Как определить цену деления

Как определить цену деления

Учебник для 6 класса

§ 7. Измерительные приборы. Цена деления. Точность измерений

Приступая 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:

    выбрать два соседних значения, например 3 см и 4 см, на шкале линейки (см. рис. 39); подсчитать число делений (не штрихов!) между этими значениями; на линейке 1 (см. рис. 39) число делений между значениями 3 см и 4 см равно 10; вычесть из большего значения меньшее (4 см — 3 см = 1 см) и полученный результат разделить на число делений.

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.

Определение цены деления прибора

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

  1. Что называют ценой деления?
  2. Как определить цену деления шкалы прибора?
  3. От чего зависит точность измерения данным прибором?
  4. На рисунке 41 изображены измерительные приборы. Как они называются? Какие физические величины они измеряют? Какова цена деления шкалы каждого из них?
  5. Определите показания шкалы каждого из приборов (см. рис. 41).
  6. С какой точностью измеряют физические величины данными приборами?
  7. Определите верхний и нижний пределы измерения данными приборами. Можно ли данный термометр использовать для измерения температуры наружного воздуха зимой на Северном полюсе? Почему?
  8. На каких видах транспорта можно использовать данный спидометр (см. рис. 41): на самолете, автомобиле, велосипеде? Почему?

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

  1. Определите:
  1. цену деления каждой шкалы транспортира, изображенного на рисунке 42;
  2. значение угла ВАС, используя каждую шкалу. Укажите точность измерения угла ВАС в каждом случае.
  • Определите цену деления шкалы часов, если между делениями, соответствующими значениям 15 мин и 30 мин, имеется 3 деления.
  • Температура воздуха в комнате t = 16°С. После того как протопили печь, столбик комнатного термометра поднялся на 4 деления. Определите, какая температура воздуха установилась в комнате, если цена деления термометра С = 2,0°С/дел.
  • Какую температуру показывает термометр (рис. 43). С какой точностью можно измерять температуру данным термометром?

    Рис. 43

  • На рисунке 44 представлены четыре мензурки. Определите цену деления каждой мензурки и объемы жидкостей, налитых в них.

    Рис. 44

  • Определите, одинаковые ли объемы жидкостей налиты в мензурки (рис. 45). Какая из мензурок позволяет определить объем жидкости с большей точностью?

    Рис. 45

  • Выполнение работы. 1. Определить цену деления вольтметра и амперметров

    1. Определить цену деления вольтметра и амперметров.

    2. Подключая вольтметр непосредственно к клеммам источника тока определить ЭДС источников тока .

    3. Собрав схему в соответствии с рисунком 3.1. измерить ток и напряжение на первом проводнике и, используя законы Ома для участка цепи (2.1) и замкнутой цепи (3.1) определить сопротивление первого проводника и внутреннее сопротивление первого источника тока.

    4.Опыт по пункту 3 повторить, используя второй источник тока и третий проводник. Определить сопротивление и внутреннее сопротивление второго источника тока . Результаты расчетов занести в таблицу.

    5. Для схемы изображенной на рисунке 4.1 составить систему уравнений по первому и второму правилу Кирхгофа.

    6. Собрать схему изображенную на рисунке 4.1. Переменное сопротивление позволяет изменять токи в ветвях, а амперметры измерять токи в них.

    7. Установив с помощью переменного сопротивления токи в ветвях их значения занести в таблицу 1.

    8. Используя метод амперметра и вольтметра (пункт 3) определить величину второго сопротивления.

    Таблица 1.

    , В , В ,Ом ,Ом ,Ом ,Ом ,Ом , А , А , А
                       
                       

    9. Используя данные таблицы 1 проверить справедливость составленных уравнений. Проверке подлежат уравнения, составленные на основе первого и второго правил Кирхгофа. Сделать вывод.

    Контрольные вопросы.

    1. Что такое электрический ток? Каковы основные свойства электрического тока?

    Лабораторная работа № 1. Определение цены деления измерительного прибора.

