Физика -7. Практическая работа: Чтение показаний прибора. Точность и погрешность измерений.
1. Ознакомьтесь с материалом видеофрагмента по теме урока, а также с материалом учебника п .5 Точность и погрешность измерений.
2. Запишите в тетрадях тему урока и алгоритм определения показаний прибора:
Чтобы определить показания прибора нужно:
1. уточнить какую величину и в каких единицах измеряет прибор;
2. вычислить цену деления шкалы прибора, цена деления обозначается двумя заглавными буквами ЦД;
3. к ближайшему подписанному делению прибавим (вычтем) количество неподписанных делений (промежутков) до показания прибора (положения стрелки, уровня жидкости), умноженное на цену деления.
4. вычислить погрешность прибора П – допустимую неточность измерений, она равна половине цены деления прибора, П = ЦД : 2;
5. записать ответ с учетом погрешности в виде А = а ± П, где А – буква, обозначающая измеряемую величину, а – показание прибора, П – погрешность измерений.
3. Выполните задания по образцу:
3.1. Термометры.
А
Б
В
Пример 1 (рисунок А):
1. прибор – термометр измеряет температуру в градусах Цельсия (°С), температура обозначается в физике буквой t;
2. Найдем ЦД, ЦД = (36 – 35) : 10 =0,1°С
3. ближайшее к показанию прибора подписанное деление 37°, от него до показания прибора 1 деление получим: t = 37 + 1*0,1 = 37,1°С
4. Найдем погрешность: П = ЦД:2 = 0,1:2 = 0,05 °С
5. Запишем результат с учетом погрешности:
t =(37,1 ± 0,05) °С
Аналогично определите показания термометров Б и В
3.2. Мензурки
Пример 2 (рисунок 1):
1. Прибор мензурка измеряет объем в мл (миллилитрах), объем обозначается буквой V
2. ЦД = (50 – 40): 10 = 1 мл
3. Ближайшее к уровню жидкости подписанное деление 30 мл, от него до уровня жидкости 3 деления (промежутка): V = 30 – 3*1 = 27 мл
4. Погрешность П = 1:2 = 0,5 мл
5. Результат с учетом погрешности: V = (27 ± 0,5) мл
Аналогично определите объем жидкости в мензурках 2, 3, 4.
3.3. Определите показания и запишите результат с учетом погрешности прибора. Прибор вольтметр, измеряет напряжение в вольтах (В), напряжение обозначается буквой u
Содержание
- – Что такое показание прибора?
- – Как определить цену деления и показания прибора?
- – Как определить цену деления и погрешность?
- – Что такое цена деления прибора?
- – Как определить цену деления шкалы формула?
- – Как определить цену деления пример?
- – Как вычислить цену деления в физике?
- – Как определить цену деления шкалы амперметра?
Определим объем налитой в мензурку жидкости. Для этого сначала определим цену деления шкалы мензурки. Найдем разность между двумя ближайшими обозначенными делениями.
Что такое показание прибора?
показание прибора — индикация указание обозначение — [Л. Г. Суменко. Англо русский словарь по информационным технологиям.
Как определить цену деления и показания прибора?
Цена деления – значение наименьшего деления шкалы прибора. Для определения цены деления шкалы нужно от большего числа, соответствующего какому-либо делению шкалы, вычесть меньшее и полученную разность поделить на число делений между цифрами. Получаем 0,1 сантиметра на деление.
Как определить цену деления и погрешность?
Для определения цены деления, то есть величины изменения измеряемой величины при изменении показаний расстояние между штрихами, Нужно взять два штриха, величина которых написана, и разность этих значений разделить на количество штрихов между ними. Например, на школьной линейке, между 1 и 2 см 10 делений.
Что такое цена деления прибора?
Цена деления шкалы — разность значений величины, соответствующих двум соседним отметкам шкалы.
Как определить цену деления шкалы формула?
Для определения цены деления шкалы измерительного прибора, надо выбрать два ближайших штриха, около которых написаны значения величины, далее из большего значения вычесть меньшее и полученное значение разделить на число делений, между этими штрихами.
Как определить цену деления пример?
