Задачи на определение показаний электроизмерительных приборов с учётом погрешности

Задание №1

Амперметр, имеющий на равномерно шкале 50 делений, рассчитан на измерение силы тока в 500 мА. Каковы его показания, если стрелка отклонилась на 40 делений, а погрешность прямого измерения силы тока составляем половину цены деления амперметра.

Ответ: (___ ± ____) мА

Задание №2

Что показывает амперметр с учётом абсолютной погрешности? Абсолютную погрешность принять равной половине цены деления прибора

Ответ: (_____ ± ____) А

Задание №3

Каковы показания амперметра, если погрешность прямого измерения равна половине цены деления прибора?

Ответ: (_____ ± ____) А

Задание №4

Запишите результат измерения электрического напряжения, учитывая, что погрешность равна половине цены деления. Укажите показание и погрешность .

Ответ: (_____ ± ____) В

Задание №5

Что показывает амперметр с учётом абсолютной погрешности? Абсолютную погрешность принять равной половине цены деления прибора.

Ответ: (___ ± ____) мА

Задание №6

Что показывает вольтметр с учётом абсолютной погрешности? Принять абсолютную погрешность равной половине цены деления шкалы прибора.

Рабочая тетрадь

По курсу электричество

Методические указания

всех форм обучения

Ростов-на-Дону

Составители :

Введение

Предел измерения

цену деления шкалы прибора по формуле:

С = Х пр /N ,

где Х пр - предел измерения, N - полное число делений шкалы.

n значение измеряемой величины :

Х изм = С n .

n

классом точности k Х к пределу измерения Х

Таким образом,

Х Х Х изм:

Лабораторная работа 1

Порядок выполнения работы

3. Рассчитайте цену деления:

С 1 = U пр1 /N =

С 2 = U пр2 /N =

С 3 = U пр3 /N =

Занесите данные в таблицу.

n

n 1 = n 2 = n 3 =

U изм1 = С 1 n 1 =

U изм2 = С 2 n 2 =

U изм3 = С 3 n 3 =

Округлите это значение до первой значащей цифры.

U = U изм ± DU ; d i = …%.

U 1 = ± ; dU 1 = %.

U 2 = ± ; dU 2 = %.

U 3 = ± ; dU 3 = %.

Значение U

Контрольные вопросы

Лабораторная работа 2

Измерение физических величин

Определение емкости конденсатора

Измерение электродвижущей силы

Определение горизонтальной

Рабочая тетрадь

По курсу электричество

Методические указания

к лабораторным работам по физике

для студентов 1 и 2-го курсов технических специальностей

всех форм обучения

Ростов-на-Дону

Составители :

кандидат физико-математических наук, доцент В. А. Ваган

Кандидат педагогических наук, доцент И. И. Джужук

кандидат физико-математических наук, доцент Б. Б. Конкин

кандидат физико-математических наук, доцент В. П. Сафронов

кандидат физико-математических наук, доцент В. В. Шегай

ЭЛЕКТРИЧЕСТВО: Метод. указания к лабораторным работам по физике /ДГТУ ГОУ, Ростов н/Д, 2011 - 48 с.

Дается необходимый теоретический материал, порядок выполнения работ и контрольные вопросы.

Предназначены для студентов 1 и 2-го курсов технических специальностей всех форм обучения.

Введение

Электроизмерительные приборы имеют один или несколько пределов измерения.

Предел измерения - это максимальное значение измеряемой величины, которое может быть определено по шкале прибора.

Перед началом измерения следует вычислить цену деления шкалы прибора по формуле:

С = Х пр /N ,

где Х пр - предел измерения, N - полное число делений шкалы.

Зная цену деления шкалы прибора и определив число делений n , на которое отклонилась стрелка прибора при измерении, можно найти значение измеряемой величины :

Х изм = С n .

Следует помнить, что значение n округляется до половины одного минимального деления.

Все электрические приборы характеризуются классом точности k , который равен отношению абсолютной погрешности DХ к пределу измерения Х пр. Класс точности указывается на шкале прибора в процентах.

Таким образом,

Из данного соотношения следует, что абсолютная погрешность равна:

Точность измерения характеризуется относительной погрешностью dХ , которая представляет собой отношение абсолютной погрешности DХ к измеренному значению величины Х изм:

Относительная погрешность уменьшается с возрастанием измеряемой величины. Следовательно, предел измерения необходимо выбирать таким образом, чтобы стрелка прибора отклонялась на максимальное количество делений.

Лабораторная работа 1

Измерение электрического напряжения

Порядок выполнения работы

1. Электрическая схема (см. рис. 1) уже собрана на стенде.

3. Рассчитайте цену деления:

С 1 = U пр1 /N =

С 2 = U пр2 /N =

С 3 = U пр3 /N =

Занесите данные в таблицу.

