>>> Перейти на полный размер сайта >>> Учебник для 6 класса ФИЗИКА§ 7. Измерительные приборы. Цена деления. Точность измеренийПриступая к измерениям, необходимо прежде всего подобрать приборы с учетом их пределов измерений. Пределы измерения — это минимальное (нижний предел) и максимальное (верхний предел) значения шкалы прибора. Чаще всего предел измерения один, но может быть два. Например, линейка (рис. 37) имеет один предел (верхний). Он равен 25 см. У термометра (рис. 38) два предела: верхний предел измерения температуры равен +50 °С; нижний предел измерения — -40 °С.
Рис. 37
Рис. 38 На рисунке 39 изображены три линейки с одинаковыми верхними пределами (25 см). Но эти линейки измеряют длину с различной точностью. Наиболее точные результаты измерений дает линейка 1, менее точные — линейка 3. Что же такое точность измерений и от чего она зависит? Для ответа на эти вопросы рассмотрим сначала цену деления шкалы прибора.
Рис. 39 Цена деления — это значение наименьшего деления шкалы прибора. Чтобы определить цену деления шкалы, необходимо:
Полученное значение и будет ценой деления шкалы прибора. Обозначим ее буквой С. Для линейки 1: C1 = 1 см : 10 дел = 0,1 см/дел Для линейки 2: C2 = 1 см : 5 дел = 0,2 см/дел Для линейки 3: C3 = 1 см : 2 дел = 0,5 см/дел Точно так же можно определить и цену деления шкалы мензурок 1 и 2 (рис. 40). Цена деления шкалы мензурки 1:
Цена деления шкалы мензурки 2:
Рис. 40 Измерим один и тот же объем мензуркой 1 и мензуркой 2. Исходя из показаний шкалы объем воды в мензурке 1: V = 35 мл. Из показаний шкалы мензурки 2: V = 37 мл. Понятно, что точнее измерен объем воды мензуркой 2, цена де- ления которой меньше (1 мл/дел < 5 мл/дел ). Значит, чем меньше цена деления шкалы, тем точнее можно измерять данным прибором. В этом случае говорят: мензуркой 1 мы измерили объем с точностью до 5 мл (сравните с ценой деления шкалы С1 = 5 мл/дел), мензуркой 2 — с точностью до 1 мл (сравните с ценой деления С2 = 1 мл/дел). Итак, любым прибором, имеющим шкалу, измерить физическую величину можно с точностью, не превышающей цены деления шкалы. Линейкой 1 (см. рис. 39) можно измерить длину с точностью до 1 мм. Точность измерения длины линейками 2 и 3 определите само- стоятельно. Подумайте и ответьте
Рис. 41 Интересно знать! В истории науки есть немало случаев, когда повышение точности измерений давало толчок к новым открытиям. Так, оценить расстояния до звезд и создать точные каталоги их положения астрономы смогли благодаря повышению точности измерения положения ярких звезд на небе. Более точные измерения плотности азота, выделенного из воздуха, позволили в 1894 г. открыть новый инертный газ — аргон. Повышение точности измерений плотности воды привело к открытию в 1932 г. тяжелого изотопа водорода — дейтерия. Позже дейтерий стал одной из составляющих ядерного горючего. Сделайте дома сами Имея пластиковую бутылку и мерный стакан, изготовьте мензурку. Определите цену деления, точность измерения изготовленной вами мензуркой. Для изготовления шкалы используйте узкий лейкопластырь. Примите участие в конкурсе на «Лучшую мензурку класса».
Упражнения
Рис. 42
|