    Сформулируйте условия возникновения и существования тока в проводнике.

    3. Что такое сила тока? Плотность тока?

    4. Выведите закон Ома в дифференциальной форме.

    5. Какие силы получили название сторонних сил?

    6. Что такое ЭДС источника тока?

    7. Выведите закон Ома для неоднородного участка цепи.

    8. Сформулируйте правила Кирхгофа.

    Рекомендуемые страницы:

    Учебник для 6 класса

    § 7. Измерительные приборы. Цена деления. Точность измерений

    Приступая 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:

      выбрать два соседних значения, например 3 см и 4 см, на шкале линейки (см. рис. 39); подсчитать число делений (не штрихов!) между этими значениями; на линейке 1 (см. рис. 39) число делений между значениями 3 см и 4 см равно 10; вычесть из большего значения меньшее (4 см — 3 см = 1 см) и полученный результат разделить на число делений.

    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.

    Как определяется цена деления шкалы измерительного прибора

    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

    1. Что называют ценой деления?
    2. Как определить цену деления шкалы прибора?
    3. От чего зависит точность измерения данным прибором?
    4. На рисунке 41 изображены измерительные приборы. Как они называются? Какие физические величины они измеряют? Какова цена деления шкалы каждого из них?
    5. Определите показания шкалы каждого из приборов (см. рис. 41).
    6. С какой точностью измеряют физические величины данными приборами?
    7. Определите верхний и нижний пределы измерения данными приборами. Можно ли данный термометр использовать для измерения температуры наружного воздуха зимой на Северном полюсе? Почему?
    8. На каких видах транспорта можно использовать данный спидометр (см. рис. 41): на самолете, автомобиле, велосипеде? Почему?

    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

    1. Определите:
    1. цену деления каждой шкалы транспортира, изображенного на рисунке 42;
    2. значение угла ВАС, используя каждую шкалу. Укажите точность измерения угла ВАС в каждом случае.
  • Определите цену деления шкалы часов, если между делениями, соответствующими значениям 15 мин и 30 мин, имеется 3 деления.
  • Температура воздуха в комнате t = 16°С. После того как протопили печь, столбик комнатного термометра поднялся на 4 деления. Определите, какая температура воздуха установилась в комнате, если цена деления термометра С = 2,0°С/дел.
  • Какую температуру показывает термометр (рис. 43). С какой точностью можно измерять температуру данным термометром?

    Рис. 43

  • На рисунке 44 представлены четыре мензурки. Определите цену деления каждой мензурки и объемы жидкостей, налитых в них.

    Рис. 44

  • Определите, одинаковые ли объемы жидкостей налиты в мензурки (рис. 45). Какая из мензурок позволяет определить объем жидкости с большей точностью?

    Рис. 45

  • Определение режима движения жидкости

    Лабораторная работа №1

    Определение гидростатического давления

    Цель работы: Определить цену деления стрелочного манометра в атмосферах, Н/м2, Па, мм. рт. ст., учитывая, что манометр имеет сто элементарных делений.

    Определить плотность второй жидкости, считая, что в левом дифференциальном пьезометре – вода.

    Схема установки:

    Перечень измерительных приборов: манометр, линейка

    Расчетные формулы: ; ;

    Таблица результатов:

    № изм.

    § 7. Измерительные приборы. Цена деления. Точность измерений

    Показания манометра Высота жидкости (вода) h1, м. Высота жидкости h2, м Цена деления манометра, Па Цена деления манометра, Н/м2 Цена деления манометра, атм. Цена деления манометра, мм рт.ст. Плотность второй жидкости , кг/м3
    3,6 1,4 0,01200 8,82
    43,5 2,0 0,01196 8,79
    67,0 8,0 3,3 0,01194 8,78

    Средние значения цены деления и плотности второй жидкости:

    Цена деления ср = 1174 Па = 1174 Н/м2 = 0,01197 атм.=8,8 мм рт.ст.

