Механика — квантовая физика, методы научного познания
В. З. Шапиро
В задании 22 ЕГЭ по физике проверяется, как вы применяете знание физики в практической деятельности и повседневной жизни. В задании дается изображение какого-либо школьного физического прибора, по которому надо определить показания с учетом погрешности измерения.
Что необходимо знать и уметь?
- Вычислять цену деления измерительного прибора. Для этого надо найти два ближайших штриха, обозначенных числами, из большего вычесть меньшее и поделить на число делений.
- Определить границы измерения для приборов, имеющих две шкалы измерения, например, вольтметра, амперметра, барометра. Соответственно, надо выбрать необходимую шкалу для определения показаний прибора.
- Определить погрешность измерения в соответствии с ее описанием в условии. Погрешность измерения может быть равна цене деления или половине цены деления измерительного прибора. Расчет в соответствии с условием задачи.
- В некоторых задачах погрешности измерений могут быть приведены в условии для разных шкал. При выборе определенной шкалы измерений выбирается соответствующая ей погрешность.
- Запись ответа в бланк с учетом требований: каждая цифра и запятая в отдельной клеточке. Если погрешность указана до десятых (или сотых), то показания прибора точно также должны быть указаны до десятых (или сотых).
- Чему равна сила тока в лампочке (см. рисунок), если погрешность прямого измерения силы тока амперметром на пределе измерения 3 А равна 0,15 А, а на пределе измерения 0,6 А равна 0,03 А?
Ответ: ( ± ) А.
Согласно рисунку, амперметр подключен к зажимам 0 и 0,6 А. Поэтому определять показания необходимо по нижней шкале. Цена деления этой шкалы равна (0,4 - 0,2):5 = 0,02 (А). Показания амперметра равны 0,28 А. Для выбранной шкалы погрешность измерений указана в условии задачи. Она равна 0,03 А.
Ответ: (0,28 ± 0,03) А.
В бланк надо записать ответ в следующем виде:
| 0 | , | 2 | 8 | 0 | , | 0 | 3 |
Секрет решения. Задание является достаточно простым, но требует внимательного чтения условия. Если в задаче приводится в качестве измерительного прибора термометр со шкалой, проградуированной в градусах Цельсия, а ответ требуется дать по шкале Кельвина, то надо учесть, что погрешности по этим двум шкалам одинаковые. Добавление к погрешности +273 является грубой ошибкой.
+273 требуется только для перевода температуры из шкалы Цельсия в шкалу Кельвина.
2. Погрешность прямого измерения силы динамометром, на котором висит груз, равна цене деления. Каков вес груза?
Ответ: ( ± ) Н.
Цена деления динамометра определяется следующим расчетом:
(1,5 – 1) : 5 = 0,1 (Н).
Показания динамометра равны 1,1 Н.
Погрешность измерения, согласно условию задачи, равна цене деления, т.е. 0,1 Н.
Ответ: (1,1 ± 0,1) Н.
В бланк надо записать ответ в следующем виде:
| 1 | , | 1 | 0 | , | 1 |
Секрет решения. Задание достаточно простое, но требует внимательного проведения простых расчетов. Главное – правильная запись в бланк ответов №1 показаний динамометра с учетом погрешности измерений.
- Определите показания вольтметра (см. рисунок), если погрешность прямого измерения напряжения составляет половину цены деления вольтметра.
Ответ: ( ___________ ± ___________) В.
Цена деления вольтметра определяется следующим расчетом:
(2 – 1) : 5 = 0,2 (Н).
Показания вольтметра равны 2 В.
Погрешность измерения, согласно условию задачи, составляет половину цены деления, т.е. 0,1 В.
Ответ: (2,0 ± 0,1) В.
| 2 | , | 0 | 0 | , | 1 |
Секрет решения. В этой задаче надо обратить внимание на то, что погрешность измерений равна половине цены деления. При заполнении бланка ответов №1 показания вольтметра необходимо указать с учетом десятичной записи числа (2,0).
