Главная страница
Навигация по странице:

  • Практическое занятие 1. Физические величины и их единицы. Цель

  • Домашнее задание

  • Цель

  • Практическое занятие 7 Математическая обработка результатов измерений. Прямые измерения с многократными наблюдениями Цель

    		•

    Занятие Физические величины и их единицы. Цель


    Скачать 308.5 Kb.
    НазваниеЗанятие Физические величины и их единицы. Цель
    Дата05.10.2020
    Размер308.5 Kb.
    Формат файлаdoc
    Имя файлаprakticheskie-zanyatiya.doc
    ТипЗанятие
    #141155
    страница1 из 4
      1   2   3   4

    ПРОГРАММА ПРАКТИЧЕСКИХ ЗАНЯТИЙ



    Практическое занятие 1. Физические величины и их единицы.
    Цель: Усвоение основных понятий, связанных с физической величиной; изучение международной системы единиц СИ и единиц, допущенных к применению на территории Республики Беларусь (ТР 2007/003/BY)
    План занятия:


    1. Устные ответы студентов, касающиеся следующих вопросов:

    – физическая величина, размер, значение физической величины, числовое значение ФВ, единица, уравнение связи между величинами, размерность;

    – международная системы единиц СИ;

    – единицы, допущенные к применению на территории РБ.

    1. Решение практических задач

    Задача 1. Расшифруйте международные и русские обозначения относительных единиц: процент (%), промилле (‰), миллионная доля (ppm).

    Задача 2. Назовите приведенные значения физических величин, используя кратные и дольные приставки: 4,2∙1013 Ом, 0,0034 мг/кг, 2,67∙107 Па.

    Задача 3. По размерности и обозначениям единиц определите, какие это физические величины и единицы: 1) LMT-2, м2∙кг∙с-2; 2) ML-3, кг∙м-3; 3) LT-1, м∙с-1; 4) LT-2, м∙с-2.

    Задача 4. Для образования единицы энергии используется уравнение , где Е – кинетическая энергия, m – масса материальной точки, v –

    скорость движения материальной точки. Требуется образовать когерентную единицу СИ.


    1. Вопросы для подготовки к практическим занятиям

    1. Дайте определение физической величины. Приведите примеры физических величин.

    2. Дайте определение размера физической величины.

    3. Что значит найти значение физической величины?

    4. Как классифицируют физические величины?

    5. Что такое единица физической величины?

    6. Какие шкалы используют для оценивания физических

    величин?

    7. Какие шкалы относят к метрическим и используют для измерения физических величин?

    8. Что такое размерность? Напишите формулу размерности силы, скорости, ускорения и др. физических величин.

    9. Что такое уравнение связи между величинами? Приведите примеры.

    10. Назовите принципы, по которым строится система единиц физических величин.

    11. Какие единицы, допущены к применению на территории РБ.

    12. Перечислите физические величины, которые являются основными в системе СИ и назовите их единицы.

    13. Как образуются производные единицы?

    14. Что значит когерентная производная физическая величина?

    15. Что такое внесистемная единица?

    16. Какие внесистемные единицы, разрешенные к применению на территории РБ? Приведите примеры.

    17. Приведите примеры относительных и логарифмических единиц, разрешенных к применению на территории РБ.

    18. Что такое кратные и дольные единицы?

    19. Назовите единицы количества информации.
    Домашнее задание: Измерение. Виды и методы измерений: лекционный материал, литература [1-5].
    Практическое занятие 2

    Измерение. Виды и методы измерений
    Цель: Закрепление знаний об измерениях физических величин, видах и методах измерений.
    План занятия:
    1. Устные ответы студентов, касающиеся следующих вопросов:

    – основных понятия, связанные с измерениям: объект, субъект, модель измерений, принцип и метод измерений, условия измерений;

    – классификация измерений;

    – показатели точности измерений (точность, правильность, прецизионность, сходимость, воспроизводимость, промежуточная прецизионность)
    2 Вопросы для подготовки к практическим занятиям
    1. Дайте определение понятию «измерение».

    2. Напишите основное уравнение измерений.

    3. Что такое объект, субъект измерений, измерительная задача и модель измерений?

    4. Какие условия измерений Вы знаете?

    5. Что такое нормальные условия измерений? Где они установлены?

    6. Что понимают под понятием «принцип измерений»?

    7. По каким признакам классифицируются методы измерений?

    8. Какие методы измерений Вам известны? Поясните их.

    9. Дайте определение прямых, косвенных, совместных и совокупных измерений.

    10. Что значит измерения равноточные и неравноточные?

    11. Какие измерения относятся к статическим и динамическим?

    12. Что значит измерения технические и метрологические?

    13. Что значит измерения однократные и многократные?

