Построение графиков

• Название: Построение графиков
• Дата: 22.05.2023
• Размер: 35 Kb.
• Имя файла: fizika.doc
• Тип: Документы; #1150772

В помощь выполняющим виртуальные лабораторные работы по физике

Построение графиков

Как правило, зависимости одних физических величин от других – это глад­кие, плавные линии, лишенные резких изломов экспериментальные точки вследствие погрешностей измерений не ложатся на гладкие кривые зависи­мостей для физических величин, а группируются вокруг них случайным об­разом. Поэтому не следует соединять соседние экспериментальные точки на графике отрезками прямой и получать ломаную линию.

Проводить гладкие кривые, соответствующие зависимостям одних физиче­ских величин от других, следует через доверительные интервалы. Перечис­лим примеры построения гладких кривых в виртуальном лабораторном прак­тикуме Phys Lab: зависимость пути S от времени t в работе №1; зависимость силы анодного тока I_a от температуры катодаTв работе №3; зависимость индукции магнитного поля B от расстояния вдоль оси кругового витка в ра­боте №4; зависимость анодного токаI_a от напряженияU в работе №7.

До проведения гладкой кривой из уравнений измерения необходимо выяс­нить, какая имеется зависимость – линейная, степенная, экспоненциальная и т.д. – затем целесообразно сделать такую замену переменных, чтобы в новых переменных зависимость была бы линейной, т.е. использовать метод линиа­ризации для подтверждения конкретных физических законов. В виртуальном лабораторном практикуме метод линеаризации используется в работе №1 – при доказательстве формулы строятся графики и ; в работе №2 – график ; в работе №3 – график ln ; в работе №4 - график ; в работе №5 – график ln ; в ра­боте №7 – график ; в работе №8 – график ln . Расшифровку всех параметров следует смотреть в методических указаниях к конкретной лабораторной работе.

Все линеаризованные графики строят, используя метод наименьших квадра­тов (см. Phys. Lab).

Для построения любых графиков сначала следует выбрать масштаб по осям координат. Масштаб выбирается таким образом, чтобы угол наклона прямых (или касательных к кривым) на графике был близок к 45. Кривые должны занимать практически все поле чертежа. За единицу масштаба удобно выби­рать только числа кратные 5,10, 50 мм.

В качестве осей координат следует использовать прямоугольную рамку с на­несенными метками, соответствующими масштабу. Около осей координат необходимо написать названия величин, которые отложены по ним, их обо­значение и единицы измерения.

Экспериментальные точки наносятся на чертеж в виде условных знаков не­большого размера (кружочки, крестики, треугольники). Для каждой точки на графике следует указывать погрешности, причем погрешности можно указы­вать для одной или двух переменных. Если на графике имеется несколько линий, то каждой линии присваивается номер, а на свободном поле чертежа указывают название, обозначение, цифровое значения и единицу измерения параметра, соответствующего этому номеру. В лабораторном практикуме Phys Lab в работе №5 необходимо построить на одной координатной плоско­сти две линеаризованные зависимости, отличающиеся значением перемен­ного сопротивления R колебательного контура. В работе №7 на одной коор­динатной плоскости следует построить семейство вольт-амперных характе­ристик вакуумного диода.

Расчет погрешностей (доверительных интервалов) для каждой эксперимен­тальной точки следует осуществлять по правилам, приведенным в разделе «информация» Phys Lab.