72.7 тыс.
- Чтобы найти цену деления нужно:
- 1)Найти две ближайшие отметки с цифрами(например 5 и 10)
- 2)Посчитать сколько между этими отметками маленьких делений(например их будет 10)
- 3)Вычесть из большей отметки меньшую(например 10-5)и разделить получившейся ответ на количество делений(например 5:10)
- Пример:
- 1)10-5=5.
Как вычислить цену деления в физике?
Для определения цены деления шкалы измерительного прибора, надо выбрать два ближайших штриха, около которых написаны значения величины, далее из большего значения вычесть меньшее и полученное значение разделить на число делений, между этими штрихами.
Как определить цену деления шкалы амперметра?
Для определения цены деления амперметра нужно посмотреть на цифры, которые указаны на шкале прибора. Например, если шкала имеет такой вид: 0 l l l l 5 l l l l 10 , то необходимо от большего значения отнять меньшее и разделить на количество промежутков (палочек) между цифрами. Получим, что цена деления равна единице.
Интересные материалы:
Что такое ионы и катионы?
Что такое ионы серебра?
Что такое искусственное дыхание?
Что такое исследование Фвд?
Что такое юбар про?
Что такое извержение вулкана?
Что такое java update available?
Что такое JOXI?
Что такое какаду род?
Что такое кашне в русском языке?
Для измерения физических величин используют измерительные приборы. Например, для измерения высоты мы будем использовать такой измерительный прибор как линейка, для измерения массы тела – весы, для измерения температуры – термометр, а для измерения времени – часы и т.д..
Многие измерительные приборы имеют шкалу. Шкала измерительного прибора представляет собой совокупность отметок (точек, штрихов) вместе со связанной с ними нумерацией (числами). Для того, чтобы определить с какой точностью может измерить тот или иной прибор, необходимо знать его цену деления.
Ценой деления шкалы прибора называет расстояние между двумя ближайшими штрихами на шкале прибора. Для того чтобы определить цену деления (С) надо найти два ближайших штриха шкалы, возле которых написаны значения величины;
вычесть из большего значения меньшее и полученное число разделить на число делений, находящихся между ними.
Например, рассмотрим такой измерительный прибор как шприц. Шприц нужен для измерения такой физической величины как объем (V). Рассмотрим шкалу шприца и определить ее цену деления (см.рис.).
Для того, чтобы определить цену деления данной шкалы мы возьмем два ближайших штриха, возле которых написаны значения, например 7 и 8.
Далее выполним вычитание, как указано в инструкции выше: 8-7=1. Затем, посчитаем сколько делений между большими штрихами (на рисунке отмечены зелеными черточками и подписаны цифрами снизу). У нас получилось 5 делений.
Разделим получившуюся разницу на 5: 1/5=0,2. Значит цена деления шкалы нашего измерительного прибора равна 0,2 мл.
Запишем наши вычисления формулой: С=(8-7)/5=0,2 мл.
Пример с мензуркой
С = 40 – 30/2 = 5 мл.
Если данную мензурку наполнить полностью жидкостью, то ее объем будет равен 50 мл. А если налить жидкость до первого значения, отличного от нуля, то её объем будет равен 5 мл. Между штрихами 40 и 30 вмещается 10 мл жидкости. Между самыми близкими штрихами объем налитой жидкости будет равен 5 мл. Эта величина и будет являться ценой деления мензурки.
Для основных и производных единиц измерения в системе СИ используют дольные и кратные десятичные приставки для удобной записи чисел. Например: 6000000000=10М (приставки обозначают числа).
Задание. Приведите примеры известных Вам внесистемных единиц и соотношение их с единицами системы СИ.
В большинстве задач, где не дано обратное, желательно переводить скорость в метры/секунду (м/с). Для этого вспоминаем, что
1 км = 1000 м = 100 000 см = 1 000 000 мм
1 ч = 60 мин = 3600 с
Допустим, нам необходимо перевести 72 км/ч в метры в секунду.