    14. Какие характеристики результата измерений Вы знаете? Дайте определения.
    Домашнее задание: Погрешность и неопределенность измерений: лекционный материал, литература [1-5].
    Практическое занятие 3

    Погрешность и неопределенность измерений
    Цель: Закрепление знаний о точности измерений, погрешности результата и средства измерений, а также неопределенности измерений.
    План занятия:


    1. Устные или письменные ответы студентов, касающиеся следующих вопросов:

    – погрешность результата и средств измерений, источники возникновения погрешностей;

    – классификация погрешностей по способу выражения, по характеру проявления, месту возникновения, значимости и другим признакам;

    – неопределенность измерений, классификация неопределенностей на тип А и В, стандартную и расширенную неопределенность.


    1. Решение практических задач

    Задача 1. Показания вольтметра с диапазоном измерений от 0 В до 150 В равны 51,5 В. Показания образцового вольтметра, включенного параллельно с первым – 50,0 В. Определить относительную и приведенную погрешности рабочего вольтметра.

    Задача 2. Найденное значение тока I = 26 А, а его действительное значение I = 25 А. Определить абсолютную и относительную погрешность измерения.

    Задача 3. При поверке концевой меры длины размера 20 мм получено значение 20,0005 мм. Определить абсолютную и относительную погрешности.

    Задача 4. Показания вольтметра с диапазоном измерений от 0 В до 200 В равны 140 В. Образцовый вольтметр, включенный параллельно, показывает 143 В. Определите относительную и приведенную погрешности рабочего вольтметра.
    3. Вопросы для подготовки к практическим занятиям

    1. Что называется истинным и действительным значением физической величины?

    2. Дайте определение погрешности результата измерений и средства измерений.

    3. Что такое относительная и абсолютная погрешность?

    4. Дайте определение приведенной погрешности средств измерений? Как ее определить?

    5. Как классифицируют погрешности в зависимости от источников возникновения?

    6. Как делятся погрешности по условиям возникновения?

    7. Что значит статические и динамические погрешности?

    8. Дайте определения систематических, случайных и грубых погрешностей.

    9. Дайте определение неопределенности измерений.

    10. Что значит неопределенности типа А и В?

    11. Что такое стандартная неопределенность и суммарная стандартная неопределенность?

    12. Что значит расширенная неопределенность?
    Домашнее задание: Случайная погрешность: лекционный материал, литература [1-5].
    Практическое занятие 4

    Случайная погрешность
    Цель: Закрепление знаний о случайной погрешности, источниках возникновения и способах ее оценки.
    План занятия:
    1. Устные или письменные ответы студентов, касающиеся следующих вопросов:

    – случайная величина, закон распределения случайной величины, функция и плотность распределения вероятностей, параметры распределения случайной величины, оценки параметров распределения;

    – нормальный закон распределения результатов наблюдения и случайных погрешностей, распределение Стьюдента;

    – точечная и интервальная оценка случайной погрешности.

    2. Решение практических задач

    Задача1. Получены следующие результаты определения меди в хлебобулочных изделиях (мкг/кг):

    20,5; 20,9; 21,05; 21,40

    Определить доверительный интервал случайной погрешности.

    Задача 2. Получены следующие результаты определения алюминия в сплаве (%):

    7,48; 7,49; 7,58; 7,53; 7,50

    Определить точечную и интервальную оценку случайной погрешности.

    3. Вопросы для подготовки к практическим занятиям

    1. Назовите источники возникновения случайных погрешностей.

    2. Поясните что такое закон распределения вероятностей случайной величины?

    3. Что значит интегральная и дифференциальная форма закона распределения вероятностей?

    4. Что значит нормальный закон распределения вероятностей? Когда он используется?

    5. Какая величина является оценкой результата?

    6. Какие величины являются точечными оценками случайной погрешности?

    7. Как рассчитать среднее квадратическое отклонение результатов наблюдений?

    8. Как рассчитать среднее квадратическое отклонение среднего?

    9. Какая характеристика является интервальной оценкой случайной погрешности?

    10. Как определить доверительный интервал?

    11. Что такое доверительная вероятность?
    Домашнее задание: Систематическая погрешность: лекционный материал, литература [1-5].

    Практическое занятие 5

    Систематическая погрешность
    Цель: Закрепление знаний о систематической погрешности, источниках возникновения, способах выявления и исключения, внесение поправок.
    План занятия:
    1. Устные или письменные ответы студентов, касающиеся следующих вопросов:

    – систематическая погрешность, источники возникновения;

    – способы обнаружения систематических погрешностей (точечная диаграмма, способ последовательных разностей Аббе, дисперсионный анализ Фишера);

    – способы исключения систематических погрешностей до начала измерений, в процессе измерений, внесение поправок,

    – оценка границ неисключенных систематических погрешностей.
    2. Решение практических задач

    Задача 1. Определите действительное значение тока IД в электрической цепи, если стрелка миллиамперметра отклонилась на 370 делений, его цена деления равна 2 мА/дел., а поправка для этой точки –0,3 мА.

