Программа практических занятий (стр. 1 )

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.

2.  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.

3.  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.

2.  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.