Обработка результатов измерений

1. По результатам измерений диаметра проволоки рассчитать его среднее значение . Определить среднюю абсолютную D d и среднюю квадратичную s _d погрешности измерения диаметра по формулам (1.3) и (1.7).

2. Используя полученные данные для тока и напряжения, вычислить значение сопротивления по формуле R = U/ I.

3. Вывести формулы и вычислить погрешности косвенного измерения сопротивления D R и s _R. Считать, что D I = s _I и D I = s _U.

4. Нанести на координатную плоскость экспериментальные точки, откладывая по оси х величину длины проволоки , а по оси у соответствующее ей сопротивление R. Каждую точку изобразить с указанием погрешностей D и D R, как пересечение двух отрезков длиной 2D вдоль оси х и 2D R вдоль оси у с центрами в измеренных значениях.

5. Установить характер функциональной зависимости R = R ()и провести плавную линию, аппроксимирующую экспериментальные данные.

6. Определить графически среднее значение удельного сопротивления:

где

7. Вычислить погрешности Dr и s _r результатов косвенного определения удельного сопротивления, используя формулы (1.6) и (1.10) соответственно.

8. Результаты измерения удельного сопротивления представить в виде и

контрольные вопросы

1) Какие существуют основные формы и методы обработки экспериментальных данных?

2) Что называют погрешностью прямых измерений?

3) Что называют погрешностью косвенных измерений?

4) Что такое систематические погрешности?

5) Что такое случайные погрешности? В чем состоит их отличие от систематических?

6) Как определяется среднее значение измеряемой величины?

7) Чему равна абсолютная, относительная и средняя квадратичная ошибки (погрешности) прямых измерений?

8) Чем отличаются средние квадратичные ошибки единичного измерения и серии независимых измерений?

9) Что такое максимальная погрешность измерений?

10) Чему равна максимальная абсолютная, относительная и средняя квадратичная ошибки косвенных измерений?

11) Как определяются погрешности, вносимые различными измерительными приборами?

12) Как определить погрешность прибора, если известен его класс точности?

13) Как строится гистограмма распределения случайной величины?

14) Что такое кривая нормального распределения? Каков ее физический смысл?

15) Что называют стандартным отклонением и дисперсией измерения?

16) Что такое доверительная вероятность и доверительный интервал?

17) В чем физический смысл средней квадратичной погрешности?

18) Как построить график? Как выбрать масштаб графика?

19) Какие этапы включает процесс построения аппроксимирующей функции?

Какой из математических методов решения задачи аппроксимации получил наибольшее распространение? В чём заключается суть этого метода?

Штангенциркуль

Штангенциркуль предназначен для измерения длины до 150-500 мм, с точностью до 0.1 или 0.05 мм.

Штангенциркуль состоит из масштабной линейки – М с выступом А, называемым губкой, и подвижной рамки К, с другой губкой В. Рамка передвигается вдоль масштабной линейки, часть рамки снабжена нониусом.

Измеряемый объект зажимается между губками масштабной линейки и рамки.

Нуль масштабной линейки смещен на некоторое расстояние от плоскости губки А, на такое же расстояние смещен и нуль нониуса относительно плоскости губки В на рамке К. Таким образом, измеряемая длина предмета равна расстоянию между нулем масштабной линейки и нулем нониуса.

Снятие отсчета.
Микрометр.

Микрометр используется для измерения небольших значений длины до 25-50 мм и более с точностью до 0.01 мм.

Микрометр состоит из микрометрического винта А, ввинченного в скобу Е.

Измеряемое тело помещается между плоскостями торца А и упора А', укрепленного в скобе.

Шаг винта А равен 0,5 мм. На барабане С имеется лимб, разбитый на 50 равных делений. При вращении барабана он переме-щается вдоль шкалы Д, цена деления которой равна 0,5 мм, т.е. шагу винта А. Таким образом, цена деления лимба барабана 0,01 мм.

Измерение микрометром производят следующим образом: вращая винт А за головку В, прижимают измеряемый предмет к упору А' затем берут отсчет по неподвижной шкале Д с точностью до 0,5 мм и прибавляют сотые доли миллиметра, которые отсчитывают по делениям лимба барабана С.

Число сотых отсчитывают по штриху лимба, находящемуся против продольного штриха шкалы Д.

Министерство образования и науки Российской Федерации

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

Национальный минерально-сырьевой университет ”Горный”

Кафедра общей и технической физики.