Километры у нас находятся в числителе, часы в знаменателе, поэтому
72 км/ч * 1000 (домножаем на 1000, чтобы получить метры)
= 72000 м/ч / 3600 (делим на количество секунд в часе, чтобы получить из часов секунды; делим, поскольку часы у нас в знаменателе (снизу дроби), а не в числителе) = 20 м/с
Преобразовать – сначала перевести величину измерения в систему СИ, а потом преобразовать в стандартный вид.
Для того, чтобы определить, что такое миллисекунда, нужно понять, что представляет собой приставка “милли”. С помощью данной приставки образуются дольные единицы измерения в системе СИ. Приставка “милли” имеет латинское происхождение и означает “mille” – тысяча. Таким образом, единица измерения, образованная с помощью “милли” будет равна 0,001 от исходной единицы. Итак, миллисекунда – это одна из единиц измерения времени, она равна тысячной доле от 1 секунды.
Обозначается: мс (русский язык), ms (английский язык).
Чтобы перевести миллисекунды в секунды и наоборот, нужно помнить, что:
1 секунда = 1000 миллисекунд.
1 миллисекунда = 0,001 секунды.
Если нужно перевести миллисекунды в секунды, то достаточно заданное количество миллисекунд разделить на 1000. Например:
20 миллисекунд = 20 / 1000 = 0,02 секунды.
2000 миллисекунд = 2000 / 1000 = 2 секунды.
Если наоборот нужно перевести секунды в миллисекунды, то умножаем имеющееся число секунд на 1000. Например:
3 секунды = 3 * 1000 = 3000 миллисекунд.
0,05 секунды = 0,05 * 1000 = 50 миллисекунд.
0,15 : 1000=0,00015
Физические величины при измерениях и вычислениях обычно выражают числами. Они могут значительно отличаться друг от друга и выражаться как чрезвычайно малыми, так и гигантскими числами. Например, размеры различных тел лежат в пределах от микроскопических до космических масштабов и различаются в 1000000000000000000000000000000… раз (всего надо написать 60 нулей) – такое число даже сложно прочитать!
Как же записать очень малое или очень большое число, чтобы сэкономить бумагу и чтобы легко оперировать этими числами – складывать, вычитать, умножать, делить, да и вообще быстро прочитать и понять записанное?
Наиболее удобный способ записи малых и больших чисел заключается в использовании множителя 10 в некоторой степени. Например, число 2000 можно записать как 2·1000 или 2·10^3. Степень десяти (в данном случае «3») показывает, сколько нулей нужно приписать справа за первым множителем (в нашем примере «2»). Это называют записью числа в стандартной форме. Если число содержит более, чем одну значащую цифру, например 21500, то его можно записать как 21500·10^0 или 2150·10^1 или 215·10^2 или 21,5·10^3 или 2,15·10^4 или 0,215·10^5 или 0,0215·10^6 и так далее.
Запомним: в стандартной форме числа до запятой всегда оставляют только одну цифру, отличную от нуля, а остальные цифры записывают после запятой. Например, в стандартной форме число 21500 = 2,15·10^4.
math-prosto@mail.ru
Материал взят с инета.
Как определить показания вольтметра (см. задачу)?
Помогите решить задачу по физике для 9 класса. Вольтметр с внутренним сопротивлением 800 Ом подключен так, как показано на схеме и показывает 32 В. Источник тока идеальный, а сопротивления R1 = 240 Ом, R2 = 200 Ом. Определить показания вольтметра в этой схеме, если бы он был идеальным. Схема приложена
Я в школе учился давно, поэтому не совсем уверен, что правильно понимаю термины “идеальный вольтметр” и ” идеальный источник тока”. Возможно это означает, что сопротивление вольтметра — бесконечно, а внутреннее сопротивление источника тока равно нулю. Если это так, то задачу можно решать так:
В приведённой схеме резистор R2 и сопротивление вольтметра (обозначим его R3, хотя оно и не очень нужно, просто для ясности) соединены параллельно. Их эквивалентное сопротивление (R) определяется по формуле 1/R=1/R2+1/R3, Получаем, что R=160 Ом. Ток в цепи равен 32/160=0,2 А. Полное сопротивление цепи 160+240=400 Ом, ЭДС источника*0,2=80 В.