4. Замкните ключ. Запишите число делений шкалы вольтметра n , на которое отклонится его стрелка.

n 1 = n 2 = n 3 =

5. Определите значение измеренного напряжения

U изм1 = С 1 n 1 =

U изм2 = С 2 n 2 =

U изм3 = С 3 n 3 =

6. Вычислите абсолютную погрешность:

Округлите это значение до первой значащей цифры.

7. Определите точность измерения:

Округлите это значение до первой значащей цифры.

8. Результат запишите в виде: U = U изм ± DU ; d i = …%.

U 1 = ± ; dU 1 = %.

U 2 = ± ; dU 2 = %.

U 3 = ± ; dU 3 = %.

Значение U изм округлите с учетом абсолютной погрешности.

9. Сравните результаты измерения на трех различных пределах измерения вольтметра и объясните их различие.

Контрольные вопросы

1. Что называется пределом измерения прибора?

2. Как определить цену деления шкалы электроизмерительного прибора?

3. Как найти значение измеряемой величины?

4. Что называется классом точности прибора?

5. Как определяется абсолютная и относительная погрешность измерений?

Лабораторная работа 2

2.4.2.1. Вычислить инструментальную погрешность и записать результат измерений с ее учетом: .

2.4.2.2. Найти методическую погрешность:
, гдеR i = 5 Ом,

R V B 7-26 = 30 МОм,
=1МОм.

2.4.2.3. Определить поправку и погрешность поправки по формулам:

;
.

2.4.2.4. Результат с учетом инструментальной и методической погрешности записывается в виде:

.

2.4.3. Обработка результатов измерения тока

2.4.3.1. Записать результат с учётом инструментальной погрешности.

.

2.4.3.2. Найти методическую погрешность:

.

2.4.3.3. Определить поправку и погрешность поправки:

;
.

2.4.3.4. Результат с учётом инструментальной и методической погрешности записывается в виде:

.

Цель работы.

Схема измерения.

Таблицы и графики результатов измерения.

Результаты обработки эксперимента.

Выводы и замечания по работе.

2.6. Контрольные вопросы:

Прямые и косвенные измерения.

Совместные и совокупные измерения.

Истинное, действительное и измеренное значения физической величины.

Что такое класс точности прибора?

Причины возникновения методических погрешностей.

ЛАБОРАТОРНА РОБОТА №3 ИЗМЕРЕНИЕ СОПРОТИВЛЕНИЯ ПРЯМЫМ И КОСВЕННЫМ МЕТОДАМИ

Цель работы : ознакомиться с измерительными приборами; изучить методику измерений сопротивления прямым и косвенным методами и определения их погрешностей.

Теоретические сведения

(приведены в лабораторной работе №2)

3.2. Подготовка приборов к измерению сопротивления

3.2.1. В7-26

Переключатель рода работ перевести в положение «r » и проверить нулевое положение указателя при замкнутых накоротко гнездах «r » и «*» (рис. 3.1). Затем разомкнуть гнезда и установить указатель (стрелку) в положение «∞» на шкале
ручкой «Устан. “∞”» (для
).

Переключатель рода работ выставить в положение «
». Выбрать шкалу прибора.

3.3. Измерение сопротивлений прямым методом

3.3.1 На магазине сопротивлений установить:

(Ом),
(кОм).

3.3.2. Подключить R X к В7-26 (рис.2) и измерить его величину. Конечное значение шкалы R k =
Ом (10 n – множитель шкалы). Записать R изм , R k , K П .

3.3.3. Подключить R X к Щ4313 (рис.3) и измерить его величину.Записать значения R изм , R k , коэффициентов a и b (см. паспорт прибора), вычислить класс точности K П прибора.

Для мультиметра Щ4313 класс точности определяется по формуле:

.

3.3.4. С учетом инструментальной погрешности результат измерений прибором В7-26 записать в виде:

,

где R изм – измеренное значение, R K – конечное значение шкалы прибора.

Результат измерений прибором Щ4313 записать в виде:

.

3.3.6. На магазине сопротивлений установить R 2 = (кОм) и выполнить пункты 2.1. - 2.5.

3.4. Измерение сопротивлений r1 и r2 косвенным методом

3.4.1. Собрать схему (рис. 4). Установить на источнике питания Е = (В).

, . R V = 30 МОм, I K – конечное значение шкалы. Записать результаты измерений тока и напряжения в виде:

,

.

Записать результат измерения сопротивлений R 1 (R 2 ) с учетом инструментальной погрешности косвенных измерений:

,
. ПоправкаП = - R A .

Окончательный результат измерения сопротивления:

3.4.2. Собрать схему (рис. 5). Записать результаты измерений тока и напряжения:

;
.

Записать результат измерения с учетом инструментальной погрешности

косвенных измерений:

Методическая погрешность измерений:

;
.

Поправка на методическую погрешность:

.

