Правила построения графиков

1. Графики строятся с помощью компьютерных программ или на миллиметровой бумаге.

2. Прежде чем строить график, необходимо:

 определить, какая переменная величина является аргументом, а какая функцией (значения аргумента откладываются по оси абсцисс, значения функции – по оси ординат);

 определить пределы изменения аргумента и функции по экспериментальным данным;

 указать физические величины, откладываемые на координатных осях, и обозначить единицы величин;

3. Нанести на график экспериментальные точки, обозначив их каким-нибудь значком (крестиком, кружочком, жирной точкой).

4. Провести через экспериментальные точки плавную кривую (прямую) так, чтобы эти точки приблизительно в равном количестве располагались по обе стороны от кривой (прямой). На компьютере в программе EXEL для этого используется режим линии тренда и избранный закон аппроксимации данных.

Динамика поступательного движения Работа 1. Оценка точности прямых и косвенных измерений

Цель работы – провести прямые и косвенные измерения физических величин. Выполнить оценку точности измерений.

Общие сведения

Сопротивление однородного цилиндрического проводника

,

где l – длина проводника; S – площадь его поперечного сечения;  – удельное сопротивление. В системе СИ  выражается в ом-метрах (Омм).

Удельное сопротивление

Площадь поперечного сечения S рассчитывается по измеренному значению диаметра проводника d: Сопротивление R вычисляется по измеренным значениям напряжения U и тока I согласно закону Ома для участка цепи

(1)

Таким образом, удельное сопротивление

(2)

Каждую из физических величин (l, d, U, I) можно измерить непосредственно соответствующими приборами с определенной точностью (прямые измерения). Величина удельного сопротивления  вычисляется по формуле (косвенные измерения).

В общем случае результат измерения величины х представляют в виде

где погрешность или ошибка измерения; – среднее значение величины.

Для однократных измерений за величину ошибки принимается систематическая погрешность, которую вносит сам прибор, а средним считается измеренное значение физической величины.

Измерения длины l проволоки проводится однократно линейкой. Погрешность измерения линейкой определяется как половина цены наименьшего деления.

Значения тока I и напряжения U измеряют однократно с помощью электромагнитных приборов (амперметра и вольтметра). Погрешность I и U этих измерений определяется по классу точности, который указан на шкале приборов: , где K – класс точности приборов; I_пр и U_пр – наибольшие значения силы тока и напряжения, которые могут быть измерены по шкале прибора.

Диаметр проволоки измеряется многократно штангенциркулем и микрометром. Проведя n измерений, получим серию результатов: . Как величина случайная диаметр варьирует около некоторого среднего значения, которое определяется как среднее арифметическое:

.

Средняя абсолютная ошибка

. (3)

Средняя квадратическая ошибка

(4)

Если ошибка меньше точности используемого прибора, то за величину ошибки следует принять последнюю.

Сопротивление R и удельное сопротивление  определяются косвенно, т.е. вычисляются по формулам (1) и (2). Погрешности в определении этих величин выражаются через погрешности измеренных величин и вычисляются по следующим формулам:

 средняя абсолютная погрешность измерения сопротивления

; (5)

 средняя квадратическая погрешность измерения сопротивления

; (6)

 средняя абсолютная погрешность измерения удельного сопротивления

; (7)

 средняя квадратическая погрешность измерения удельного сопротивления

. (8)