Кездейсоқ және жүйелік қателіктер. Өлшеудің дәлдігі мен нақтылығы (Физика, 10 сынып, I тоқсан)

Пән: Физика
Ұзақ мерзімді жоспар бөлімі: Физикалық шамалар және олардың өлшем бірліктері
Сабақ тақырыбы: Кездейсоқ және жүйелік қателіктер. Өлшеудің дәлдігі мен нақтылығы
Осы сабақта қол жеткізілетін оқу мақсаттары (оқу бағдарламасына сілтеме): •Жүйелік(нөлдікті қателіктердіқоса алғанда) және кездейсоқ қателіктердің арасындағы айырмашылықтарды көрсету;
• Нақтылық пен ұқыптылық арасындағы айырмашылықты түсіну;
• қателіктерді есептеу (соның ішінде графиктер арқылы);
Сабақ мақсаттары: Зертханалық жұмыс кезінде жіберілетін қателіктер және физикалық шаманың нақтылығы мен ұқыптылығы арасындағы айырмашылықты ажыратып, анықтай білуге үйрету.

Ұйымдастыру бөлімі.
«Миға шабуыл»
Төрт оқушы сызғаштың көмегімен 15.0cm болатын қарындаштың ұзындығын өлшейді. Оқушылардың алған нәтижелері төменде көрсетілген. Осы графиктердің қайсысы нақты бірақ дұрыс емес?

берілген тапсырманы қайсысы дұрыс орындады?
Бұл мысалдан қандай қорытынды жасауға болады?
Оқушылардың қайсысы нақты мәнін анықтаған?
Проблемалық сұраққа жауап іздей отырып, жаңа сабақтың тақырыбын ашып аламын. Мысалы кез келген шаманы өлшеу қажет болады. Оны өлшеу үшін құрал пайдаланатын болсақ, оның көрсеткіші мысал ретінде жиіліктің көрсеткіші берілген. Бұл жерден аспап көмегімен кез келген шаманы анықтау мүмкін емес екендігін көре аламыз.
Мысал 1
Физикалық шаманы анықтау үшін бірнеше рет өлшеу керектігінде естен шығармау қажет.
Егер өлшеген шаманың мәнін m деп, ал өлшеу қателігін һm деп алатын болсақ, онда өлшеу нәтижесі былай жазылады:
M=m ± һm немесе (m – һm) < M< (m+һm).

Қателіктердің негізгі түрлеріне тоқталатын болсақ олар: Жүйелік және Кездейсоқ қателітер болып екі топқа бөлуге болады.
Жүйелік қателіктер дегеніміз аспап арқылы тікелей өлшеулер кезінде жіберілетін қателіктерді айтуға болады. Олар: Аспаптың ескіруінен, аспаптың көрсетішінің дұрыс көрсетпеуінен немесе сынған құралды қолдану нәтежесінен болуы мүмкін.
Мына көрсетілген графиктерден аспаптың нәтижесінен болған қателіктерді айтуға болады. Яғни біздің пайда болған ауытқуларымыз осы құралдың жіберілген қателік болып табылады.

Кездейсоқ қателіктер сырты немесе бірнеше өлшемдер жасау кезінде жіберілетін қателіктер бола алады. Кездейсоқ қателіктерді жібермеу мүмкін емес. Мысалы кез келген шаманы өлшеу кезінде оған әрекет ететін сырқы факторлар нәтижесінен болуы мүмкін.
Графигін алып қарайтын болсақ анықталатын шамалардың барлығы біркелкі емес болып келеді.

физикалық шамалардың мәнін анықтауда тікелей және жанама өлшеулер арқылы анықтауға болады. Тікелей өлшеу кезінде салыстырмалы қателітерін есептеу кезінде ε=∆а/а×100% деп есептейміз. Ал егер жанама өлшеулер арқылы анықтасақ оның салыстырмалы қателігі мен абсольт қателігін былайша анықтауға болады:
мысал y=b-c болса y±∆y=(b-c)±(∆b+∆c)
x=b * c болса ∆x/x=∆b/b+∆c/c
z=b^n болса ∆z/z=n ∆b/b
Формулалары арқылы қателіктерін есептеуге болады.
Мысалы, y – шамасы төмендегі формуламен есептелінеді:y = px/q^2 мұндағы,
Салыстырмалы қателік %
p 6 %
x 2 %
q 4 %

y - шамасының салыстырмалы қателігін табыңыз?
ε_y=ε_p+ε_x+2∙ε_q=16%
Формативтік жұмыс

№1 зертханалық жұмыс
БҰРЫШ АСТЫНДА БАҒЫТТАЛҒАН КҮШТЕРДІҢ ҚОСЫЛУЫ
Жұмысты орындау тәртібі
Жұмыс парағаның бірінші бетіне оқушының аты-жөні және орындау мерзімі жазылады.
Зертханалық жұмыстың тақырыбы жазылады.
Жұмысты орындау мақсаты қойылады.......