ВПД_1_2023 (1)

1. Введение в деятельность

Введение в
Введение вв исследовательскую
проектную
Введение
деятельность
деятельность
деятельность
Лекция 1
Гажулина А.П.

2.

Этапы выполнения работ физического
практикума
Этапы проведения научного эксперимента
2

3. Этапы выполнения лабораторных работ физического практикума

• Формулировка цели работы
• Анализ физических основ метода, используемого в работе, выяснение его
точности и пределов применимости
• Предварительная подготовка к выполнению работы: формулировка
конкретных задач, определение величин, получаемых прямыми и
косвенными измерениями, составление удобных таблиц для записи
результатов измерений
3

4. Этапы выполнения лабораторных работ физического практикума

• Подготовка установки, проведение измерений, четкая запись результатов,
регистрация характеристик и параметров используемых приборов,
условий проведения опыта, прикидочная оценка значения измеряемой
величины или характера исследуемой зависимости для устранения
грубых ошибок
• Математическая обработка результатов измерений и оценка погрешности
определения искомых величин с заданным уровнем доверия
• Систематизация и обобщение результатов опыта, составление сводных
таблиц, построение графиков, формулировка выводов, оформление
результатов опыта – написание отчета по работе
4

5. Выполнение лабораторной работы

Допуск
Подготовка к
эксперименту
Протокол
Проведение
измерений
Отчет
Обработка
полученных
результатов
Формулировка
выводов и
написание
отчета
5

6. Подготовка к выполнению лабораторной работы

• Ясно представить себе общую цель данной конкретной лабораторной
работы и последовательность задач, решение которых приведет к
достижению цели
• Знать, какое физическое явление изучается в данной работе и какими
зависимостями связаны описывающие его величины
• Знать основные особенности объекта исследования
• Изучить и уметь объяснить физические основы используемых в работе
методов измерения искомых величин
6

7. Подготовка к выполнению лабораторной работы

• Уметь нарисовать принципиальную схему используемой установки и знать
назначение каждого из ее узлов
• Знать последовательность выполнения этапов лабораторной работы
• Иметь общее представление об ожидаемых результатах проводимого
эксперимента и уметь выбрать метод, нужный для их математической обработки
7

8. Обобщенные контрольные вопросы для самопроверки степени готовности к выполнению лабораторной работы

• Какова цель работы?
• Какие конкретные задачи в ходе опыта и обработки результатов придется
решать для достижения цели?
• Какое физическое явление изучается в данной лабораторной работе?
• Какими зависимостями связаны величины, описывающие исследуемое
физическое явление?
• Какие физические явления положены в основу экспериментального метода
определения искомых величин?
• Какая теоретическая зависимость может быть проверена в данном
конкретном опыте?
• Какие допущения сделаны при описании теории метода?
• Каково назначение отдельных узлов экспериментальной установки?
• Что представляет собой объект исследования в данной работе?
8

9. Обобщенные контрольные вопросы для самопроверки степени готовности к выполнению лабораторной работы

• Какое уравнение (или система) позволяет найти искомую величину или
нужную зависимость на основании опытных данных?
• Какие постоянные (табличные данные, параметры образца и установки)
нужны для определения искомой величины по данным опыта?
• Как можно проверить надежность полученных экспериментальных
результатов?
• Какие графики должны быть построены по полученным данным?
• Как будет определена погрешность прямых измерений?
• Как будет оцениваться погрешность конечного результата?
• Какие таблицы нужны в протоколе для записи результатов измерений?
• Можно ли сопоставить результаты эксперимента с литературными данными?
9

10. Подготовка к выполнению лабораторной работы

Учебные
пособия
Описание
работы
Вопросы
• Обобщенные
• Преподавателя
• Контрольные
• Ваши
Конспект
Залог успешной
подготовки к
допуску
Какие величины, в какой последовательности и
10
при каких условиях должны быть измерены

11. Допуск к лабораторной работе

• Уровень вашей подготовки проверяет преподаватель перед
началом работы
Студент не допускается к выполнению
работы, если:
- имеется более двух несданных отчётов
по выполненным лабораторным работам.
- студент не может удовлетворительно
ответить
на
контрольные
вопросы
преподавателя.
11

