Лабораторная работа №3. Измерение массы тела
Цель работы: Измерить массу тела с помощью весов.
Приборы и материалы: Весы рычажные с разновесами, электронные весы, несколько небольших тел разной массы.
Ход работы:
1. Измерьте массу предложенных тел с помощью рычажных весов (см. п. 1 примечания). На левую чашу весов осторожно положите взвешиваемое тело. На правую чашу поставьте гири, начиная с большей. Методом подбора добейтесь равновесия весов (см. п. 2 примечания). Подсчитайте общую массу гирь, лежащих на правой чаше весов. Затем гири перенесите обратно в футляр.
Перед началом взвешивания проверьте, что весы уравновешены. На левую чашу весов кладем взвешиваемое тело, на правую ставим гири, начиная с большей. Методом подбора добились равновесия.
Вернуть оригинал2. Обработка результатов измерений. Результаты прямых измерений с учётом абсолютной погрешности запишите в таблицу 11. Абсолютную погрешность измерения массы считайте равной массе наименьшего разновеса, выводящего весы из равновесия.
Результаты записываем в таблицу. Абсолютная погрешность равна массе наименьшего разновеса на чаше весов.
Вернуть оригинал| № опыта | Название тела | Масса гирь, которыми уравновешено тело |
Масса тела m ± Δm, г |
|---|---|---|---|
| 1 | Тело 1 | 5 г, 200 мг, 10 мг | 5,21 ± 0,01 |
| 2 | Тело 2 | 1г, 200 мг, 100 мг | 1,3 ± 0,1 |
| 3 | Тело 3 | 100г, 5 г, 10 мг | 105,01 ± 0,01 |
3. Проведите измерения массы этих же тел с помощью электронных весов.
Проводим измерения массы этих же тел с помощью электронных весов. Измерения проводим не менее трех раз.
Вернуть оригинал4. Обработка результатов измерений. Вычислите среднее значение массы mср по результатам многократных измерений по формуле: mср = (m1 + m2 + m3)/3. Результаты прямых измерений с учётом абсолютной погрешности (указана в паспорте электронных весов) и вычислений запишите в таблицу 12. О том, как определить погрешность Δmср, узнайте у учителя.
Необходимо вычислить среднее значение массы mср по результатам многократных измерений по формуле mср = \(\frac{m1 + \ m2 + \ m3}{3}\)
Вернуть оригиналВозьмем в пример первое тело:
mср = \(\frac{5,221 + \ 5,222 + \ 5,223}{3}\) = 5,2213 г
Вернуть оригиналЧтобы найти Δmср, определяем отклонение каждого результата от среднего арифметического (В ТАБЛИЦУ ЭТИ ОТКЛОНЕНИЯ НЕ ПОЙДУТ, ТОЛЬКО Δmср):
Вернуть оригиналΔm1 = |mср – m1| = |5,2213 – 5,221| = |0,0003| = 0,0003 (г)
Вернуть оригиналΔm2 = |mср – m2| = |5,2213 – 5,222| = |-0,0007| = 0,0007 (г)
Вернуть оригиналΔm3 = |mср – m3| = |5,2213 – 5,221| = |0,0003| = 0,0003 (г)
Вернуть оригиналЗатем определяем Δmср = \(\frac{\Delta m1 + \ \Delta m2 + \Delta m3}{3}\)
Вернуть оригиналΔmср = \(\frac{\Delta m1 + \ \Delta m2 + \Delta m3}{3}\) = \(\frac{0,0003 + \ 0,0007 + 0,0003}{3}\) = 0,0004 (г)
Вернуть оригиналАбсолютная погрешность Δm указана в паспорте весов (скорее всего у вас будет либо 1 мг, либо 0,01 г). Я возьму 1 мг = 0,001 г. ВЫ БЕРЕТЕ ОГРЕШНОСТЬ, НАПИСАННУЮ В ПАСПОРТЕ ПРИБОРА, КОТОРЫЙ ВАМ ВЫДАСТ УЧИТЕЛЬ.
Вернуть оригинал| Название тела | m1 ± Δm, г | m2 ± Δm, г | m3 ± Δm, г | mср ± Δmср, г |
|---|---|---|---|---|
| Тело 1 | 5,221 ± 0,001 | 5,222 ± 0,001 | 5,221 ± 0,001 | 5,2210 ± 0,0004 |
То же самое проделайте с телом 2 и телом 3.
Вернуть оригинал5. Покажите на числовой оси для каждого опыта интервал возможных значений массы.
6. Сравните результаты измерений на рычажных и электронных весах. Сделайте вывод, в каком случае провести измерения получилось с большей точностью (меньшей абсолютной погрешностью).
Вывод: сравнив результаты измерений на учебных и электронных весах, получили, что в случае с электронными весами провести измерения получилось с большей точностью, погрешность оказалась на два порядка меньше, чем у рычажных весов с разновесами.