    Средняя плотность второй жидкости ср = 2531 кг/м3

    Лабораторная работа №2

    Определение плотности несмешиваемых жидкостей в сообщающихся сосудах

    Цель работы: Определить плотности двух несмешивающихся жидкостей №1 и №2, считая, что вторая жидкость в сообщающемся сосуде – вода.

    Схема установки:

    Перечень измерительных приборов: линейка

    Расчетные формулы:

    Ход работы:

    опыт 1.


    Показания:

    первый сосуд

    hв = 11,2

    hж = 7,4

    второй сосуд

    hв = 4

    hж = 6


    Расчет: первый сосуд

    rж = 1000×11,2/7,4 = 1514

    второй сосуд

    rж = 1000×4/6 = 667

    опыт 2.



    Показания:

    первый сосуд

    hв = 20,8

    hж = 13,8

    второй сосуд

    hв = 7,5

    hж = 11,2


    Расчет: первый сосуд

    rж = 1000×20,8/13,8 = 1507

    второй сосуд

    rж = 1000×7,5/11,2 = 669

    опыт 3.


    Показания:

    первый сосуд

    hв = 32,1

    hж = 21,2

    второй сосуд

    hв = 12,9

    hж = 19,2


    Расчет: первый сосуд

    rж = 1000×32,1/21,2 = 1514

    второй сосуд

    rж = 1000×12,9/19,2 = 672

    Средние значения:

    первый сосуд

    rж = (1514+1507+1514)/3 = 1512

    второй сосуд

    rж = (667+669+672)/3 = 669

    Лабораторная работа №4

    Сила давления жидкости на плоскую поверхность

    Цель работы: Определить силы суммарного давления воды на плоскую стенку.

    Рассчитать положение центра давления.

    Построить эпюру давления и вычислить ее объем.

    Схема установки:

    Перечень измерительных приборов: линейка

    Расчетные формулы: ; ;

    Ход работы:

    mn = 90 мм, od = 55 мм, a = 95 мм, r = 1000 кг/м3, S = 127,5 см2, a = 45°, G1 = 16,25 Н, Gкр = 1,25 Н.

    Вычислим теоретическую глубину погружения центра тяжести крышки в момент открытия:

    ;

    ;

    Определим экспериментально глубину погружения центра тяжести крышки в момент открытия:

    опыт 1.


    Показания:

    H1 = 254 мм


    Расчет: hc = 254–(90+95/2) = 116,5мм;

    опыт 2.


    Показания:

    H1 = 262 мм


    Расчет: hc = 262–(90+95/2) = 124,5 мм;

    опыт 3.


    Показания:

    H1 = 271 мм


    Расчет: hc = 271–(90+95/2) = 133,5 мм;

    Найдем среднее значение H и hc:

    Hср = (254+262+271)/3 = 262,3мм, т.е. 0,2623м.

    hc ср = (116,5+124,5+133,5)/3 = 124,8 мм, т.е 0,1248 м.

    Найдем ошибку измерения hc:

    Eh = (0,1248-0,117)/0,117×100% = 6,67%

    Полученная ошибка менее 10% , т.о. она находится в допустимых пределах.

    Определим силу давления жидкости на крышку затвора:

    F = 1000×10×0,1248×0,01275 = 15,912 (Н)

    Для построения эпюры давления найдем гидростатическое давление на верхней и нижней кромке:

    pв = 1000×10×(0,2623–0,09–0,095) = 773 (Па)

    pн = 1000×10×(0,2623–0,09) = 1723 (Па)

    Лабораторная работа №6

    Построение напорной и пьезометрической линии для трубопровода сопротивления

    Цель работы: Определить опытным путем потери давления на преодоление сопротивления по длине трубопровода и на участках с местными сопротивлениями.

    Рассчитать коэффициенты местных потерь и коэффициенты Дарси.

    Построить напорные и пьезометрические линии.

    Схема установки:

    Перечень измерительных приборов: пьезометр, ротаметр.

    Расчетные формулы: , где ;

    ; ;

    Ход работы:

    Дано: d1 = 26×10-3 м, d2 = 16×10-3 м, g = 9,81 м/с2


    опыт.


