Оценка точности измерений в курсе физики средней школы - Фетисов В.А.
Скачать (прямая ссылка):
Художественный редактор В. М. Прокофьев. Технический редактор Н. А.
Киселева. Корректор И. В. Чернова.
И Б № 12900
Сдано в набор 15.U3.91 Подписано к печати 05.11.91. Формат бОХЧО'Дв. Бум
офсетная № 2. Гарннт. Литер. Печать офсетная. Уел. печ. л. 6.0. Уел. кр.-
отт. 6,375. Уч.-изд. л. 6,17. Тираж 60 000 экз. Заказ № 22.
Ордена Трудового Красного Знамени издательство "Просвещение" Министерства
печати и массовой мацнн РСФСР. 129846, Москва, 3-й проезд Марьиной рощи,
41.
Саратовский ордена Трудового Краевого Знамени полиграфический комбинат
Министерства пеЧ массовой информации РСФСР. 410004, Саратов, ул.
Чернышевского, 59.
В А- 1991
ISBN 5-09-003014-6 (c) Фетисов "¦
ПРЕДИСЛОВИЕ
. Согласно программе одиннадцатилетней школы, физике отводится важнейшая
роль в обучении кадров для народного хозяйства страны. Помимо изучения
теоретического материала в преподавании физики/существенную роль Играют
лабораторные работы с применением различных методов учета погрешностей.
Задача учителя состоит в том, чтобы дать возможность ученику изучать
физику не только теоретически, но и практически, чтобы он имел более
глубокие представления о физических законах и явлениях, а самое главное,
мог самостоятельно анализировать и усваивать проходимый им материал. В
связи с этим полезно вспомнить высказывания известных ученых о роли
измерений. Например, Г. Галилей советовал измерять все доступное
измерению и делать доступным все недоступное ему, Д. И. Менделеев: "Наука
начинается с тех пор, как начинают измерять, точная наука немыслима без
меры", У. Кельвин: "Каждая вещь известна лишь в той степени, с какой ее
можно измерить".
Умение правильно измерять и обрабатывать полученные результаты необходимо
человеку не только в науке. Оно необходимо ему и в практической
деятельности. Поэтому одной из важнейших задач обучения физике в школе
является привитие учащимся измерительных навыков.
Желательно показать ученику на опытах, какова чувствительность наших
органов чувств, и привести примеры достигнутой техникой точности мер и
измерительных приборов, а также указать на то, что все они не являются
абсолютно точными; ими допускаются погрешности при измерении физической
величины.
Для формирования представлений о точности измерений необходимо дать
ученику понятие о причинах, искажающих результаты измерений. У учителей
найдется немало примеров из повседневной жизни, производства и науки,
чтобы в интересной форме преподнести этот материал ученику.
Вопросам измерений физических величин, описанию простейших методов учета
погрешностей этих измерений посвящается данное пособие, основная цель
которого - оказать помощь учителю физики в обучении учащихся методам
обработки результатов измерений.
Для более глубокого понимания используемых в школе методов учета
погрешностей, расширения знаний о вероятности их появления при измерении
молодому учителю предлагается статистический метод учета погрешностей.
Материал книги в основном дан так, что учитель может использовать его
непосредственно на уроках.
Материал III главы он может использовать на факультативных занятиях.
Второе издание переработано в соответствии с требованиями новой программы
по физике к знаниям и умениям учащихся.
Автор искренне благодарен Ю. Ф. Смирнову, Л. Д. Мешалкину, В. П.
Демковичу, А. 3. Синякову, А. А. Горшкову, Г. Г. Никифорову, Е. Л.
Шлыкову за ряд ценных предложений по улучшению рукописи.
'лава 1.
ПРОСТЕЙШИЕ МЕТОДЫ УЧЕТА ПОГРЕШНОСТЕЙ ПРИ ИЗМЕРЕНИИ
§ 1. ФИЗИЧЕСКИЕ ВЕЛИЧИНЫ И ИХ ИЗМЕРЕНИЕ
Рассматривая и изучая окружающие нас тела и явления, мы обнаруживаем
такие их свойства, качества, признаки и характеристики, которые могут
проявляться в большей или меньшей степени и, следовательно, могут
подвергаться количественной оценке.
Характеристика физических объектов или явлений материального мира, общая
в качественном отношении для множества объектов или явлений, но
индивидуальная для каждого из них в количественном отношении, называется
физической величиной.
Физические величины можно разделить на две категории: величины,
характеризующие свойства и состояние тел (масса, объем, плотность,
электрическое сопротивление, давление и др.), и величины, характеризующие
явления и процессы, протекающие во времени (линейная скорость, сила тока,
работа й т. д.). Чтобы иметь представление о физической величине с
количественной точки зрения, необходимо выразить ее числом, т. е.
измерить.
Измерить физическую величину - это значит найти опытным путем значение
физической величины, используя специальные технические средства.
Результаты измерений физических величин, получаемые в научно-
исследовательских лабораториях или в лабораторных работах школьниками,
всегда являются не абсолютно точными, а приближенными. Но степень
точности при этом, конечно, различна. Точность измерения зависит от
точности прибора и его чувствительности, а также от восприимчивости
органов чувств экспериментатора. Точность прибора определяется наименьшим