12. Допуск к лабораторной работе

• Получив разрешение, студент приступает к
выполнению работы, соблюдая правила техники
безопасности
• Выполнение работы начинается с детального
изучения установки. При этом не разрешается Допуск сдан!
крутить ручки приборов
• Включать установку и приступать к измерениям
можно только с разрешения преподавателя и под
контролем лаборанта
12

13. Требования к протоколу измерений

• Протокол измерений по лабораторной работе (далее протокол
измерений)
–
документ,
содержащий
исходные
данные,
зафиксированные в процессе выполнения лабораторной работы
наблюдения и результаты измерений, которые необходимы для
выполнения лабораторной работы.
• Протокол измерений оформляется студентом непосредственно в
ходе проведения эксперимента в единственном экземпляре.
• Ответственность за достоверность данных, содержащихся в
протоколе измерений, и за соответствие протокола измерений
требованиям настоящего
документа
несут
студенты
–
исполнители лабораторной работы.
13

14. Требования к протоколу измерений

Протокол измерений по лабораторной работе
«Измерительные приборы»
Выполнили: Иванов И.И.
Петров П.П.
группа 0523Б1…
12.09.2023
Температура …
Влажность …
1.
Параметры измерительных приборов
Прибор
Характеристики прибора
Микрометр
Приборная погрешность 0.01 мм
Штангенциркуль
Приборная погрешность 0.2 мм
Параметры нониуса:
Длина нониуса
Число делений нониуса
14

15. Требования к протоколу измерений

• В протоколе измерений приводятся все результаты непосредственных
измерений, оформленные в виде таблиц
• Производимые по приборам отсчеты записываются в протокол
измерений в том виде, как они считаны со шкалы прибора – без
каких-либо пересчетов на множитель шкалы или систему единиц
• Система единиц и множитель шкалы должны быть записаны в заголовке
соответствующей таблицы с результатами измерений
• Все записи измерений при выполнении лабораторной работы должны
вестись исключительно в протоколе измерений
15

16. Требования к протоколу измерений

• Если в протоколе измерений используются обозначения геометрических
параметров установок, объектов исследования и т.п., то следует
включить в протокол измерений поясняющую схему с указанием
введённых обозначений
• Обязательно указание номеров заданий (если их в работе несколько),
размерностей физических величин, обозначений этих величин, марок
приборов и их параметров, существенных для данной работы
• Протокол измерений одновременно является и черновиком, и
чистовиком. Все исправления в протоколе измерений должны
делаться таким способом, чтобы предыдущий результат оставался
читаемым. Рядом с исправлением следует указывать, в чем состоит
причина исправления. Использование корректирующих жидкостей
запрещается
16

17. Требования к протоколу измерений

• В случае, если результаты лабораторной работы представлены в
компьютерном файле, в протоколе необходимо записать задание, для
которого получен данный файл, указать программу обработки данных и
входные параметры для этой программы. Также необходимо записать
название файла и описать все данные, записанные в файле.
• Протокол
измерений
визируется
преподавателем
непосредственно после проведённых измерений, после чего он
должен быть включен в отчёт.
17

18. Пример оформления протокола измерений по лабораторной работе «Измерительные приборы»

18

19. Измерение и погрешность результата

Наука начинается с тех пор, как начинают измерять.
Точная наука немыслима без меры.
Д.И. Менделеев
• Под измерением понимается познавательный процесс,
заключающийся
в
сравнении
путём
фактического
эксперимента данной величины с некоторым её значением,
принятым за единицу
19

20.

Высота цилиндра
51 мм
51.2 мм
51.18
мм
Так чему же равна высота цилиндра?
20

21. Измерение и погрешность результата

• Проблема точности измерения – Проблема определения
погрешности результата проведенного измерения
1. Можно ли абсолютно точно измерить
исследуемую физическую величину?
2. И нужно ли нам это?
21

22. Измерение и погрешность результата

• Измерение физической величины не
может быть выполнено абсолютно
точно.
Любое
измерение
дает
приближенный
результат,
т.е.
содержит погрешность измерения.
• Погрешность измерения – разность между
истинным значением измеряемой величины
А и результатом измерения ai