Оценка точности измерений в курсе физики средней школы - Фетисов В.А.
Скачать (прямая ссылка):
На боковые призмы коромысла надеваются серьги Ср, на которых
подвешиваются крестовины Д с чашками Ч.
Рис. 18
Рис. 21
61
Сережки, крестовины, чашки отмечены значками, указывающими, на какой
стороне весов они должны находиться.
На верхней грани коромысла установлен поворотный грузик /7, при помощи
которого можно изменить положение центра тяжести коромысла. Для
горизонтальной установки весов имеется отвес О.
Правила пользования весами
- При помощи установочных винтов выравнивают положение подставки весов,
контролируя его по отвесу.
Острие отвеса должно находиться против указателя.
- Поднимают стойку с чашками и приводят весы в колебание.
Если стрелка весов отклоняется во время колебаний на различные углы от
среднего деления шкалы, весы следует подрегулировать посредством
поворотного грузика П.
Но если их невозможно отрегулировать, то замечают деление, против
которого останавливается стрелка коромысла при ненагру-женных весах, и
принимают это деление за исходное положение равновесия.
- Нагрузку весов и снятие тел и гирь производят при опущенной стойке
(арретированных весах).
- По окончании работы стойка должна быть опущена, чтобы коромысло лежало
на штифтах Ш для сохранности призм.
Примечание. Для всех весов существует верхняя и нижняя границы
взвешивания, в диапазоне которых обеспечивается определенная стандартом
точность, взвешивания. В школьных условиях с достаточной степенью
точности можно пользоваться весами и вне этих границ.
В научно-исследовательских институтах, в химической промышленности
применяют очень точные аналитические весы, измеряющие массы вещества до 1
мг.
При пользовании ими тело уравновешивают гирями из набора до 10 мг. Более
точное взвешивание производится рейтером, сидящим на коромысле весов.
Необходим учет погрешности гирь и чувствительности весов.
Пример. Тело, взвешенное на весах настольных ВНЗ-2, имеет массу 425 г.
Допускаемая заводами погрешность гирь следующая:
200 г - 300 мг 20 г - 100 мг 5 г - 40 мг
Общая погрешность: 425 г [-740 мг.
Чувствительность весов при нагрузке от 20-500 г равна ±0,5 г.
§ 18. ДИНАМОМЕТР УЧЕБНЫЙ
Динамометр пружинный допускает максимальную нагрузку 4 Н (рис. 21).
Допускаемая погрешность для нагрузки в 4 Н равна ±0,1 Н, т. е. 2,5%. Цена
деления - 0,1 Н.
62
Класс точности - школьный.
Шкала динамометра имеет градуировку в ньютонах.
Школьный динамометр имеет допускаемую погрешность 2,5%, которую
необходимо учитывать (или вносить поправку в показание прибора). Для
определения поправки нагружаем динамометр, например, гирями массой 306 г,
вес которых 3 Н, и снимаем показания, затем определяем поправочный
множитель, который записываем на динамометре (см. таблицу).
Вес гири Показание динамометра Поправочный множитель
3 н 3,05 Н 0,93
3 н 2,95 Н 1,02
Для нахождения результата значение, полученное с помощью
динамометра, надо умножить на поправочный множитель.
Правила пользования динамометром
- Определяют цену деления динамометра.
- Для проверки жесткости пружины динамометра его нагружают гирями и
сравнивают показания с весом гирь. Определяют поправку, выразив ее в
процентах, или вводят поправочный коэффициент. Погрешность градуировки
шкалы незначительна.
- Стержень и пружина при измерении силы, растягивающей пружину, не должны
касаться основания.
- Желательно, чтобы конец указателя касался шкалы (для устранения
колебаний указателя).
- При снятии показаний глаз должен находиться против указателя (если
последний не соприкасается со шкалой), чтобы луч зрения бал
перпендикулярен к шкале (для устранения параллакса).
- Динамометр нельзя нагружать грузом, большим допустимого.
§ 19. ТЕРМОМЕТРЫ
Термометры ртутные лабораторные со шкальной пластинкой и палочные имеют
шкалу от - 10 до +100 °С. Цена деления 1 °С. До пускаемые погрешности
(ГОСТ 215-57) ±1 °С.
Для более точного измерения температур предназначен ртутный термометр со
шкалой от 0 до 50 °С. Цена деления 0,1 °С.
Правила пользования термометром
- При измерении температуры газообразного тела, например воздуха,
термометр не держать за резервуар, не дышать на него, иначе теплота
человеческого тела может оказать влияние на показания термометра.
Плохая теплопроводность газа и конвекционные токи в нем могут исказить
результат наблюдения. Например, в зимнее время температура у окон ниже,
чем у противоположной им стены, или
воздух в верхних слоях комнаты более нагрет, чем в нижних. Поэтому при
определении температуры газа необходимо принять соответствующие меры для
устранения погрешностей, возникающих вследствие внешних причин.
- При измерениях температуры жидкости последнюю необходимо предварительно
перемешать, чтобы температура во всех ее слоях была одинакова.
Резервуар термометра целиком погружают' в жидкость.
При отсчете показаний термометр не вынимают из жидкости.
- При измерении температуры сыпучих тел в них зарывают резервуар
термометра.
- Для твердых тел, не имеющих температуры окружающей среды (воздуха,
