Предпросмотр материала:
Как определять погрешности измерений
Измерение – нахождение значения физической величины опытным путем с помощью средств измерений.
Прямое измерение – определение значения физической величины непосредственно средствами измерения.
Косвенное измерение – определение значения физической величины по формуле, связывающей ее с другими физическими величинами, определяемыми прямыми измерениями.
А, В, С, … - физические величины.
Апр. – приближенное значение физической величины.
А – абсолютная погрешность измерения физической
величины.
- относительная погрешность измерения
физической величины.
![]()
![]()

иА
– абсолютная
инструментальная погрешность, определяемая конструкцией прибора.
оА – абсолютная погрешность отсчета, она равна в
большинстве случаев
половине цены деления; при измерении времени – цене деления секундомера или часов.
![]()
Абсолютную погрешность измерения обычно округляют до одной значащей цифры:
![]()
Численное значение результата измерений округляют так, чтобы его последняя цифра оказалась в том же разряде, что и цифра погрешности:
Результат измерения записывается так:
%
![]()
Определение погрешности методом среднего арифметического
При многократных измерениях величины погрешность можно оценить следующим образом:
1. Определить среднее значение величины А:
(при трех
измерениях).
2.Определить отклонение каждого значения от среднего:
![]()
3.Определить среднее значение отклонения, его и принимают за абсолютную погрешность:

4.Определить относительную погрешность и выразить ее в процентах:

|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
2 |
|
|
||
|
3 |
|
|
Многократные измерения предпочтительнее, так как при их проведении возможна компенсация случайных факторов, влияющих на результат. Обычно многократные измерения проводят, слегка изменяя условия опыта, но предполагая, что значение величины А не изменяются
Определение погрешности косвенных измерений
При косвенных измерениях значение физической величины находится путем расчетов по формуле.
Относительную погрешность определяют так, как показано в таблице:
|
Формула величины |
Формула относительной погрешности |
|
1. |
|
|
2. 3. |
|
|
4. |
|
Абсолютную погрешность определяют по формуле:

(
выражается десятичной дробью)
Пример: пусть измеряется сопротивление проводника.
.
Результаты прямых измерений:
![]()
Тогда
;
,
;
,
;
,
,
.
Графическое представление результатов эксперимента
Правила построения графиков
|
выберите соответствующую бумагу; выберите масштаб по осям координат; напишите обозначения измеряемых физических величин; нанесите на график данные; нанесите на график доверительные интервалы; проведите кривую через нанесенные точки; составьте заголовок графика. |
Для построения графиков выпускают специальную бумагу-миллиметровку.
При выборе масштабов по осям координат следует руководствоваться следующими правилами:
- значение независимой переменной откладывают вдоль оси абсцисс, функции – вдоль оси ординат;
- цена наименьшего деления масштабной сетки должна быть сравнимой с величиной погрешности измерения;
- точка пересечения оси абсцисс и оси ординат не обязательно должна иметь координаты (0,0).
При построении графиков следует
иметь в виду, что по результатам опытов мы получаем не точку, а прямоугольник
со сторонами
и
.
В
|
|||||
|
|||||
·
![]()
![]()
![]()
![]()
![]()
![]()
![]()
·
![]()
0 А
При выполнении простых лабораторных работ достаточно обвести экспериментальную точку кружком или пометить крестиком, не указывая доверительных интервалов.
Этот кружок или крестик будут обозначать, что данная точка получена с каким-то приближением и истинное значение измеряемой величины лежит где-то в ее окрестности.
Правила приближенных вычислений
1. Основное правило округления.
Если первая отброшенная цифра равна 5 или больше, то последнюю из сохраняемых цифр увеличивают на единицу; если первая отброшенная цифра меньше 5, то последнюю из сохраняемых цифр оставляют без изменения, например:
![]()
![]()
2. При сложении и вычитании приближенных чисел в полученном результате сохраняют столько десятичных знаков, сколько их в числе с наименьшим количеством десятичных знаков, например:
![]()
3. При умножении и делении приближенных чисел в полученном результате нужно сохранить столько значащих цифр, сколько их имеет приближенное число с наименьшим количеством значащих цифр, например:
![]()
4. При возведении в квадрат приближенного числа нужно в результате сохранять столько значащих цифр, сколько их имеет возводимое в степень число, например:
![]()
5. При извлечении квадратного корня в результате нужно сохранять столько значащих цифр, сколько их имеет подкоренное число, например:
![]()
6. При вычислении промежуточных результатов в них следует сохранять на одну цифру больше, чем требуют правила 2-5. Причем при подсчете значащих цифр запасные цифры не учитываются. В окончательном результате запасная цифра отбрасывается по основному правилу округления.
7. При нахождении углов или тригонометрических функций значение соответствующего угла записывают с точностью до градуса, если значение тригонометрической функции имеет две значащие цифры; если угол задан с точностью до градусов, то в значении тригонометрической функции сохраняют две значащие цифры, например:
В каталоге 7 495 курсов по разным направлениям
Учебник: «Физика (базовый уровень)», Мякишев Г.Я., Буховцев Б.Б., Чаругин В.М. / Под ред. Парфентьевой Н.А.
Тема: Глава 13. Физика атомного ядра
Учебник: «Физика (базовый уровень)», Мякишев Г.Я., Буховцев Б.Б., Чаругин В.М. / Под ред. Парфентьевой Н.А.
Тема: Колебания и волны
Учебник: «Физика (базовый уровень)», Мякишев Г.Я., Буховцев Б.Б., Сотский Н.Н. / Под ред. Парфентьевой Н.А.
Тема: § 82. Принцип действия тепловых двигателей
Учебник: «Физика», Перышкин А.В.
Тема: § 5 Конвекция