Случайная погрешность поправки
:

.

Результат измерения сопротивления с учетом погрешностей:

.

5. По полученным результатам сделать выводы.

Подготовка ребёнка к итоговой аттестации по физике очень не лёгкий труд. Необходим большой опыт работы, наработанный и апробированный годами алгоритм подготовки, и накопленный материал. Подобрать материал по темам не сложно, но требует много времени, поэтому хорошо когда можно обратиться за помощью к своим коллегам.

Скачать:

Предварительный просмотр:

1. Какую энергию потребляет электрическая плитка при силе тока 6 А за 20 мин, если сопротивление её спирали 25 Ом?

• 1)1 080 000 Дж 2)180 000 Дж 3)18 000 Дж 4)3 000 Дж

2. Последовательно с электрической лампой включен реостат. Напряжение на концах цепи 220 В, сила тока в цепи – 5 А. Подключенный к лампе вольтметр показывает 120 В. Чему равно сопротивление реостата?

3.Три проводника соединены, как показано на рисунке. Сопротивления проводников: R 1 = 10 Ом, R 2 = 5 Ом, R 3 = 5 Ом. Каково напряжение на проводнике 1, если амперметр показывает силу тока 2 А?

4.На рисунке изображено соединение двух проводников. Какой из амперметров правильно включён для измерения силы тока, протекающего через проводник 1?

5.На рисунке изображено соединение двух проводников. Какой из вольтметров правильно включён для измерения напряжения на проводнике 1?

• 1)только V 1 2)только V 2
• 3)только V 3 4)V 1 и V 3

6.В прямой нихромовой проволоке с площадью сечения 1 мм 2 сила постоянного тока равна 1 А. Каково напряжение между теми точками этой проволоки, которые находятся друг от друга на расстоянии 2 м?

• 1)0,45 В 2)1,1 В 3)2 В 4)2,2 В

7.Запишите результат измерения электрического напряжения (см. рисунок), учитывая, что погрешность измерения равна цене деления.

• 1)(1,4 ± 0,2) В 2)(1,4 ± 0,1) В 3)(2,8 ± 0,1) В 4)(2,8 ± 0,2) В

8 . Чему равна масса воды, которую можно нагреть электрическим кипятильником от температуры 20 0 С до температуры кипения в течение 20 мин? Напряжение в сети 220 В, сила тока 3,5 А.

9.Три проводника соединены так, как показано на рисунке. Сопротивления проводников: R 1 = 6 Ом, R 2 = 8 Ом, R 3 = 8 Ом. Какую силу тока показывает амперметр, если напряжение на проводнике R 1 равно 24 В?

• 1)16 А 2)8 А 3)4 А 4)2 А

10.В таблице представлены результаты исследования зависимости силы тока от напряжения на концах резистора. Какое значение силы тока должно стоять в пустой клетке?

1)4,3 А 2)4,5 А 3)5 А 4)6 А

1)через R 1 2)через R 2 3)через R 3 4через R 4

1)36,8 Ом 2)92 Ом 3)230 Ом 4)270 Ом

3. В цепь источника тока включены параллельно три проволоки: медная, железная, никелиновая. Площади поперечного сечения и длины проволок одинаковы. При замыкании ключа за 1 с выделится

4.Меняя электрическое напряжение на участке цепи, состоящем из никелинового проводника площадью поперечного сечения 0,2 мм 2 , ученик по полученным данным построил график зависимости силы тока от напряжения. Чему равна длина проводника?

5. В электрической цепи, представленной на схеме, амперметр показывает силу тока 4 А, напряжение на первом проводнике 20 В. Вольтметр показывает напряжение 60 В. Сопротивление второго проводника

1)10 Ом 2)15 Ом 3)160 Ом 4)320 Ом

6. Какую силу тока показывает амперметр?

1)0,67 А 2)2,14 А 3)3 А 4)5 А

7. При увеличении напряжения в сети в 2 раза количество теплоты, выделяющееся за единицу времени в проводнике, подключённом к сети,

1)увеличится в 4 раза 2)уменьшится в 4 раза 3)увеличится в 2 раза 4)уменьшится в 2 раза

8. Общее сопротивление участка цепи, изображённого на рисунке, равно 3 Ом. Сопротивления резисторов R 2 = R 3 = 3 Ом. Чему равно сопротивление R 1 ?

• 1)1,5 Ом 2)2,34 Ом 3)3,66 Ом 4)4,4 Ом

9. Определите плотность никелиновой проволоки площадью поперечного сечения 1 мм 2 и массой 176 г, из которой изготовлен реостат, если при напряжении на его концах 24 В сила протекающего тока равна 3 А.