    Показания пьезометров:

    h1 = 142,5cм

    h2 = 142,3 cм

    h3 = 142 cм

    h4 = 141,4 cм

    h5 = 139,5 cм

    h6 = 138,7 cм

    h7 = 139,8 cм

    h8 = 138,8 cм

    h9 = 132 cм


    Параметры Номер сечения
    h = p/rg, м 1,425 1,423 1,42 1,414 1,395 1,387 1,398 1,388 1,320
    Q, м3/с 9,05×10-5
    u, м/с 0,17 0,17 0,45 0,45 0,45 0,45 0,17 0,17 0,45
    u2/2g, ×10-3 м 1,47 1,47 10,32 10,32 10,32 10,32 1,47 1,47 10,32
    Величина Участок
    1-2 2-3 3-4 4-5 5-6 6-7 7-8 8-9
    L, м 1,07 0,64 0,44 1,17
    d, ×10-3 м 26®16 16®26 26®16
    hдл, м 0,002 0,006 0,008 0,01
    hм,×10-3 м 5,85 2,15 59,15
    l×10-5 3,3 1,45 2,82 15,11
      0,57   1,84   1,46   5,73

    Лабораторная работа №7

    Определение режима движения жидкости

    Цель работы: Понаблюдать за различными режимами движения жидкости в трубе и определить число Рейнольдса.

    Схема установки:

    Перечень измерительных приборов: секундомер

    Расчетные формулы: ; ; ;

    Ход работы:

    опыт 1.

    Показания:

    d = 26 мм

    tв = 21°C

    V = 1,25 л

    t = 46,58 с


    Расчет: Q = 1,25×10-3 / 46,58 = 0,027×10-3 (м3/с)

    Найдем площадь живого сечения потока:

    ; т.о. S = 3,14×0,0262/4 = 0,53×10-3 (м2)

    u = 0,027×10-3/0,53×10-3 = 0,051 (м/с)

    Температура воды равна 21°C, поэтому кинематический коэффициент вязкости n равен 0,0101 см2/с (0,101×10-5 м2/с)

    Re =0,051×0,026/0,101×10-5 = 1313

    опыт 2.


    Показания:

    d = 26 мм

    tв = 20°C

    V = 1,25 л

    t = 3,125 с

    Расчет: Q = 1,25×10-3 / 3,125 = 0,4×10-3 (м3/с)

    Найдем площадь живого сечения потока:

    ; т.о. S = 3,14×0,0262/4 = 0,53×10-3 (м2)

    u = 0,4×10-3/0,53×10-3 = 0,755 (м/с)

    Температура воды равна 20°C, поэтому кинематический коэффициент вязкости n равен 0,0101 см2/с (0,101×10-5 м2/с)

    Re =0,755×0,026/0,101×10-5 = 19435,6

    Результаты наблюдений Вычисленные величины
    Режим d, м V, м3 t, с t, °C S, м2 Q, м3/с u, м/с n, м2/с Re
    лам. 0,026 1,25×10-3 46,29 0,53×10-3 0,027×10-3 0,051 0,101×10-5
    турб. 0,026 1,25×10-3 3,125 0,53×10-3 0,4×10-3 0,755 0,101×10-5 19435,6

    Лабораторная работа №8

    Рекомендуемые страницы:


    Воспользуйтесь поиском по сайту:

    Учебник для 6 класса

    § 7. Измерительные приборы. Цена деления. Точность измерений

    Приступая 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:

      выбрать два соседних значения, например 3 см и 4 см, на шкале линейки (см. рис. 39); подсчитать число делений (не штрихов!) между этими значениями; на линейке 1 (см. рис. 39) число делений между значениями 3 см и 4 см равно 10; вычесть из большего значения меньшее (4 см — 3 см = 1 см) и полученный результат разделить на число делений.

