Өлшеу құралдары. Физикалық өлшеулердің қателігі. Физика, 10 сынып, сабақ жоспары.

Күні:

Мұғалімнің аты-жөні:

Сынып: 10

Қатысқандар саны:

Қатыспағандар саны:

І. Абсолют және салыстырмалы қателіктер.Тура және жанама өлшеулер кезіндегі қателікті анықтау.

Өлшеу — арнайы техникалық құралдардың көмегімен тәжірибе арқылы физикалық шаманың мәнін табу процесі.

Физикада өлшеудің тура және жанама тәсілдері қолданылады. 

Тура тәсілде физикалық шаманың мәні тікелей құралдың көрсетуімен анықталады. Мысалы, уақытты - сағатпен немесе секундомермен, ал ұзындықты сызғышпен анықтайды.

Көптеген жағдайларда физикалық шаманы тікелей өлшеу мүмкін емес. Мысалы, сызғыштың жәрдемімен көлемді тікелей табуға болмайды. Бірақ көлемді дененің ұзындығын, енін, биіктігін өлшеу арқылы есептей аламыз. Сондықтан бұл амал жанама тәсіл деп аталады. 

Жанама тәсіл – шаманың сандық мәнін белгілі бір формула (тура өлшеу негізінде алынған шама) арқылы анықтау 

Өлшеу қателіктері

Барлық өлшеулер қаншалықты нақтылап жүгізілгенмен де, тек жуық нәтижесін береді және өлшеу қателіксіз болмайды.

Сөйтіп біз құралдық (аспаптық) жаңылысы деп аталатын өлшеу қателеріне үнемі кездесіп отырамыз.

Қателікке апаратын кейбір жолдарды қарастырайық:

• аспаптың жаңылысы;
• Өлшеудің мұқият жүргізілмеуі (секундомерді уақытында қоспау, көру аймағының дұрыс болмауы);
• Өлшенетін шаманың құбылмалығы (температура, кернеу, т.б.).

Қателіктің пайда болу сипаты бойынша олар:

Кездейсоқ қателіктер – бірдей жағдайда бірдей мұқияттылықпен жүргізілген физикалық шаманың тура сол мөлшерін қайталап өлшеулер сериясындағы кездейсоқ түрде (белгісі және мәні бойынша) өзгеретін өлшеу қателіктерін құрайды.Жүйелі қателік – бір физикалық шаманы қайталап өлшеген кезде заңды түрде өзгеретін және тұрақты түрде қалатын өлшеу қателіктерін құрайды. Олардың өзгешелік белгісі, олар болжанған, анықталған және осының арқасында тиісті түзетуді енгізумен толығымен жойылуы мүмкін.

Тікелей өлшеу – бірдей тәжірибелердің көмегімен өлшенетін шамалардың мәндерін анықтау. Кездейсоқ қателіктердің деректерін өңдеу және параметрлерін бағалау математикалық статистика әдістерімен жүргізіледі. Орташа арифметикалық мән немесе өлшенетін шаманың табылған мәндерінің орташасы х кернеу тербелісі, т.б.), т.б..

Абсолюттік және салыстырмалы қателіктер

Жуық мәннің абсолюттік қателігі деп жуық мән мен дәл мән айырмасының абсолют шамасын айтады.

Шаманың абсолют қателігін көрсету үшін, алынған мәнге қатысты интервалды көрсету қажет.

DА – А шамасының абсолют қателігі болып саналады. Оның өлшемі өлшенген шаманың өлшем бірлігіндей болады.

А_пр – шаманың эксперимент жүзінде алынған мәні.

Егер эксперимент бірнеше рет қайталанған болса, олардың ариффметкалық ортасы.

Өлшеу сапасын бағалау үшін салыстырмалылық қателік ұғымы еңгізіледі:

немесе

Егер шекті қателік жөнінде ақпарат берілмеген болса (мысалы сызғышта), онда осы құралдың қателігі деп оның бөлік құнының жартысын алуға болады.

Рефлексия