Если сопротивление вольтметра R3 — бесконечное, то он не влияет на параметры цепи. Тогда полное сопротивление цепи равно 240+200=440 Ом, Ток в цепи равен 80/440=(2/11) А, Падение напряжения на резисторе R2 (именно это и покажет вольтметр) составит (2/11)*200=400/11 В, или приблизительно 36,(36) В. (36) обозначает 36 в периоде, т.е. 36,36363636. , или округлённо 36,37 В.
Формирование умения снимать показания измерительных приборов
В 7-м классе, после знакомства с измерительными приборами, я выделяю дополнительно один-два урока (в зависимости от уровня математической подготовки класса) для формирования умения снимать показания измерительных приборов, имеющих шкалу. Можно использовать демонстрационное и лабораторное оборудование (измерительные цилиндры с различной ценой деления, термометры, амперметры, вольтметры и т.д.), а также рисунки шкал приборов в учебниках, задачниках, дидактических карточках.
В процессе эвристической беседы ученики, рассматривая различные измерительные приборы, выделяют их общие признаки и делают записи в тетрадях:
«Шкальный измерительный прибор имеет:
1) шкалу;
2) указатель, перемещающийся по шкале;
3) обозначение единиц измерения физической величины, которую измеряет данный прибор».
Затем они приходят к выводу (и записывают порядок действий в тетрадь), что для снятия показаний приборов необходимо выполнить следующие действия:
1) определить, какая физическая величина измеряется данным прибором;
2) определить цену деления прибора;
3) определить показания прибора.
Далее следует мотивационный этап – я вызываю у учеников затруднение: на доске или на экране (с помощью кодоскопа) демонстрирую шкалу и прошу определить показание.
К сожалению, обычно немногие могут быстро и правильно выполнить это простое задание (хотя определять цену деления семиклассники уже должны уметь из курса математики). Ученик, давший правильный ответ, подробно объясняет, как он рассуждал. Затем семиклассники оформляют рисунок в тетрадях и делают вычисления (один из учеников комментирует). Я показываю записи на экране – для проверки:
Далее я сообщаю: «Сегодня мы будем учиться снимать показания с любой (!) самой сложной шкалы любого (даже незнакомого!) прибора», – и показываю на экране (или на доске) новую шкалу:
Ученики аккуратно делают рисунок в тетрадях и получают учебные инструкционные карты с очень подробным алгоритмом снятия показаний прибора. В инструкционной карте I – два задания. Для выполнения задания 1 необходима таблица (она висит на стене), задание 2 можно пока пропустить или выполнить устно.
Один из учеников читает вслух задания и способы их выполнения. Класс делает записи в тетрадях, я пишу на доске (или использую кодоскоп):
1) °С, температура.
2) Цена деления:
3) Показания прибора: c + n • d.
t = 12 °С + 5 • 0,5 °С = 14,5 °С.
Далее можно начать оформлять задачу № 31 (рис. 9) из задачника В.И.Лукашика (для 7–8-го классов).
Поясняю, что достаточно изобразить участок шкалы, на котором снимают показания (рисовать полностью измерительные цилиндры слишком долго). Затем ученики продолжают работать самостоятельно, по необходимости пользуясь инструкционными картами или с помощью учителя.
На дом дается аналогичное задание: снять показания изображенных на рисунках приборов.
Обычно на отработку и закрепление умения требуется еще один урок (я использую часы из резерва). За это время каждый ученик выполняет разное количество заданий (они могут быть различными и по уровню сложности), что позволяет осуществлять дифференцированный подход. Учитель и сильные ученики оказывают помощь тем, у кого возникают затруднения. Оценивать классные и домашние работы можно выборочно.
На следующем уроке проводится лабораторная работа № 1. Теперь ученики используют полученные знания и умения на практике, работая с реальными физическими измерительными приборами. А учитель, проверяя работу, сможет судить о сформированности навыка снятия показаний.
Лабораторная работа № 1
Цель работы: определить цену деления измерительного цилиндра и научиться определять с его помощью объем жидкости.
Оборудование: измерительный цилиндр с водой.