10. Рассчитайте длину нихромовой проволоки площадью поперечного сечения 0,05 мм 2 , необходимой для изготовления спирали нагревателя мощностью 275 Вт, работающего от сети постоянного напряжения 220 В. 1)2 м 2)4 м 3)6 м 4)8 м 11. три резистора, сопротивления которых: R 1 = 3 Ом; R 2 = 6 Ом и R 3 = 9 Ом, соединены последовательно. Вольтметр, подключённый параллельно второму резистору, показывает напряжение 12 В. Чему равно напряжение на всем участке цепи? Вольтметр считать идеальным.

• 1) 648 В 2)144 В 3)36 В 4)9 В

Предварительный просмотр:

1.Для измерения силы тока, проходящего через лампу, и электрического напряжения на лампе ученик собрал электрическую цепь, представленную на рисунке.

неправильно

2.Для измерения силы тока, проходящего через лампу, и электрического напряжения на лампе ученик собрал электрическую цепь, представленную на рисунке.

Какие приборы (амперметр и (или) вольтметр) включены в электрическую цепь правильно? 1)Только амперметр 2)Только вольтметр 3)И амперметр, и вольтметр включены правильно 4)И амперметр, и вольтметр включены неправильно

3. Ученик собрал электрическую цепь, представленную на рисунке. Какое утверждение верное?

1)При замыкании ключа амперметр покажет силу тока, протекающего через вольтметр 2)При замыкании ключа вольтметр покажет электрическое напряжение на резисторе R2 3)При замыкании ключа вольтметр покажет электрическое напряжение на реостате R 4)При замыкании ключа амперметр покажет силу тока, протекающего через резистор R1

4.Какие из приборов (амперметр и (или) вольтметр) включены в электрическую цепь правильно? 1)Только амперметр 2)Только вольтметр 3)И амперметр, и вольтметр включены правильно 4)И амперметр, и вольтметр включены неправильно

5.Ученик собрал электрическую цепь, представленную на рисунке. Какое утверждение верное? 1)При замыкании ключа амперметр покажет силу электрического тока, протекающего через реостат R 2)При замыкании ключа амперметр покажет силу электрического тока, протекающего через резистор R1 3)При замыкании ключа амперметр покажет общую силу электрического тока, протекающего через резисторы R1 и R2 4)Амперметр включен в электрическую цепь с нарушением полярности подключения

6. Ученик собрал электрическую цепь, представленную на рисунке. Какое утверждение верное? 1)При замыкании ключа амперметр покажет силу электрического тока, протекающего через реостат R 2)При замыкании ключа амперметр покажет общую силу электрического тока, протекающего через резисторы R1 и R2 3)При замыкании ключа амперметр покажет силу электрического тока, протекающего через резистор R2 4)Амперметр включен в электрическую цепь с нарушением полярности подключения

7. Ученик собрал электрическую цепь, представленную на рисунке. Какое утверждение верное?

1)При замыкании ключа амперметр покажет силу электрического тока, протекающего через реостат R 2)При замыкании ключа вольтметр покажет электрическое напряжение на реостате R 3)При замыкании ключа вольтметр покажет общее электрическое напряжение на резисторах R1 и R2 4)Вольтметр включен в электрическую цепь с нарушением полярности подключения

8. Ученик собрал электрическую цепь, представленную на рисунке. Какое утверждение верное? 1)При замыкании ключа амперметр покажет силу электрического тока, протекающего через реостат R 2)При замыкании ключа амперметр покажет силу электрического тока, протекающего через резистор R1 3)При замыкании ключа амперметр покажет силу электрического тока, протекающего через резистор R2 4)Амперметр включен в электрическую цепь неверно

Источник задания: Решение 2452.-18. ОГЭ 2017 Физика, Е.Е. Камзеева. 30 вариантов.

Задание 17. Радиоактивный препарат помещён в магнитное поле. В этом поле отклоняются

Правильным ответом является

1) только А; 2) только Б; 3) и А, и Б; 4) ни А, ни Б

Решение.

При альфа и бета распадах происходит излучение заряженных частиц. Эти частицы взаимодействуют с магнитным полем и будут отклоняться им. Следовательно, имеем вариант ответа под номером 3.

Ответ: 3.

Задание 18. Запишите результат измерения электрического напряжения (см. рисунок), учитывая, что погрешность измерения равна цене деления.

1) (1,4 ± 0,1) В

2) (1,4 ± 0,5) В

3) (2,4 ± 0,1) В

4) (2,8 ± 0,2) В

Решение.

Две шкалы вольтметра показывают, что он может измерять напряжение в двух диапазонах: от -1 до 3 В, и от -2 до 6 В. На рисунке клеммы подсоединены к отметками 0 и 3 В, следовательно, мы должны ориентироваться на нижнюю шкалу. Цена деления нижней шкалы 0,1 В – это и есть погрешность измерения. Стрелка показывает отметку 1,4 В, следовательно, имеем 1,4 ± 0,1 В. Ответ под номером 1.