Файл: Измерения физических величин.pptx

Измерения физических величин

Предел измерения

Цена деления

Точность измерений

Измерение физической величины

Измерительные приборы

Интересно знать !

Погрешность измерений

Измере́ние — совокупность действий для определения отношения одной (измеряемой) величины  к другой однородной величине, принятой за единицу.

• Измерить какую-нибудь величину – это значит сравнить ее с однородной величиной, принятой за единицу
• Числовым значением измеряемой величины называется число, получившееся в результате измерения. Значением физической величины называется числовое значение совместно с обозначением используемой единицы.
• Измерение физической величины опытным путём проводится с помощью различных средств измерений —мер, измерительных приборов, измерительных преобразователей, систем, установок и т. д.

2. Измерить время падения камня – это значит сравнить ее с ……..

3. Измерить массу гири– это значит сравнить ее с ……..

часом

километром

секундой

сантиметром

Метром

килограммом

граммом

Шкала – упорядоченный числовой или символьный ряд значений: штриховые деления, возле которых написаны значения величин, соответствующие этим делениям. Эти расстояния могут быть дополнительно разделены еще на несколько делений, которые не обозначены цифрами.

Какие приборы изображены на рисунке

У термометра два предела: верхний предел измерения температуры равен +50 °С; нижний предел измерения — -40 °С.

Задание

ПРЕДЕЛЫ ИЗМЕРЕНИЯ — ЭТО МИНИМАЛЬНОЕ (НИЖНИЙ ПРЕДЕЛ) И МАКСИМАЛЬНОЕ (ВЕРХНИЙ ПРЕДЕЛ) ЗНАЧЕНИЯ ШКАЛЫ ПРИБОРА.

Определите пределы измерений приборов

Цена деления — это значение наименьшего деления шкалы прибора

Чтобы определить цену деления шкалы, необходимо:

---

1) выбрать два соседних значения, например 3 см и 4 см, на шкале линейки;

2)подсчитать число делений (не штрихов!) между этими значениями;

3) на линейке 1 число делений между значениями 3 см и 4 см равно 10; вычесть из большего значения меньшее (4 см - 3 см = 1 см) и полученный результат разделить на число делений.

Полученное значение и будет ценой деления шкалы прибора. Обозначим ее буквой С.

C = 1 см : 10 дел = 0,1 см/дел

Задание

На рисунке 44 представлены четыре мензурки. Определите цену деления каждой мензурки и объемы жидкостей, налитых в них.

Расстояние между двумя соседними метками составляет 1 см. Если этой линейкой измерять брусок, который изображён на рисунке, то правый конец бруска будет находиться между 9 и 10 метками. У нас есть два варианта определения длины этого бруска. 1. Если мы заявим, что длина бруска — 9 сантиметров, то недостаток длины от истинной составит более половины сантиметра (0,5 см =5 мм). 2. Если мы заявим, что длина бруска — 10 сантиметров, то избыток длины от истинной составит менее половины сантиметра (0,5 см =5 мм).

Точность измерений зависит от многих причин:

1) расположение наблюдателя относительно измерительного прибора: если на линейку смотреть сбоку, погрешность измерений произойдёт по причине неточного определения полученного значения;

2) деформация измерительного прибора: металлические и пластиковые линейки могут изогнуться, сантиметровая лента растягивается со временем;

3)несоответствие шкалы прибора эталонным значениям: при множественном копировании эталонов может произойти ошибка, которая будет множиться;

4)физический износ шкалы измерений, что приводит к невозможности распознавания значений

Чем меньше цена деления шкалы, тем точнее можно измерять данным прибором

ТОЧНОСТЬ ИЗМЕРЕНИЯ – СТЕПЕНЬ БЛИЗОСТИ РЕЗУЛЬТАТОВ ИЗМЕРЕНИЙ К ИСТИННОМУ ЗНАЧЕНИЮ ИЗМЕРЯЕМОЙ ВЕЛИЧИНЫ

---

• чем меньше цена деления шкалы, тем точнее можно измерять данным прибором
• Погрешность измерения не может быть больше цены деления шкалы измерительного прибора
• На рисунке изображены три линейки с одинаковыми верхними пределами (25 см). Но эти линейки измеряют длину с различной точностью. Наиболее точные результаты измерений дает линейка 1, менее точные — линейка 3

Погрешность измерений равна цене деления шкалы измерительного прибора

Результаты измерения записывают в виде 

A=a±Δa,

где

A — измеряемая величина, 

a — средний результат полученных измерений,

Δa  —  погрешность измерений.

ПОГРЕШНОСТЬ ИЗМЕРЕНИЯ — ОТКЛОНЕНИЕ ИЗМЕРЕННОГО ЗНАЧЕНИЯ ВЕЛИЧИНЫ ОТ ЕЁ ИСТИННОГО (ДЕЙСТВИТЕЛЬНОГО) ЗНАЧЕНИЯ 

Длина карандаша l =13,7 см.

Погрешность измерения равна

∆l=1 мм=0,1 см

Длину карандаша можно записать:

L=(l ± ∆l)

L=(13,7 ± 0,1) см
На рисунке 41 изображены измерительные приборы. Как они называются? Какие физические величины они измеряют? Какова цена деления шкалы каждого из них? Определите показания шкалы каждого из приборов (см. рис. 41). С какой точностью измеряют физические величины данными приборами? Определите верхний и нижний пределы измерения данными приборами.

• Определите:
• цену деления каждой шкалы транспортира, изображенного на рисунке 42;
• значение угла ВАС, используя каждую шкалу. Укажите точность измерения угла ВАС в каждом случае.

• Какую температуру показывает термометр (рис. 43). С какой точностью можно измерять температуру данным термометром?

• Интересно знать!
• В истории науки есть немало случаев, когда повышение точности измерений давало толчок к новым открытиям. Так, оценить расстояния до звезд и создать точные каталоги их положения астрономы смогли благодаря повышению точности измерения положения ярких звезд на небе. Более точные измерения плотности азота, выделенного из воздуха, позволили в 1894 г. открыть новый инертный газ — аргон. Повышение точности измерений плотности воды привело к открытию в 1932 г. тяжелого изотопа водорода — дейтерия. Позже дейтерий стал одной из составляющих ядерного горючего.

---

• Определите, одинаковые ли объемы жидкостей налиты в мензурки (рис. 45). Какая из мензурок позволяет определить объем жидкости с большей точностью?

---