Задание 1. Определить цену деления измерительного цилиндра.
Задание 2. Определить объем жидкости в измерительном цилиндре.
Цена деления измерительного цилиндра: d = . см 3 = . м 3 .
Объем жидкости в измерительном цилиндре: V = . см 3 = . м 3 .
Перевод единиц из см 3 в м 3 обычно вызывает затруднения. Необходимо обсудить с семиклассниками, как это делается. Сильные ученики быстро выполняют работу и берут измерительные цилиндры с другой ценой деления (или другие приборы). Таким образом, за 2–3 урока удается сформировать обобщенное умение снимать показания со шкальных измерительных приборов и повысить интерес к предмету. Больше к этому вопросу в старших классах мы не возвращаемся.
Снятие показаний приборов
Учебная инструкционная карта I
Задание 1: определить, какая физическая величина измеряется данным прибором.
1) найдите на шкале обозначение единицы физической величины;
2) установите по таблице наименование единицы физической величины, измеряемой данным прибором;
3) установите по таблице, какую физическую величину измеряет данный прибор;
4) прочитайте значения физических величин, указанные на шкале прибора.
Задание 2: определить пределы измерения прибора.
1) определите наименьшее значение физической величины, указанное на шкале прибора. Запишите: «Нижняя граница измерения прибора равна. »;
2) определите наибольшее значение физической величины, указанное на шкале. Запишите: «Верхняя граница измерения прибора равна. »
Учебная инструкционная карта II
Задание: определить цену деления шкалы прибора.
1) выберите участок шкалы, на котором будете определять цену деления (по ближайшим от указателя делениям, возле которых проставлены цифры);
2) укажите наибольшее значение измеряемой физической величины на этом участке: b = . ;
3) укажите наименьшее значение измеряемой физической величины на этом участке: c = . ;
4) подсчитайте число делений (т.е. число промежутков между черточками) на участке от c до b. Запишите: a = . ;
5) вычислите цену деления шкалы прибора:
Ценой деления прибора называют значение физической величины, приходящееся на наименьшее деление данного участка шкалы прибора:
b – верхняя граница участка шкалы;
c – нижняя граница участка шкалы;
a – число делений, т.е. число промежутков между черточками от c до b.
Учебная инструкционная карта III
Задание: определить показания прибора.
1) определите наименьшее значение измеряемой величины на участке шкалы, для которого определялась цена деления: c = . ;
2) подсчитайте число делений от c до указателя (стрелки): n = . ;
3) вычислите показание: c + n • d = . , где d – цена деления.
Полученный результат соответствует значению измеряемой физической величины.
Внимание! Не забывайте при вычислениях указывать единицы физических величин!
Как найти показания вольтметра?
Между точкой «+» и «3» падает 140 вольт. Следовательно, в точке «1» получается плечо делителя из R1 = 20 Ом и параллельного соединения 20 Ом и 30 Ом = 12 Ом.
Получается, что на комбинированном плече делителя падает 140*(12/32) = 52.5 Ом. Скобки поставил для наглядности. Это напряжение делится пополам делителем R2+R4. Получаем 26.25 вольта.
Теперь отнимаем их от 140 и получаем 113.75.
Вуаля.
А про звезду с треугольником — не понял. Простите.
Если про делитель напряжения на сопротивлениях непонятно, то либо продолжайте изучать закон Ома, либо в поиск.
Можно в личку.
сумма сопрот w=R2+R3+R4 = 50. напротив узла 1:
r1= R2*R3/w =300/50 = 6;
2: r2 = 4.5; 3: r3 = 6;
Это сопротивления звезды .
Цепочка : R1;r2;r3 (r1 для напряжения V роли не играет)
V = U*(R1+r2)/(R1+r2+r3) = 112.4590164
Лично меня всегда учили сначала «разворачивать» схему более удобно (в сложных задачах)
Выбираем самую длинную «дорогу»(от + к -) и рисуем на 2 схеме ее прямо, обозначаем узлы и ответвления
Дальше легко, по закону ома.
У меня получилось так же, как и у Алексея ответ
Правда я решал там «числами» и плохо понятно.
