ЛР №1. Ознайомлення з вимірювальними приладами. Визначення ціни поділки шкали приладу

 Мета роботи: навчитися визначати основні характеристики засобів вимірювання, ціну поділки вимірювального приладу і знімати його покази.

 Обладнання: лінійка, мірний циліндр або мензурка, лабораторний термометр. 

  Техніка безпеки: під час користування мірним циліндром, мензуркою або колбою, які виготовлені із скла, потрібно міцно тримати їх у руці. 

 Теоретичні відомості

        Фізичні величини вимірюють, порівнюючи з відповідною одиницею – еталоном, за допомогою вимірювальних мір і приладів. 

Вимірювання — пізнавальний процес визначення числового значення вимірюваної величини, а також дія, спрямована на знаходження значення фізичної величини дослідним шляхом, порівнюючи її з одиницею вимірювання за допомогою засобів вимірювальної техніки.

Вимірювальний прилад – це засіб вимірювання, в якому значення фізичної величини визначають відповідним пристроєм – шкалою з покажчиком (стрілкою або цифровим індикатором). 

Засоби вимірювання мають свої характеристики. Основні з них:

      − призначення (яку величину вимірює);

      − одиниця вимірювання 

     − межі вимірювання (початкове – нижня межа і кінцеве – верхня межа значення вимірюваної приладом величини); 

     − поділка шкали – проміжок (довжина інтервалу) між двома сусідніми рисками шкали; 

Вимірювати можна властивості реально існуючих об'єктів пізнання — фізичні величини:

Результатом вимірювання є фізична величина.

    Приступаючи до вимірювань, необхідно перш за все підібрати прилади з урахуванням їх меж вимірювань. Межі вимірювання – це мінімальне (нижня межа) і максимальне (верхня межа) значення шкали приладу. 

    Найчастіше межа вимірювання одна, але може бути дві. Наприклад, лінійка має одну межу (верхню). У термометра дві межі: верхня межа вимірювання температури та  нижня межа вимірювання.

    Відліковий пристрій – шкала з покажчиком. У різних вимірювальних приладах може бути у вигляді прямої, кола або дуги. Шкала може бути нерухомою з рухомим покажчиком чи рухомою з нерухомим покажчиком.

      Шкала приладу задає точну міру для порівняння з вимірюваною величиною. Вона є упорядкованою сукупністю рисок (крапок або штрихів), які відповідають послідовності значень вимірюваної величини. 

 Щоб визначити ціну поділки шкали вимірювального приладу, потрібно: 

     − Вибрати дві сусідні позначки, які позначені цифрами. 

     − Від більшого значення відняти менше.

     − Порахувати кількість поділок між числами. 

  − Отриману різницю поділити на кількість поділок між числами. 

    Ціна поділки шкали (С) – визначається як різниця R між верхньою (ВМ) і нижньою (НМ) межами або між більшим і меншим значенням найближчих позначок шкали, позначених цифрами, поділених на кількість проміжків (інтервалів) (N) між ними: 

  Алгоритм визначення ціни поділки шкали приладу:

1. Знайти два найближчих штриха шкали, біля яких написані значення величин.

2. Відняти від більшого значення менше.

        3. Отримане число розділити на число поділок (проміжків), що знаходяться між ними.

  Презентація: Визначення ціни поділки вимірювального приладу

 

Під час вимірювань потрібно дотримуватися наступних правил.

• На шкалу приладу потрібно дивитися перпендикулярно до неї, інакше покази можуть бути спотворені. 
• У процесі вимірювання нульова позначка шкали повинна збігатися з початком відліку. 
• Якщо значення вимірювальної величини знаходиться між позначками шкали приладу, то результат необхідно округлити в бік ближчої позначки, а якщо посередині – то до більшого значення.
•  Засоби вимірювання потрібно добирати таким чином, щоб під час вимірювань їхні покази були в середній частині шкали або ближче до її кінця. 
• Під час зняття показів приладу треба обов’язково враховувати ціну поділки його шкали. Результат вимірювання не може бути точнішим за значення ціни поділки. 

    Пам’ятайте: не існує абсолютно точних вимірювань; кожне вимірювання здійснюється з певною похибкою. 

Виконання роботи 

1. Уважно розгляньте фізичні прилади, які розташовані на парті перед вами. 

Мензурка 👇

Лінійка 👇

Лабораторний термометр 👇

2. Запишіть до таблиці, які фізичні величини можна виміряти кожним із приладів та яка одиниця вимірювання даних фізичних величин.

3. Встановіть та запишіть до таблиці верхню і нижню межу вимірювань для кожного вимірювального приладу.

                    

               

4. Виберіть будь-які дві сусідні позначки, що позначенні цифрами, та обчисліть різницю між цими значеннями R. Результат обчислень запишіть до таблиці. 

5. Порахуйте кількість проміжків N між цими двома позначками, що позначені цифрами, та результат запишіть до таблиці. 

6. Обчисліть ціну поділки для кожного вимірювального приладу за формулою:

Результат обчислень занесіть до таблиці.

Додаткове експериментальне завдання:

Обчисліть ціну поділки вимірювальних приладів за формулою:

де N_{n - кількість поділок між верхньою та нижньою межами вимірювального приладу.}

Порівняйте значення ціни поділки С =           із таблиці та С_{n =}

Чи залежить обчислене значення ціни поділки приладу від способу її вимірювання?

        Домашній експеримент

    За допомогою шприца, двостороннього скотчу, маркера, прозорої пляшки і води, підфарбованої зеленкою, виготовте мензурку та визначте  ціну її поділки.

Завдання для самоперевірки: 

Виконайте тестові завдання:

https://onlinetestpad.com/23rh3577d4hz4