторного занятия включает:
самостоятельную внеаудиторную подготовку студента к выполнению каждой отдельной лабораторной работы в соответствии с ее программой и ведение лабораторного журнала;
контроль преподавателем степени подготовленности каждого студента к выполнению лабораторной работы;
выполнение лабораторной работы в полном объеме;
оформление отчета и его защиту каждым студентом в сроки, установленные преподавателем;
формирование преподавателем текущего и итогового рейтингов каждого из студентов по результатам выполнения и защиты им отдельных лабораторных работ.
Основные требования, предъявляемые к студенту при выполнении эксперимента и обработке результатов измерения
Любой эксперимент – даже учебная лабораторная работа – должен вестись сознательно на основе ясного понимания поставленной задачи. При подготовке к работе нужно четко усвоить: какие физические явления будут исследоваться; какие величины следует измерить; на какой теоретической основе базируется метод измерения данной величины; каков принцип действия данной установки в целом и каждого из применяемых приборов в отдельности. Только после этого можно приступать к измерениям.
Лабораторный журнал служит основным документом, позволяющим оценить работу студента. Кроме того, журнал - основа для обучения студента профессионально грамотному представлению результатов своей, в том числе и научной работы. Основное требование к журналу состоит в том, чтобы посторонний читатель мог не только понять цели и задачи работы студента, но и воспроизвести любой описанный в журнале эксперимент. Именно этим требованием должен руководствоваться студент при ведении лабораторного журнала.
Конкретную форму ведения записей в журнале выбирает сам студент, руководствуясь советами преподавателя; однако основное требование - ясность изложения и возможность воспроизвести по записи любой описанный эксперимент - должно быть выполнено независимо от индивидуальных особенностей студента (почерк, умение рисовать и т. д.).
Рекомендуется пользоваться в качестве журнала толстыми тетрадями стандартного формата.
С учётом этого, описание каждого эксперимента в лабораторном журнале должно содержать следующие пункты:
название ЛАБОРАТОРНОЙ РАБОТЫ, дата выполнения.
ЦЕЛЬ работы.В одном или двух предложениях сформулировать основную цель эксперимента. В процессе проведения опытов указать цель новой серии измерений или вычислений (можно просто указать, что именно измеряется, если «зачем» – очевидно).
перечень приборов и оборудования, схема установки. В журнале необходимо привести именно ту схему установки, которая была изображена на мониторе (или вами собрана) и использована при выполнении измерений. Если в ходе работы схема установки изменяется, это также должно быть отражено в журнале. На схеме обязательно указывайте основные параметры и характеристики используемых элементов и приборов.
ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ. Все первичные результаты записываются прямо в лабораторный журнал (ни в коем случае не на отдельные листочки). Оригинальные результаты являются наиболее ценной информацией, которую вы имеете, и не стоит рисковать её утратой. Переписывание результатов ведет к потере времени и к риску внести ошибки.
Не следует проводить никаких – даже самых простых – арифметических расчетов в уме, прежде чем записать результат измерения. Это правило связано с необходимостью уменьшить вероятность появления ошибок при записи.
Следует четко указать, что измеряется и в каких единицах. Измеренные величины обязательно должны включать оценку погрешности.При многократных измерениях результаты заносятся в соответствующую таблицу.
ВЫЧИСЛЕНИЯ. Все вычисления должны быть записаны в лабораторном журнале, а метод расчета ясно указан, т.е. должны быть приведены все расчётные формулы и выражения. Каждый вычисленный результат должен содержать соответствующее число значащих цифр. Здесь же должен быть проведён расчет погрешностей (анализ ошибок).Результаты – представлены в стандартной форме с обозначением единиц измерения.
Графики. Графики должны быть выполнены либо на миллиметровой бумаге, либо вExcel’е и распечатаны на принтере. В любом случае,на графиках должны быть чётко указаны названия осей координат, масштаб и размерности величин. Экспериментальные точки не должны сливаться друг с другом.
Помните, что результат – это точки, полученные экспериментально, а кривая (линия тренда) – это субъективное истолкование результатов эксперимента.
Готовый график снабжается заголовком, который должен содержать точное описание того, что показывает график.
РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ. Вывод не должен быть типа: сделано то-то и то-то. Если целью работы является определение какой-либо физической величины (например, ускорения свободного падения, скорости звука в воздухе и т.д.), то нужно указать, как согласуется полученное Вами значение со справочными данными. Если не согласуется по каким-либо причинам, то указать эти причины. Если целью работы является проверка какой-нибудь теоретической закономерности, то следует указать, подтверждают ли Ваши данные теоретические расчеты, а если нет, то почему.