    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

    1. Что называют ценой деления?
    2. Как определить цену деления шкалы прибора?
    3. От чего зависит точность измерения данным прибором?
    4. На рисунке 41 изображены измерительные приборы. Как они называются? Какие физические величины они измеряют? Какова цена деления шкалы каждого из них?
    5. Определите показания шкалы каждого из приборов (см. рис. 41).
    6. С какой точностью измеряют физические величины данными приборами?
    7. Определите верхний и нижний пределы измерения данными приборами. Можно ли данный термометр использовать для измерения температуры наружного воздуха зимой на Северном полюсе? Почему?
    8. На каких видах транспорта можно использовать данный спидометр (см. рис. 41): на самолете, автомобиле, велосипеде? Почему?

    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

    1. Определите:
    1. цену деления каждой шкалы транспортира, изображенного на рисунке 42;
    2. значение угла ВАС, используя каждую шкалу. Укажите точность измерения угла ВАС в каждом случае.
  • Определите цену деления шкалы часов, если между делениями, соответствующими значениям 15 мин и 30 мин, имеется 3 деления.
  • Температура воздуха в комнате t = 16°С. После того как протопили печь, столбик комнатного термометра поднялся на 4 деления.

    Определите, какая температура воздуха установилась в комнате, если цена деления термометра С = 2,0°С/дел.

  • Какую температуру показывает термометр (рис. 43). С какой точностью можно измерять температуру данным термометром?

    Рис. 43

  • На рисунке 44 представлены четыре мензурки. Определите цену деления каждой мензурки и объемы жидкостей, налитых в них.

    Рис. 44

  • Определите, одинаковые ли объемы жидкостей налиты в мензурки (рис.

    Определение цены деления приборов

    45). Какая из мензурок позволяет определить объем жидкости с большей точностью?

    Рис. 45

  • Учебник для 6 класса

    § 7. Измерительные приборы. Цена деления. Точность измерений

    Приступая 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:

      выбрать два соседних значения, например 3 см и 4 см, на шкале линейки (см. рис. 39); подсчитать число делений (не штрихов!) между этими значениями; на линейке 1 (см. рис. 39) число делений между значениями 3 см и 4 см равно 10; вычесть из большего значения меньшее (4 см — 3 см = 1 см) и полученный результат разделить на число делений.

    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

    1. Что называют ценой деления?
    2. Как определить цену деления шкалы прибора?
    3. От чего зависит точность измерения данным прибором?
    4. На рисунке 41 изображены измерительные приборы. Как они называются? Какие физические величины они измеряют? Какова цена деления шкалы каждого из них?
    5. Определите показания шкалы каждого из приборов (см. рис. 41).
    6. С какой точностью измеряют физические величины данными приборами?
    7. Определите верхний и нижний пределы измерения данными приборами. Можно ли данный термометр использовать для измерения температуры наружного воздуха зимой на Северном полюсе? Почему?
    8. На каких видах транспорта можно использовать данный спидометр (см. рис. 41): на самолете, автомобиле, велосипеде? Почему?

    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

    1. Определите:
    1. цену деления каждой шкалы транспортира, изображенного на рисунке 42;
    2. значение угла ВАС, используя каждую шкалу. Укажите точность измерения угла ВАС в каждом случае.
  • Определите цену деления шкалы часов, если между делениями, соответствующими значениям 15 мин и 30 мин, имеется 3 деления.
  • Температура воздуха в комнате t = 16°С. После того как протопили печь, столбик комнатного термометра поднялся на 4 деления. Определите, какая температура воздуха установилась в комнате, если цена деления термометра С = 2,0°С/дел.
  • Какую температуру показывает термометр (рис.

    Совет 1: Как определить цену деления шкалы

    43). С какой точностью можно измерять температуру данным термометром?

    Рис. 43

  • На рисунке 44 представлены четыре мензурки. Определите цену деления каждой мензурки и объемы жидкостей, налитых в них.

    Рис. 44

  • Определите, одинаковые ли объемы жидкостей налиты в мензурки (рис. 45). Какая из мензурок позволяет определить объем жидкости с большей точностью?

    Рис. 45

  • admin