    Задача 2. Измерение напряжения в цепи производят образцовым и поверяемым вольтметрами. Первый показал напряжение 46 В, второй 47 В. Определите погрешность поверяемого прибора и поправку к его показаниям.

    Задача 3. Результат измерения тока А, , а его действительное значение

    Определить относительную погрешность измерения и поправку, которую следует ввести в результат измерения.

    3. Вопросы для подготовки к практическим занятиям

    1. Что значит исправление результата?

    2. Дайте определение систематической погрешности.

    3. Как классифицируют систематические погрешности?

    4. Назовите причины возникновения систематических погрешностей.

    5. Как исключить систематические погрешности до проведения измерений?

    6. Назовите методы исключения систематических погрешностей в процессе измерения.

    7. Что такое поправка и как ее используют?

    8. Как использовать точечную диаграмму для выявления систематических погрешностей?

    9. Как использовать дисперсионный анализ Фишера для выявления систематических погрешностей?

    10. Как использовать способ последовательных разностей для выявления систематических погрешностей?

    11. Как рассчитать границы неисключенных систематических погрешностей.
    Домашнее задание: Грубая погрешность: лекционный материал, литература [1-5].
    Практическое занятие 6

    Грубая погрешность
    Цель: Закрепление знаний об источниках возникновения и методах выявления грубой погрешности.
    План занятия:
    1. Устные или письменные ответы студентов, касающиеся следующих вопросов:

    – источники возникновения грубой погрешности;

    – критерии проверки статистических гипотез о том, что результат наблюдений не содержат грубой погрешности (критерий трех сигм, Романовского, Стьюдента, Дикенса, Шарлье и др).
    2. Решение практических задач

    Задача 1. При спектрофотометрическом анализе раствора органического красителя получены значения оптической плотности, равные 0.376, 0.398, 0.371, 0.366, 0.372 и 0.379. Содержит ли эта серия промахи? Чему равно среднее значение оптической плотности?

    Задача 2. При определении напряжения были получены следующие результаты: 180 В; 182 В; 183 В; 184 В; 196 В. Оценить пригодность последнего результата при заданной вероятности 0,95.

    Задача 3. При определении концентрации алюминия в стекле атомно-эмиссионным методом были получены следующие результаты (мас. %):

    3.54 3.59 3.67 3.40 3.63 3.55 3.59 3.61 3.45 3.52 3.53

    3.52 3.53 3.56 3.44 3.46 3.50 3.47 3.60 3.64 3.57 3.56.

    Определить есть ли среди результатов наблюдений промахи и рассчитать случайную погрешность.

    Задача 4. При определении содержания общего железа в воде получены следующие результаты: 0,72; 0,75; 0,64; 0,70; 0,60; 0,69; 0,71; 0,73; 0,72; 0,62; 0,76; 0,51; 0,60; 0,76; 0,74; 0,65; 0,68; 0,75; 0,66; 0,70; 0,72 (мг/дм3). Определить наличие среди результатов наблюдений результата с грубой погрешностью.

    Задача 5. При определении хлорорганических пестицидов в молоке были получены следующие результаты: 0,029; 0,024; 0,029; 0,028; 0,027; 0,026; 0,026; 0,020; 0,026; 0,029; 0,027; 0,029; 0,015; 0,023; 0,024; 0,020; 0,025: 0,028; 0,022; 0,028; 0,022.

    Определить наличие среди результатов наблюдений промаха

    3. Вопросы для подготовки к практическим занятиям

    1. Что такое грубые погрешности (промахи)?

    2. Назовите критерии согласия, по которым можно определить наличие среди результатов наблюдений промаха.

    3. На чем основано использование критериев согласия?

    4. Когда используется критерий трех сигм?

    5. Как использовать критерий трех сигм для выявления грубой погрешности?

    6. Как использовать критерий Романовского для выявления результата с грубой погрешностью?
    Домашнее задание: Математическая обработка результатов измерений. Прямые измерения с многократными наблюдениями: лекционный материал, литература [1-5]. Самостоятельная проработка ГОСТ 8.207-76.
    Практическое занятие 7

    Математическая обработка результатов измерений. Прямые измерения с многократными наблюдениями
    Цель: Закрепление знаний о математической обработке результатов прямых многократных наблюдений по ГОСТ 8.207-76.
    План занятия:
    1. Устные или письменные ответы студентов, касающиеся следующих вопросов:

    – правила обработки прямых измерений с многократными наблюдениями с оценкой погрешности результата;

    – последовательность обработки результатов: выявление грубых погрешностей, оценка систематических, случайных погрешностей, вычисление доверительной границы результата измерений.

    – представление результата, правила округления результатов.
    2. Решение практических задач

    Задача 1. Обработать ряд результатов наблюдений Xi (таблица), полученный по результатам многократных прямых измерений сопротивления, и оценить случайную погрешность измерения, считая результаты исправленными и равноточными. Доверительную вероятность принять Р = 0,95.
      1   2   3   4

    написать администратору сайта